SKALARNA VELIČINA: OD ČEGA SE SASTOJI, KARAKTERISTIKE I PRIMJERI - FIZIČKA - 2024

Skalarna količina je brojčana količina čije utvrđivanje zahtijeva samo poznavanje vrijednost s obzirom na određenu jedinicu mjere njegovog iste vrste. Neki primjeri skalarnih količina su udaljenost, vrijeme, masa, energija i električni naboj.

Skalarne količine obično su predstavljene slovom ili simbolom apsolutne vrijednosti, na primjer A ili ǀ A ǀ. Jačina vektora je skalarna i može se matematički dobiti algebarskim metodama.

Isto tako, skalarne količine prikazane su grafički s ravnom linijom određene duljine, bez određenog smjera, povezanog s faktorom skale.

Što je skalarna količina?

U fizici, skalarna količina je fizička veličina predstavljena fiksnom numeričkom vrijednošću i standardnom jedinicom mjerenja, koja ne ovisi o referentnom sustavu. Fizičke veličine su matematičke vrijednosti koje se odnose na mjerljiva fizička svojstva fizičkog objekta ili sustava.

Na primjer, ako želite postići brzinu vozila, u km / h, jednostavno trebate podijeliti prijeđenu udaljenost na proteklo vrijeme. Obje su količine numeričke vrijednosti popraćene jedinicom, stoga je brzina skalarna fizička veličina. Skalarna fizička veličina je brojčana vrijednost mjerljive fizičke osobine bez određene orijentacije ili smisla.

Nisu sve fizičke veličine skalarne veličine, neke su izražene pomoću vektora koji ima brojčanu vrijednost, smjer i smisao. Na primjer, ako želite postići brzinu vozila, morate odrediti kretanja izvršena tijekom proteklog vremena.

Za ove pokrete karakterizira brojčana vrijednost, smjer i određeno značenje. Posljedično, brzina vozila je vektorska fizička veličina kao i pomak.

Karakteristike skalarne veličine

-Opisano je s brojčanom vrijednošću.

-Operacijama sa skalarnim veličinama upravljaju osnovne algebarske metode poput zbrajanja, oduzimanja, množenja i dijeljenja.

-Promjena skalarne veličine ovisi samo o promjeni njene numeričke vrijednosti.

- Grafički je predstavljen sa segmentom koji ima određenu vrijednost povezanu s mjernom skalom.

-Skalarno polje omogućava određivanje brojčane vrijednosti skalarne fizičke veličine u svakoj točki fizičkog prostora.

Skalarni proizvod

Skalarni proizvod je proizvod dviju vektorskih veličina pomnoženih s kosinusom kuta θ koji međusobno tvore. Kad se izračuna skalarni produkt dva vektora, dobiveni rezultat je skalarna količina.

Skalarni proizvod dviju vektorskih količina a i b je :

ab = ǀaǀǀbǀ. cosθ = ab.cos θ

a = je apsolutna vrijednost vektora a

b = apsolutna vrijednost vektora b

Proizvod dva vektora. Autor Svjo (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Scalar-dot-product-1.png)

Skalarno polje

Skalarno polje je definirano pridruživanjem skalarne veličine u svakoj točki u prostoru ili regiji. Drugim riječima, skalarno polje je funkcija koja prikazuje položaj svake skalarne količine unutar prostora.

Neki primjeri skalarnog polja su: temperatura u svakoj točki Zemljine površine u trenu, topografska karta, tlačno polje plina, gustoća naboja i električni potencijal. Kada skalarno polje ne ovisi o vremenu naziva se stacionarnim poljem

Prilikom grafičkog predstavljanja formiraju se skupovi točaka polja koji imaju iste ekvipotencijalne površine skalarne veličine. Na primjer, ekvipotencijalne površine točkastih električnih naboja koncentrične su sferne površine centrirane u naboju. Kada se električni naboj kreće po površini, električni potencijal je konstantan u svakoj točki na površini.

Skalarno polje mjerenja tlaka.

Primjeri skalarnih količina

Evo nekoliko primjera skalarnih količina koje su fizička svojstva prirode.

Temperatura

To je prosječna kinetička energija čestica u nekom objektu. Ona se mjeri termometrom, a vrijednosti dobivene mjerenjem su skalarne količine povezane s vrućinom ili hladnošću predmeta.

Masa

Za dobivanje mase tijela ili predmeta potrebno je računati koliko čestica, atoma, molekula ima ili mjeriti koliko materijala se objekt integrira. Vrijednost mase može se dobiti vaganjem predmeta s ravnotežom, a za mjerenje njegove mase ne morate postavljati orijentaciju tijela.

Vrijeme

Skalarne veličine su uglavnom povezane s vremenom. Na primjer, mjera godine, mjeseci, tjedana, dana, sati, minuta, sekundi, milisekundi i mikrosekundi. Vrijeme nema smjer niti smisao smjera.

Volumen

Povezana je s trodimenzionalnim prostorom koji tijelo ili tvar zauzima. Može se mjeriti u litrama, mililitrima, kubičnim centimetrima, kubičnim decimetrima među ostalim jedinicama i to je skalarna količina.

Ubrzati

Mjerenje brzine objekta u kilometrima na sat skalarna je količina, potrebno je samo utvrditi brojčanu vrijednost putanje objekta kao funkciju protečenog vremena.

Električno punjenje

Protoni i neutroni subatomskih čestica imaju električni naboj koji se očituje električnom silom privlačenja i odbijanja. Atomi u svom neutralnom stanju imaju nula električnog naboja, to jest imaju istu brojčanu vrijednost protona kao i neutroni.

energija

Energija je mjera koja karakterizira sposobnost tijela da obavlja posao. Prvim principom termodinamike utvrđeno je da energija u svemiru ostaje konstantna, ne stvara se i ne uništava, ona se samo pretvara u druge oblike energije.

Električni potencijal

Električni potencijal u bilo kojoj točki prostora je energija električnog potencijala po jedinici naboja, predstavljena je ekvipotencijalnim površinama. Potencijalna energija i električni naboj su skalarne veličine, pa je električni potencijal skalarna količina i ovisi o vrijednosti naboja i električnom polju.

Gustoća

To je mjera količine mase tijela, čestica ili tvari na određenom prostoru, a izražava se u jedinicama mase po jedinicama volumena. Brojčana vrijednost gustoće dobiva se, matematički, dijeljenje mase na volumen.

Reference

1. Spiegel, MR, Lipschutz, S i Spellman, D. Vektorska analiza. sl: Mc Graw Hill, 2009.
2. Muvdi, BB, Al-Khafaji, AW i Mc Nabb, J W. Statika za inženjere. VA: Springer, 1996.
3. Marka, L. Analiza vektora. New York: Dover Publications, 2006.
4. Griffiths, D J. Uvod u elektrodinamiku. New Jersey: Prentice Hall, 1999. str. 1-10.
5. Tallack, J C. Uvod u vektorsku analizu. Cambridge: Cambridge University Press, 2009.