SKALÁRNA VEĽKOSŤ: Z ČOHO POZOSTÁVA, VLASTNOSTI A PRÍKLADY - FYZICKÝ - 2025

Skalárne veličina je číselná veličina ktorého odhodlanie len vyžaduje znalosť jeho hodnoty s ohľadom na určitú mernú jednotku svojho rovnakého druhu. Niektoré príklady skalárnych veličín sú vzdialenosť, čas, hmotnosť, energia a elektrický náboj.

Skalárne veličiny sú obvykle reprezentované písmenom alebo symbolom absolútnej hodnoty, napríklad A alebo ǀ A ǀ. Veľkosť vektora je skalárna veľkosť a dá sa získať matematicky algebraickými metódami.

Podobne sú skalárne veličiny znázornené graficky s priamkou určitej dĺžky, bez špecifického smeru, vzťahujúcej sa na faktor mierky.

Čo je skalárne množstvo?

Vo fyzike je skalárna veličina fyzická veličina predstavovaná pevnou číselnou hodnotou a štandardnou jednotkou merania, ktorá nezávisí od referenčného systému. Fyzické veličiny sú matematické hodnoty týkajúce sa merateľných fyzikálnych vlastností fyzického objektu alebo systému.

Napríklad, ak chcete získať rýchlosť vozidla v km / h, stačí deliť vzdialenosť, ktorú ste prešli, do uplynutého času. Obidve veličiny sú číselné hodnoty sprevádzané jednotkou, preto rýchlosť predstavuje skalárnu fyzickú veličinu. Skalárna fyzická veličina je numerická hodnota merateľnej fyzikálnej vlastnosti bez špecifickej orientácie alebo zmyslu.

Nie všetky fyzikálne veličiny sú skalárne veličiny, niektoré sú vyjadrené pomocou vektora, ktorý má číselnú hodnotu, smer a zmysel. Napríklad, ak chcete získať rýchlosť vozidla, musíte určiť pohyby vykonané za uplynutý čas.

Tieto pohyby sa vyznačujú číselnou hodnotou, smerom a špecifickým zmyslom. V dôsledku toho je rýchlosť vozidla vektorovou fyzickou veličinou, ako aj posunom.

Charakteristiky skalárneho množstva

-Je to opísané s číselnou hodnotou.

- Operácie so skalárnymi veličinami sa riadia základnými algebraickými metódami, ako sú sčítanie, odčítanie, násobenie a delenie.

-Variácia skalárneho rozsahu závisí iba od zmeny jeho číselnej hodnoty.

-Je graficky znázornený segment, ktorý má špecifickú hodnotu spojenú s mierkou merania.

- Skalárne pole umožňuje určiť číselnú hodnotu skalárnej fyzickej veličiny v každom bode vo fyzickom priestore.

Skalárny produkt

Skalárny produkt je súčin dvoch vektorových množstiev vynásobených kosinom uhla 9, ktorý spolu tvoria. Keď sa vypočíta skalárny produkt dvoch vektorov, výsledkom je skalárne množstvo.

Skalárny súčin dvoch vektorových veličín dobu a B je :

ab = ǀaǀǀbǀ . cosθ = ab.cos 9

a = je absolútna hodnota vektora a

b = absolútna hodnota vektora b

Produkt dvoch vektorov. Autor: Svjo (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Scalar-dot-product-1.png)

Skalárne pole

Skalárne pole je definované priradením skalárnej veľkosti v každom bode v priestore alebo oblasti. Inými slovami, skalárne pole je funkcia, ktorá ukazuje pozíciu pre každé skalárne množstvo v priestore.

Niektoré príklady skalárneho poľa sú: teplota v každom bode na zemskom povrchu v okamihu, topografická mapa, tlakové pole plynu, hustota náboja a elektrický potenciál. Ak skalárne pole nezávisí od času, nazýva sa stacionárne pole

Pri grafickom znázornení sa vytvára sústava bodov poľa, ktoré majú rovnaké skalárne velkosti, ekvipotenciálne povrchy. Napríklad ekvipotenciálne povrchy bodových elektrických nábojov sú sústredné sférické povrchy sústredené v náboji. Keď sa elektrický náboj pohybuje po povrchu, elektrický potenciál je konštantný v každom bode na povrchu.

Skalárne pole merania tlaku.

Príklady skalárnych množstiev

Tu je niekoľko príkladov skalárnych veličín, ktoré sú fyzikálnymi vlastnosťami prírody.

teplota

Je to priemerná kinetická energia častíc v objekte. Meria sa teplomerom a hodnoty získané pri meraní sú skalárne veličiny spojené s tým, ako horúci alebo ako studený je predmet.

hmota

Na získanie hmotnosti tela alebo predmetu je potrebné spočítať, koľko častíc, atómov, molekúl má, alebo zmerať, koľko materiálu predmet tvorí. Hodnota hmotnosti sa dá získať vážením predmetu váhou a na meranie jeho hmotnosti nemusíte nastavovať orientáciu tela.

počasie

Skalárne veličiny väčšinou súvisia s časom. Napríklad miera rokov, mesiacov, týždňov, dní, hodín, minút, sekúnd, milisekúnd a mikrosekúnd. Čas nemá žiadny smer ani zmysel pre smer.

objem

Je spojená s trojrozmerným priestorom, v ktorom telo alebo látka zaberá. Môže byť meraná v litroch, mililitroch, kubických centimetroch, kubických decimetroch a je to skalárne množstvo.

rýchlosť

Meranie rýchlosti objektu v kilometroch za hodinu je skalárne množstvo, je potrebné len stanoviť číselnú hodnotu dráhy objektu ako funkciu uplynutého času.

Nabíjačka

Protóny a neutróny subatomárnych častíc majú elektrický náboj, ktorý sa prejavuje elektrickou silou príťažlivosti a odporu. Atómy v neutrálnom stave majú nulový elektrický náboj, to znamená, že majú rovnakú číselnú hodnotu protónov ako neutróny.

energie

Energia je miera, ktorá charakterizuje schopnosť tela vykonávať prácu. Podľa prvého princípu termodynamiky je stanovené, že energia vo vesmíre zostáva konštantná, nie je vytvorená alebo zničená, iba sa transformuje na iné formy energie.

Elektrický potenciál

Elektrický potenciál v akomkoľvek bode v priestore je elektrická potenciálna energia na jednotku náboja, ktorá je predstavovaná ekvipotenciálnymi povrchmi. Potenciálna energia a elektrický náboj sú skalárne veličiny, a preto je elektrický potenciál skalárnou veličinou a závisí od hodnoty náboja a elektrického poľa.

Hustota

Je to miera množstva tela, častíc alebo látok v určitom priestore a je vyjadrená v jednotkách hmotnosti na jednotku objemu. Numerická hodnota hustoty sa získa matematicky delením hmotnosti objemom.

Referencie

1. Spiegel, MR, Lipschutz, S a Spellman, D. Vektorová analýza. sl: Mc Graw Hill, 2009.
2. Muvdi, BB, Al-Khafaji, AW a Mc Nabb, J. W. Statics for Engineers. VA: Springer, 1996.
3. Brand, L. Vektorová analýza. New York: Dover Publications, 2006.
4. Griffiths, D J. Úvod do elektrodynamiky. New Jersey: Prentice Hall, 1999. s. 1-10.
5. Tallack, J C. Úvod do vektorovej analýzy. Cambridge: Cambridge University Press, 2009.