СКАЛАРНА ВЕЛИЧИНА: ОТ КАКВО СЕ СЪСТОИ, ХАРАКТЕРИСТИКИ И ПРИМЕРИ - ФИЗИЧЕСКИ - 2025

А скаларно количество е цифрово количество чието определяне само изисква познаването на стойност по отношение на определена единица мярка на своята същия вид. Някои примери за скаларни количества са разстояние, време, маса, енергия и електрически заряд.

Скаларните количества обикновено са представени с буква или от символа за абсолютна стойност, например A или ǀ A ǀ. Големината на вектора е скаларна величина и може да бъде получена математически чрез алгебрични методи.

По същия начин скаларните количества са представени графично с права линия с определена дължина, без конкретна посока, свързана с коефициент на мащаб.

Какво е скаларно количество?

Във физиката скаларното количество е физическо количество, представено с фиксирана числова стойност и стандартна мерна единица, която не зависи от референтната система. Физическите величини са математически стойности, свързани с измерими физични свойства на физически обект или система.

Например, ако искате да постигнете скоростта на превозно средство, в км / час, просто трябва да разделите изминатото разстояние на изминалото време. И двете количества са числови стойности, придружени от единица, следователно скоростта е скаларно физическо количество. Скаларното физическо количество е числовата стойност на измеримо физическо свойство без конкретна ориентация или смисъл.

Не всички физични величини са скаларни величини, някои се изразяват с вектор, който има числова стойност, посока и смисъл. Например, ако искате да постигнете скоростта на превозното средство, трябва да определите движенията, извършени през изминалото време.

Тези движения се характеризират с това, че имат числова стойност, посока и специфичен смисъл. Следователно скоростта на превозното средство е векторно физическо количество, както и изместването.

Характеристики на скаларно количество

-Описва се с числова стойност.

-Операциите със скаларни величини се ръководят от основни алгебрични методи като събиране, изваждане, умножение и деление.

- Промяната на скаларна величина зависи само от промяната на нейната числена стойност.

-Той е представен графично със сегмент, който има конкретна стойност, свързана с скала за измерване.

-Скаларното поле позволява да се определи числовата стойност на скаларно физическо количество във всяка точка на физическото пространство.

Скаларен продукт

Скаларният продукт е произведение на две векторни величини, умножени по косинуса на ъгъла θ, който те образуват помежду си. Когато се изчисли скаларният продукт от два вектора, полученият резултат е скаларно количество.

Скаларното произведение на две векторни количества a и b е :

ab = ǀaǀǀbǀ. cosθ = ab.cos θ

a = е абсолютната стойност на вектор a

b = абсолютна стойност на вектор b

Продукт на два вектора. От Svjo (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Scalar-dot-product-1.png)

Скаларно поле

Скаларното поле се дефинира чрез асоцииране на скаларна величина във всяка точка в пространството или региона. С други думи скаларното поле е функция, която показва позиция за всяко скаларно количество в пространството.

Някои примери за скаларно поле са: температурата във всяка точка на земната повърхност за миг от време, топографската карта, полето на налягане на газ, плътността на заряда и електрическия потенциал. Когато скаларното поле не зависи от времето, то се нарича неподвижно поле

При графично представяне на множеството от точки на полето, които имат еднаква скаридална потенциална повърхност, се формират. Например, равнопотенциалните повърхности на точковите електрически заряди са концентрични сферични повърхности, центрирани в заряда. Когато електрически заряд се движи около повърхността, електрическият потенциал е постоянен във всяка точка на повърхността.

Скаларно поле на измерванията на налягането.

Примери за скаларни количества

Ето няколко примера за скаларни количества, които са физически свойства на природата.

температура

Това е средната кинетична енергия на частиците в даден обект. Тя се измерва с термометър, а стойностите, получени при измерването, са скаларни количества, свързани с това колко горещ или колко студен е даден предмет.

маса

За да се получи масата на тяло или предмет, е необходимо да се преброят колко частици, атоми, молекули има или да се измери колко материал представлява обектът. Стойност на масата може да бъде получена чрез претегляне на обекта с баланс и не е необходимо да задавате ориентацията на тялото, за да измерите неговата маса.

Метеорологично време

Скаларните величини са свързани най-вече с времето. Например мярката години, месеци, седмици, дни, часове, минути, секунди, милисекунди и микросекунди. Времето няма посока или усещане за посока.

Сила на звука

Той е свързан с триизмерното пространство, което тялото или веществото заема. Може да се измерва в литри, милилитри, кубически сантиметри, кубични дециметри сред останалите единици и това е скаларно количество.

скорост

Измерването на скоростта на даден обект в километри в час е скаларно количество, необходимо е само да се установи числовата стойност на пътя на обекта като функция от изминало време.

Електрически заряд

Протоните и неутроните на субатомните частици имат електрически заряд, който се проявява чрез електрическата сила на привличане и отблъскване. Атомите в своето неутрално състояние имат нулев електрически заряд, тоест имат същата числова стойност на протоните като неутроните.

Енергия

Енергията е мярка, която характеризира способността на тялото да извършва работа. По първия принцип на Термодинамиката се установява, че енергията във Вселената остава постоянна, не се създава или унищожава, тя се трансформира само в други форми на енергия.

Електрически потенциал

Електрическият потенциал във всяка точка на пространството е електрическата потенциална енергия на единица заряд, тя е представена от еквипотенциални повърхности. Потенциалната енергия и електричният заряд са скаларни величини, следователно електрическият потенциал е скаларно количество и зависи от стойността на заряда и електрическото поле.

плътност

Тя е мярката за количеството маса на тялото, частиците или веществата в определено пространство и се изразява в единици маса на единица обем. Числовата стойност на плътността се получава, математически, разделяйки масата на обема.

Препратки

1. Spiegel, MR, Lipschutz, S и Spellman, D. Vector Analysis. sl: Mc Graw Hill, 2009.
2. Muvdi, BB, Al-Khafaji, AW и Mc Nabb, J W. Statics for Engineers. VA: Springer, 1996.
3. Марка, L. Векторни анализи. Ню Йорк: Публикации на Dover, 2006.
4. Griffiths, D J. Въведение в електродинамиката. Ню Джърси: Prentice Hall, 1999. pp. 1-10.
5. Tallack, J C. Въведение в векторния анализ. Кеймбридж: Cambridge University Press, 2009.