SKALARSTØRRELSE: HVA DEN BESTÅR AV, EGENSKAPER OG EKSEMPLER - FYSISK - 2026

En skalær mengde er en numerisk mengde hvis bestemmelse bare krever kunnskap om dens verdi med hensyn til en bestemt måleenhet av samme art. Noen eksempler på skalare mengder er avstand, tid, masse, energi og elektrisk ladning.

Skala mengder er vanligvis representert med en bokstav eller symbolet med absolutt verdi, for eksempel A eller ǀ A ǀ. Størrelsen på en vektor er en skalarstørrelse og kan oppnås matematisk ved algebraiske metoder.

På samme måte er skalære mengder representert grafisk med en rett linje med en viss lengde, uten en bestemt retning, relatert til en skalafaktor.

Hva er en skalær mengde?

I fysikk er en skalar mengde en fysisk mengde representert av en fast numerisk verdi og en standard måleenhet, som ikke er avhengig av referansesystemet. Fysiske mengder er matematiske verdier relatert til målbare fysiske egenskaper til et fysisk objekt eller system.

For eksempel, hvis du vil oppnå hastigheten til et kjøretøy, i km / t, trenger du bare å dele avstanden som er gått etter den tid som er gått. Begge mengder er numeriske verdier ledsaget av en enhet, derfor er hastighet en skalær fysisk mengde. En skalær fysisk mengde er den numeriske verdien av en målbar fysisk egenskap uten en spesifikk orientering eller sans.

Ikke alle fysiske mengder er skalare mengder, noen uttrykkes ved hjelp av en vektor som har numerisk verdi, retning og sans. For eksempel, hvis du vil oppnå hastigheten på kjøretøyet, må du bestemme bevegelsene som er gjort i løpet av den forløpte tiden.

Disse bevegelsene er preget av å ha en numerisk verdi, en retning og en spesifikk sans. Følgelig er kjøretøyets hastighet en fysisk vektormengde og forskyvningen er.

Kjennetegn på en skalær mengde

-Det er beskrevet med en numerisk verdi.

-Operasjoner med skalarstørrelser styres av grunnleggende algebraiske metoder som addisjon, subtraksjon, multiplikasjon og deling.

-Variasjonen av en skalærstørrelse avhenger bare av endringen i den numeriske verdien.

-Det er representert grafisk med et segment som har en spesifikk verdi assosiert med en måleskala.

-Skalafeltet gjør det mulig å bestemme den numeriske verdien av en fysisk skalær mengde på hvert punkt i det fysiske rommet.

Skalar produkt

Det skalære produktet er produktet av to vektormengder multiplisert med kosinus av vinkelen θ som de danner med hverandre. Når skalarproduktet til to vektorer beregnes, er resultatet som oppnås en skalær mengde.

Det skalære produktet av to vektormengder a og b er :

ab = ǀaǀǀbǀ . cosθ = ab.cos θ

a = er den absolutte verdien av vektor a

b = absolutt verdi av vektor b

Produkt av to vektorer. Av Svjo (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Scalar-dot-product-1.png)

Skalafelt

Et skalarfelt defineres ved å knytte en skalarstørrelse til hvert punkt i rom eller region. Skalafeltet er med andre ord en funksjon som viser en posisjon for hvert skalarmengde i rommet.

Noen eksempler på skalfelt er: temperaturen på hvert punkt på jordoverflaten på et øyeblikk, det topografiske kartet, trykkfeltet til en gass, ladetettheten og det elektriske potensialet. Når det skalære feltet ikke er avhengig av tid, kalles det stasjonært felt

Når grafisk representeres settet av punkter av feltet som har samme skalarestørrelse, blir ekvipotensielle flater dannet. For eksempel er ekvipotensielle overflater på punktelektriske ladninger konsentriske sfæriske flater sentrert på ladningen. Når en elektrisk ladning beveger seg rundt overflaten, er det elektriske potensialet konstant på hvert punkt på overflaten.

Scalar trykkmålinger.

Eksempler på skalare mengder

Her er noen eksempler på skalare mengder som er fysiske egenskaper ved naturen.

Temperatur

Det er den gjennomsnittlige kinetiske energien til partiklene i et objekt. Det måles med et termometer og verdiene som er oppnådd i målingen er skalare mengder assosiert med hvor varmt eller hvor kaldt et objekt er.

Masse

For å få massen til et legeme eller objekt, er det nødvendig å telle hvor mange partikler, atomer, molekyler det har, eller å måle hvor mye materiale objektet utgjør. En masseverdi kan oppnås ved å veie gjenstanden med en balanse, og du trenger ikke å stille orienteringen til kroppen for å måle dens masse.

Vær

Skalarstørrelser er stort sett relatert til tid. For eksempel mål på år, måneder, uker, dager, timer, minutter, sekunder, millisekunder og mikrosekunder. Tid har ingen retning eller følelse av retning.

Volum

Det er assosiert med det tredimensjonale rommet som en kropp eller substans opptar. Det kan måles i liter, milliliter, kubikk centimeter, kubikk desimeter blant andre enheter, og det er en skalær mengde.

Hastighet

Målingen av hastigheten til et objekt i kilometer i timen er en skalar mengde, det er bare nødvendig å etablere den numeriske verdien av objektets bane som en funksjon av forløpt tid.

Elektrisk ladning

Protonene og nøytronene fra subatomære partikler har en elektrisk ladning som manifesteres av den elektriske tiltrekningskraften og frastøtningen. Atomer i deres nøytrale tilstand har null elektrisk ladning, det vil si at de har samme numeriske verdi på protoner som nøytroner.

Energi

Energi er et tiltak som kjennetegner kroppens evne til å utføre arbeid. Ved det første prinsippet i termodynamikk er det slått fast at energien i universet forblir konstant, den ikke er skapt eller ødelagt, den transformeres bare til andre former for energi.

Elektrisk potensial

Det elektriske potensialet når som helst i rommet er den elektriske potensielle energien per enhetsladning, det er representert av ekvipotensielle overflater. Den potensielle energien og den elektriske ladningen er skalare mengder, derfor er det elektriske potensialet en skalær mengde og avhenger av verdien på ladningen og det elektriske feltet.

tetthet

Det er målet på mengden masse av et legeme, partikler eller stoffer i et bestemt rom og er uttrykt i masseenheter per volumenhet. Den numeriske verdien av tettheten oppnås, matematisk, og deler massen med volumet.

referanser

1. Spiegel, MR, Lipschutz, S og Spellman, D. Vektoranalyse. sl: Mc Graw Hill, 2009.
2. Muvdi, BB, Al-Khafaji, AW og Mc Nabb, J W. Statics for Engineers. VA: Springer, 1996.
3. Brand, L. Vektoranalyse. New York: Dover Publications, 2006.
4. Griffiths, D J. Introduksjon til elektrodynamikk. New Jersey: Prentice Hall, 1999. pp. 1-10.
5. Tallack, J C. Introduksjon til vektoranalyse. Cambridge: Cambridge University Press, 2009.