SKAALAARINEN SUURUUS: MISTÄ SE KOOSTUU, OMINAISUUDET JA ESIMERKIT - FYYSINEN - 2025

Skalaari määrä on numeerinen määrä, jonka määritys edellyttää vain tietoa sen arvo suhteessa tiettyihin mittayksikkö sen samanlaisia. Joitakin esimerkkejä skalaarimääristä ovat etäisyys, aika, massa, energia ja sähkövaraus.

Skalaarimäärät esitetään yleensä kirjaimella tai absoluuttisen arvon symbolilla, esimerkiksi A tai ǀ A ǀ. Vektorin suuruus on skalaarinen suuruus, ja se voidaan saada matemaattisesti algebrallisilla menetelmillä.

Samoin skalaarimäärät esitetään graafisesti graafisesti tietyn pituisella suoraviivalla, ilman tiettyä suuntaa, suhteessa mittakaavakertoimeen.

Mikä on skalaarimäärä?

Fysiikassa skalaarimäärä on fyysinen määrä, jota edustaa kiinteä numeerinen arvo ja vakio mittayksikkö, joka ei riipu referenssijärjestelmästä. Fyysiset suureet ovat matemaattisia arvoja, jotka liittyvät fyysisen esineen tai järjestelmän mitattavissa oleviin fysikaalisiin ominaisuuksiin.

Esimerkiksi, jos haluat saada ajoneuvon nopeuden, km / h, sinun on vain jaettava ajettu matka kuluneen ajan mukaan. Molemmat suureet ovat numeerisia arvoja, joihin liittyy yksikkö, joten nopeus on fyysinen skalaarimäärä. Skaalaarinen fyysinen määrä on mitattavissa olevan fysikaalisen ominaisuuden numeerinen arvo ilman erityistä suuntaa tai aistia.

Kaikki fysikaaliset suureet eivät ole skalaarisia suureita, jotkut ilmaistaan ​​vektorilla, jolla on numeerinen arvo, suunta ja aisti. Jos esimerkiksi haluat saada ajoneuvon nopeuden, sinun on määritettävä kuluneen ajan aikana tehdyt liikkeet.

Näille liikkeille on ominaista numeerinen arvo, suunta ja erityinen tarkoitus. Tämän seurauksena ajoneuvon nopeus on fyysinen vektorimäärä, samoin kuin siirtymä.

Skaalaarimäärän ominaisuudet

-Se kuvataan numeerisella arvolla.

-Skaalaarisilla toimilla ohjataan algebrallisia menetelmiä, kuten yhteenlasku, vähennys, kertolasku ja jako.

-Skaalaarisen voimakkuuden vaihtelu riippuu vain sen numeerisen arvon muutoksesta.

-Se esitetään graafisesti segmentin kanssa, jolla on tietty arvo, joka liittyy mitta-asteikkoon.

-Skaalaarikenttä mahdollistaa skalaarisen fyysisen määrän numeerisen arvon määrittämisen jokaisessa fyysisen tilan pisteessä.

Skaalaarinen tuote

Skaalaarituote on kahden vektorimäärän tuote kerrottuna kulman kosinilla θ, jonka ne muodostavat keskenään. Kun lasketaan kahden vektorin skalaarituote, saadaan tulos, joka on skalaarimäärä.

Kahden vektorimäärän a ja b skalaarituote on :

ab = ǀaǀǀbǀ. cosθ = ab.cos θ

a = on vektorin a absoluuttinen arvo

b = vektorin b absoluuttinen arvo

Kahden vektorin tuote. Kirjoittaja: Svjo (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Scalar-dot-product-1.png)

Skalaarikenttä

Skaalaarikenttä määritetään yhdistämällä skalaariarvo jokaiseen avaruuden tai alueen pisteeseen. Toisin sanoen skalaarikenttä on toiminto, joka näyttää kunkin skalaarimäärän sijainnin avaruudessa.

Joitakin esimerkkejä skalaarikentästä ovat: lämpötila jokaisessa maapallon pisteessä hetkessä, topografinen kartta, kaasun painekenttä, varaustiheys ja sähköpotentiaali. Kun skalaarikenttä ei ole riippuvainen ajasta, sitä kutsutaan paikalliseksi kentäksi

Esitettäessä graafisesti kenttäpistejoukko, jolla on sama skalaariarvoinen potentiaalipinta, muodostuu. Esimerkiksi piste-sähkövarausten potentiaalipotentiaalit ovat samankeskisiä pallomaisia ​​pintoja, jotka on keskitetty varaukseen. Kun sähkövaraus liikkuu pinnan ympäri, sähköpotentiaali on vakio jokaisessa pinnan pisteessä.

Paineen mittausten skalaarikenttä.

Esimerkkejä skalaarimääristä

Tässä on joitain esimerkkejä skalaarimääristä, jotka ovat luonnon fyysisiä ominaisuuksia.

Lämpötila

Se on esineen hiukkasten keskimääräinen kineettinen energia. Se mitataan lämpömittarilla ja mittauksessa saadut arvot ovat skalaarimääriä, jotka liittyvät siihen, kuinka kuuma tai kuinka kylmä esine on.

Massa

Kehon tai esineen massan saamiseksi on tarpeen laskea kuinka monta hiukkasta, atomia, molekyylejä sillä on tai mitata kuinka paljon esineitä esine muodostaa. Massa-arvo saadaan punnitsemalla esine tasapainossa, eikä sinun tarvitse asettaa vartalon suuntausta massan mittaamiseksi.

Sää

Skaalaarisuudet liittyvät enimmäkseen aikaan. Esimerkiksi vuosien, kuukausien, viikkojen, päivien, tuntien, minuuttien, sekuntien, millisekuntien ja mikrosekuntien mitta. Aika ei sisällä suuntaa tai suunnatuntoa.

tilavuus

Se liitetään ruumiin tai aineen käyttämään kolmiulotteiseen tilaan. Se voidaan mitata litroissa, millilitreinä, kuutiosentimereinä, kuutiometriä desimetriä muiden yksiköiden joukossa, ja se on skalaarinen määrä.

Nopeus

Kohteen nopeuden mittaus kilometreinä tunnissa on skalaarimäärä, se vaaditaan vain objektin polun numeerisen arvon määrittämiseksi kuluneen ajan funktiona.

Sähkövaraus

Subatomisten hiukkasten protoneilla ja neutroneilla on sähkövaraus, joka ilmenee vetovoiman ja vasteen sähköisellä voimalla. Neutraalissa tilassa olevilla atomeilla on nolla sähkövarausta, ts. Niillä on sama protonien numeerinen arvo kuin neutroneilla.

energia

Energia on mitta, joka kuvaa kehon kykyä tehdä työtä. Termodynamiikan ensimmäisellä periaatteella todetaan, että maailmankaikkeuden energia pysyy vakiona, sitä ei luoda tai tuhota, se vain muutetaan muihin energian muotoihin.

Sähköinen potentiaali

Sähköpotentiaali missä tahansa avaruuskohdassa on sähköpotentiaalienergia yksikköä kohti, sitä edustavat potentiaaliset potentiaalipinnat. Potentiaalienergia ja sähkövaraus ovat skalaarimääriä, joten sähköpotentiaali on skalaarimäärä ja riippuu varauksen ja sähkökentän arvosta.

Tiheys

Se on ruumiin, hiukkasten tai aineiden massamäärän määrä tietyssä tilassa ja ilmaistaan ​​massayksiköinä tilavuusyksikköä kohti. Tiheyden numeerinen arvo saadaan matemaattisesti jakamalla massa tilavuudella.

Viitteet

1. Spiegel, MR, Lipschutz, S ja Spellman, D. Vektorianalyysi. sl: Mc Graw Hill, 2009.
2. Muvdi, BB, Al-Khafaji, AW ja Mc Nabb, J W. Statics for Engineers. VA: Springer, 1996.
3. Brand, L. Vektorianalyysi. New York: Dover-julkaisut, 2006.
4. Griffiths, D J. Johdanto sähköodynamiikkaan. New Jersey: Prentice Hall, 1999. ss. 1-10.
5. Tallack, J C. Johdanto vektorianalyysiin. Cambridge: Cambridge University Press, 2009.