גודל סקלרי: ממה הוא מורכב, מאפיינים ודוגמאות - גוּפָנִי - 2025

סקלר שכמות היא כמות מספרית נחישות אשר רק דורש ידע מערכו ביחס ליחידה מסוימת של מדד מהסוג הזהה שלה. כמה דוגמאות לכמויות סקלרריות הן מרחק, זמן, מסה, אנרגיה ומטען חשמלי.

כמויות סקלריות מיוצגות בדרך כלל על ידי אות או על ידי סמל הערך המוחלט, למשל A או ǀ A ǀ. גודל הווקטור הוא גודל סקלרי וניתן להשיג אותו באופן מתמטי בשיטות אלגבריות.

כמו כן, כמויות סקלריות מיוצגות באופן גרפי עם קו ישר באורך מסוים, ללא כיוון ספציפי, הקשור לגורם סולם.

מהי כמות סקלרית?

בפיזיקה, כמות סקלרית היא כמות פיזית המיוצגת על ידי ערך מספרי קבוע ויחידת מדידה סטנדרטית, שאינה תלויה במערכת הייחוס. כמויות פיזיקליות הן ערכים מתמטיים הקשורים לתכונות פיזיקליות ניתנות למדידה של אובייקט או מערכת פיזית.

לדוגמה, אם ברצונך להשיג את מהירות הרכב, בקמ"ש, אתה רק צריך לחלק את המרחק שנסע בזמן שחלף. שני הכמויות הם ערכים מספריים המלווים ביחידה, ולכן המהירות היא כמות פיזיקלית סקלרית. כמות פיזיקלית סקאלרית היא הערך המספרי של תכונה פיזית ניתנת למדידה ללא נטייה או חוש ספציפי.

לא כל הכמויות הפיזיות הן כמויות סקלריות, חלקן מתבטאות באמצעות וקטור שיש לו ערך מספרי, כיוון וחוש. לדוגמה, אם ברצונך להשיג את מהירות הרכב, עליך לקבוע את התנועות שבוצעו במהלך הזמן שחלף.

תנועות אלה מאופיינות בכך שיש להן ערך מספרי, כיוון וחוש ספציפי. כתוצאה מכך מהירות הרכב היא כמות פיזית וקטורית וכך גם העקירה.

מאפיינים של כמות סקלרית

-זה מתואר עם ערך מספרי.

- פעולות בעלות גודל סקלרי נשלטות על ידי שיטות אלגבריות בסיסיות כמו הוספה, חיסור, כפל וחלוקה.

-הווריאציה של גודל סקלרי תלויה רק ​​בשינוי בערך המספרי שלה.

זה מיוצג באופן גרפי עם פלח שיש לו ערך ספציפי המשויך לסולם מדידה.

-שדה הסקלרי מאפשר קביעת הערך המספרי של כמות פיזיקלית סקלרית בכל נקודה במרחב הפיזי.

מוצר סקלרי

המוצר הסקלרי הוא תוצר של שני כמויות וקטוריות כפול הקוסינוס של הזווית θ שהם יוצרים זה עם זה. כאשר מחושב המוצר הסקלרי של שני ווקטורים, התוצאה המתקבלת היא כמות סקלרית.

המוצר הסקלרי של שני כמויות וקטוריות a ו- b הוא :

ab = ǀaǀǀbǀ . cosθ = ab.cos θ

a = הוא הערך המוחלט של וקטור a

b = ערך מוחלט של וקטור b

תוצר של שני ווקטורים. מאת Svjo (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Scalar-dot-product-1.png)

שדה סקלרי

שדה סקלרי מוגדר על ידי שיוך להיקף סקלרי בכל נקודה במרחב או באזור. במילים אחרות, שדה הסקלר הוא פונקציה המציגה מיקום עבור כל כמות סקלרית בחלל.

כמה דוגמאות לשדה סקלרי הן: הטמפרטורה בכל נקודה על פני כדור הארץ ברגע של רגע, המפה הטופוגרפית, שדה הלחץ של גז, צפיפות המטען והפוטנציאל החשמלי. כאשר שדה הסקלר אינו תלוי בזמן זה נקרא שדה נייח

כאשר מייצגים בצורה גרפית נוצרות קבוצת הנקודות של השדה שיש להן משטחים אקסטרוטנציאליים בעוצמה סקלרית. לדוגמה, המשטחים האקוטו-פוטנציאליים של מטענים חשמליים נקודתיים הם משטחים כדוריים קונצנטריים המרוכזים במטען. כאשר מטען חשמלי נע סביב פני השטח, הפוטנציאל החשמלי קבוע בכל נקודה על פני השטח.

שדה סקלרי של מדידות לחץ.

דוגמאות לכמויות סקלריות

להלן כמה דוגמאות לכמויות סקלריות שהן תכונות פיזיות של הטבע.

טֶמפֶּרָטוּרָה

זוהי האנרגיה הקינטית הממוצעת של החלקיקים באובייקט. הוא נמדד באמצעות מדחום והערכים המתקבלים במדידה הם כמויות סקלריות הקשורות לחום או לקר של חפץ.

מסה

כדי להשיג מסה של גוף או חפץ, יש צורך לספור כמה חלקיקים, אטומים, מולקולות יש לו, או למדוד כמה חומר האובייקט מרכיב. ניתן להשיג ערך מסה על ידי שקילת האובייקט באיזון ואינך צריך לקבוע את כיוון הגוף כדי למדוד את המסה שלו.

מזג אוויר

גודל קנה מידה קשור בעיקר לזמן. למשל המדד של שנים, חודשים, שבועות, ימים, שעות, דקות, שניות, אלפיות השנייה ומיקרו-שניות. לזמן אין כיוון או תחושת כיוון.

כרך

זה קשור לחלל התלת ממדי שגוף או חומר תופס. ניתן למדוד אותו בליטרים, מיליליטר, סנטימטרים מעוקבים, צמצם מעוקב בין יחידות אחרות וזהו כמות סקלרית.

מְהִירוּת

מדידת מהירות האובייקט בקילומטרים לשעה היא כמות סקלרית, היא נדרשת רק לקבוע את הערך המספרי של נתיב האובייקט כפונקציה של הזמן שחלף.

מטען חשמלי

לפרוטונים ולנויטרונים של חלקיקים תת-אטומיים יש מטען חשמלי שמתבטא בכוח החשמלי של המשיכה והדחייה. לאטומים במצבם הנייטרלי יש אפס מטען חשמלי, כלומר יש להם ערך מספרי זהה לפרוטונים כמו נויטרונים.

אֵנֶרְגִיָה

אנרגיה היא מדד המאפיין את יכולתו של גוף לבצע עבודה. לפי העיקרון הראשון של התרמודינמיקה נקבע כי האנרגיה ביקום נשארת קבועה, היא לא נוצרת או נהרסת, היא הופכת רק לצורות אנרגיה אחרות.

פוטנציאל חשמלי

הפוטנציאל החשמלי בכל נקודה בחלל הוא האנרגיה הפוטנציאלית החשמלית לטעינת יחידה, היא מיוצגת על ידי משטחים אקסטרוטנציאליים. האנרגיה הפוטנציאלית והמטען החשמלי הם כמויות סקלריות, ולכן הפוטנציאל החשמלי הוא כמות סקלרית ותלויה בערך המטען ובשדה החשמלי.

צְפִיפוּת

זהו המדד לכמות המסה של גוף, חלקיקים או חומרים במרחב מסוים ומתבטא ביחידות מסה ליחידות נפח. הערך המספרי של הצפיפות מתקבל, באופן מתמטי, מחלק את המסה בנפח.

הפניות

1. שפיגל, מר, ליפשוץ, ש וספלמן, ד. ניתוח וקטורי. sl: מק גריי היל, 2009.
2. מועדי, BB, אל-חאפג'י, AW ומק נב, J W. Statics למהנדסים. VA: שפרינגר, 1996.
3. Brand, L. ניתוח וקטורי. ניו יורק: פרסומי דובר, 2006.
4. Griffiths, D J. מבוא לאלקטרודינמיקה. ניו ג'רזי: פרנטיס הול, 1999. עמ ' 1-10.
5. Tallack, J C. מבוא לניתוח וקטורי. קיימברידג ': הוצאת אוניברסיטת קיימברידג', 2009.