СКАЛЯРНА ВЕЛИЧИНА: З ЧОГО СКЛАДАЄТЬСЯ, ХАРАКТЕРИСТИКИ ТА ПРИКЛАДИ - ФІЗИЧНІ - 2025

Скалярная величина числова величина, визначення тільки вимагає знань його вартості по відношенню до певної одиниці виміру свого ж виду. Деякі приклади скалярних величин - відстань, час, маса, енергія та електричний заряд.

Скалярні величини зазвичай представлені буквою або символом абсолютного значення, наприклад A або A A ǀ. Величина вектора є скалярною величиною і може бути отримана математично алгебраїчними методами.

Так само скалярні величини представлені графічно прямою певної довжини, без конкретного напрямку, пов’язаної з коефіцієнтом масштабу.

Що таке скалярна кількість?

У фізиці скалярна величина - це фізична величина, представлена ​​фіксованим числовим значенням та стандартною одиницею вимірювання, яка не залежить від системи відліку. Фізичні величини - це математичні значення, пов'язані з вимірюваними фізичними властивостями фізичного об'єкта чи системи.

Наприклад, якщо ви хочете отримати швидкість транспортного засобу, в км / год, вам просто потрібно розділити пройдену відстань на пройдений час. Обидві величини є числовими значеннями, що супроводжуються одиницею, тому швидкість є скалярною фізичною величиною. Скалярна фізична величина - це числове значення вимірюваної фізичної властивості без конкретної орієнтації чи сенсу.

Не всі фізичні величини є скалярними величинами, деякі виражаються за допомогою вектора, що має числове значення, напрямок і сенс. Наприклад, якщо ви хочете отримати швидкість руху транспортного засобу, ви повинні визначити рухи, здійснені протягом минулого часу.

Ці рухи характеризуються тим, що мають числове значення, напрямок і специфічний сенс. Отже, швидкість транспортного засобу є векторною фізичною величиною, як і переміщенням.

Характеристика скалярної величини

-Описано з числовим значенням.

-Операції зі скалярними величинами регулюються методами основної алгебри, такими як складання, віднімання, множення та ділення.

-Розміна скалярної величини залежить лише від зміни її числового значення.

-Визначається графічно з відрізком, який має конкретне значення, пов'язане зі шкалою вимірювання.

-Скалярне поле дозволяє визначати числове значення скалярної фізичної величини в кожній точці фізичного простору.

Скалярний продукт

Скалярний добуток - це добуток двох векторних величин, помножених на косинус кута θ, який вони утворюють один з одним. При обчисленні скалярного добутку двох векторів отриманий результат - скалярна величина.

Скалярний добуток двох векторних величин a і b дорівнює :

ab = ǀaǀǀbǀ . cosθ = ab.cos θ

a = - абсолютне значення вектора a

b = абсолютне значення вектора b

Продукт двох векторів. Автор Svjo (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Scalar-dot-product-1.png)

Скалярне поле

Скалярне поле визначається асоціацією скалярної величини у кожній точці простору чи області. Іншими словами, скалярне поле - це функція, яка показує положення для кожної скалярної величини в просторі.

Деякі приклади скалярного поля: температура в кожній точці поверхні Землі за мить, топографічна карта, поле тиску газу, щільність заряду та електричний потенціал. Коли скалярне поле не залежить від часу, воно називається нерухомим полем

При графічному зображенні утворюються множини точок поля, які мають однакову еквіпотенціальну поверхню скалярної величини. Наприклад, рівнопотенціальні поверхні точкових електричних зарядів - це концентричні сферичні поверхні, з центром у заряді. Коли електричний заряд рухається по поверхні, електричний потенціал є постійним у кожній точці поверхні.

Скалярне поле вимірювань тиску.

Приклади скалярних величин

Ось кілька прикладів скалярних величин, які є фізичними властивостями природи.

Температура

Це середня кінетична енергія частинок в об'єкті. Він вимірюється термометром, а значення, отримані при вимірюванні, є скалярними величинами, пов'язаними з тим, наскільки гарячим чи холодним є предмет.

Меса

Щоб отримати масу тіла або предмета, необхідно порахувати, скільки частинок, атомів, молекул у нього є, або виміряти, скільки матеріалу складає об'єкт. Значення маси можна отримати, зваживши предмет з рівновагою, і вам не потрібно встановлювати орієнтацію тіла для вимірювання його маси.

Погода

Скалярні величини здебільшого пов'язані з часом. Наприклад, міра років, місяців, тижнів, днів, годин, хвилин, секунд, мілісекунд та мікросекунд. Час не має ні напрямку, ні відчуття напрямку.

Обсяг

Він пов'язаний з тривимірним простором, який займає тіло або речовина. Його можна виміряти в літрах, мілілітрах, кубічних сантиметрах, кубічних дециметрах серед інших одиниць, і це скалярна кількість.

Швидкість

Вимірювання швидкості об’єкта в кілометрах на годину є скалярною величиною, потрібно лише встановити числове значення шляху об'єкта як функцію пройденого часу.

Електричний заряд

Протони та нейтрони субатомних частинок мають електричний заряд, який проявляється електричною силою притягання та відштовхування. Атоми в їх нейтральному стані мають нульовий електричний заряд, тобто мають таке ж числове значення протонів, що й нейтрони.

Енергія

Енергія - це міра, яка характеризує здатність організму виконувати роботу. Першим принципом термодинаміки встановлено, що енергія у Всесвіті залишається постійною, вона не створюється і не руйнується, вона лише трансформується в інші форми енергії.

Електричний потенціал

Електричний потенціал у будь-якій точці простору - це енергія електричного потенціалу на одиницю заряду, вона представлена ​​рівнопотенційними поверхнями. Потенційна енергія та електричний заряд є скалярними величинами, тому електричний потенціал є скалярною величиною і залежить від величини заряду та електричного поля.

Щільність

Це міра кількості маси тіла, частинок або речовин у певному просторі і виражається в одиницях маси на одиницю об’єму. Числове значення щільності отримують, математично, діливши масу на об'єм.

Список літератури

1. Spiegel, MR, Lipschutz, S та Spellman, D. Векторний аналіз. sl: Mc Graw Hill, 2009.
2. Muvdi, BB, Al-Khafaji, AW та Mc Nabb, J W. Статистика для інженерів. VA: Спрингер, 1996.
3. Бренд, Л. Векторний аналіз. Нью-Йорк: Публікації Dover, 2006.
4. Гріффітс, Д Дж. Вступ до електродинаміки. Нью-Джерсі: Prentice Hall, 1999. pp. 1-10.
5. Таллак, Дж. C. Вступ у векторний аналіз. Кембридж: Cambridge University Press, 2009.