SKALARAIS LIELUMS: NO KĀ TAS SASTĀV, RAKSTURLIELUMI UN PIEMĒRI - FIZISKĀ - 2025

Skalārs daudzums ir skaitlisks daudzums, kurus nosaka tikai prasa zināšanas par savas vērtības attiecībā uz noteiktu mērvienību tā paša veida. Daži skalāru lielumu piemēri ir attālums, laiks, masa, enerģija un elektriskais lādiņš.

Skalāros lielumus parasti apzīmē ar burtu vai absolūtās vērtības simbolu, piemēram, A vai ǀ A ǀ. Vektoru lielums ir skalārs lielums, un matemātiski tos var iegūt ar algebriskām metodēm.

Tāpat skalāros lielumus grafiski attēlo ar noteikta garuma taisnu līniju bez noteikta virziena, kas saistīta ar mēroga koeficientu.

Kas ir skalārā summa?

Fizikā skalārs lielums ir fizikāls lielums, ko attēlo fiksēta skaitliska vērtība un standarta mērvienība, kas nav atkarīga no atsauces sistēmas. Fizikālie lielumi ir matemātiskas vērtības, kas saistītas ar fiziska objekta vai sistēmas izmērāmām fizikālajām īpašībām.

Piemēram, ja vēlaties iegūt transportlīdzekļa ātrumu km / h, jums vienkārši jāsadala nobrauktais attālums ar pagājušo laiku. Abi lielumi ir skaitliskas vērtības, ko papildina vienība, tāpēc ātrums ir fizikāli skalari lielumi. Skalārā fiziskais lielums ir izmērāma fiziskā īpašuma skaitliskā vērtība bez īpašas orientācijas vai jēgas.

Ne visi fizikālie lielumi ir skalāri lielumi, dažus izsaka ar vektoru, kam ir skaitliska vērtība, virziens un jēga. Piemēram, ja vēlaties iegūt transportlīdzekļa ātrumu, jums jānosaka kustības, kas veiktas pagājušajā laikā.

Šīs kustības raksturo skaitliska vērtība, virziens un īpaša jēga. Tādējādi transportlīdzekļa ātrums ir vektora fizikālais lielums, tāpat kā pārvietojums.

Skalārā daudzuma raksturojums

-Tas ir aprakstīts ar skaitlisku vērtību.

-Operācijas ar skalāru lielumu regulē pamata algebriskās metodes, piemēram, saskaitīšana, atņemšana, reizināšana un dalīšana.

-Skalārā lieluma variācija ir atkarīga tikai no tā skaitliskās vērtības izmaiņām.

-Tas ir grafiski attēlots ar segmentu, kuram ir noteikta vērtība, kas saistīta ar mērīšanas skalu.

-Skalārā lauks ļauj noteikt skalārā fiziskā lieluma skaitlisko vērtību katrā fiziskās telpas punktā.

Skalārais produkts

Skalarais reizinājums ir divu vektoru daudzumu reizinājums ar leņķa θ kosinusu, ko tie veido viens ar otru. Kad tiek aprēķināts divu vektoru skalārais reizinājums, iegūtais rezultāts ir skalārā summa.

Divu vektoru lielumu a un b skalārā reizinājums ir :

ab = ǀaǀǀbǀ . cosθ = ab.cos θ

a = ir vektora a absolūtā vērtība

b = vektora b absolūtā vērtība

Divu vektoru produkts. Autors Svjo (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Scalar-dot-product-1.png)

Skalārā lauka

Skalārā lauka noteikšanu veic, askalējot skalāra lielumu katrā telpas vai reģiona punktā. Citiem vārdiem sakot, skalārs lauks ir funkcija, kas parāda katra skalārā daudzuma stāvokli telpā.

Daži skalārā lauka piemēri ir: temperatūra katrā Zemes virsmas punktā vienā mirklī, topogrāfiskā karte, gāzes spiediena lauks, lādiņa blīvums un elektriskais potenciāls. Kad skalārā lauks nav atkarīgs no laika, to sauc par stacionāro lauku

Grafiski attēlojot lauka punktu kopu, kurai ir vienādas skalārā lieluma ekvivalentās virsmas. Piemēram, punktveida elektrisko lādiņu ekvipotenciālās virsmas ir koncentriskas sfēriskas virsmas, kuru centrā ir lādiņš. Kad elektriskā lādiņa pārvietojas pa virsmu, elektriskais potenciāls ir nemainīgs visos virsmas punktos.

Spiediena mērījumu skalārais lauks.

Skalārā lieluma piemēri

Šeit ir daži skalārā lieluma piemēri, kas ir dabas fizikālās īpašības.

Temperatūra

Tā ir vidējā daļiņu kinētiskā enerģija objektā. To mēra ar termometru, un mērījumos iegūtās vērtības ir skalāri lielumi, kas saistīti ar to, cik objekts ir karsts vai auksts.

Mise

Lai iegūtu ķermeņa vai objekta masu, ir jāaprēķina, cik daļiņu, atomu, molekulu tas ir, vai jāizmēra, cik lielu daudzumu objekts veido. Masas vērtību var iegūt, nosverot priekšmetu ar svaru un jums nav jāiestata ķermeņa orientācija, lai izmērītu tā masu.

Laikapstākļi

Skalarais lielums lielākoties ir saistīts ar laiku. Piemēram, gadu, mēnešu, nedēļu, dienu, stundu, minūšu, sekunžu, milisekundžu un mikrosekundžu mērs. Laikam nav virziena vai virziena izjūtas.

Apjoms

Tas ir saistīts ar trīsdimensiju telpu, kuru aizņem ķermenis vai viela. To var izmērīt litros, mililitros, kubikcentimetros, kubikdecimetros starp citām vienībām, un tas ir skalārs lielums.

Ātrums

Objekta ātruma mērīšana kilometros stundā ir skalārs lielums, ir nepieciešams tikai noteikt objekta ceļa skaitlisko vērtību kā pagājušā laika funkciju.

Elektriskais lādiņš

Subatomisko daļiņu protoniem un neitroniem ir elektriskais lādiņš, kas izpaužas kā elektriskais pievilkšanas un atgrūšanas spēks. Atomiem neitrālā stāvoklī ir nulle elektriskā lādiņa, tas ir, tiem ir tāda pati protonu skaitliskā vērtība kā neitroniem.

Enerģija

Enerģija ir mērs, kas raksturo ķermeņa spēju veikt darbu. Pēc pirmā termodinamikas principa tiek noteikts, ka enerģija Visumā paliek nemainīga, tā netiek radīta vai iznīcināta, tā tiek pārveidota tikai citos enerģijas veidos.

Elektriskais potenciāls

Elektriskais potenciāls jebkurā kosmosa vietā ir elektriskā potenciāla enerģija uz vienu lādiņa vienību, to attēlo ekvivalentās virsmas. Potenciālā enerģija un elektriskais lādiņš ir skalāri lielumi, tāpēc elektriskais potenciāls ir skalārs lielums un ir atkarīgs no uzlādes vērtības un elektriskā lauka.

Blīvums

Tas ir ķermeņa, daļiņu vai vielu svara masas lielums noteiktā telpā, un to izsaka masas vienībās uz tilpuma vienībām. Matemātiski iegūst blīvuma skaitlisko vērtību, dalot masu ar tilpumu.

Atsauces

1. Spiegel, MR, Lipschutz, S un Spellman, D. Vektoru analīze. sl: Mc Graw Hill, 2009. gads.
2. Muvdi, BB, Al-Khafaji, AW un Mc Nabb, J W. Statics for Engineers. VA: Springer, 1996.
3. Brand, L. Vektoru analīze. Ņujorka: Doveras publikācijas, 2006. gads.
4. Griffiths, D J. Ievads elektrodinamikā. Ņūdžersija: Prentice Hall, 1999. lpp. 1-10.
5. Tallack, J C. Ievads vektoru analīzē. Kembridža: Cambridge University Press, 2009. gads.