Скалярні і векторні величини

У процесі вивчення фізики ми зустрічаємо два типи величин:

  • скалярні;
  • векторні.

Визначення скалярної величини

Скалярна величина, або скаляр – це фізична величина, для задання якої (в підходящих одиницях виміру) достатньо одного числа.

Скалярів дуже багато у фізиці:

  • маса тіла дорівнює 3 кг.;
  • температура повітря дорівнює -10 °С;
  • напруга в мережі дорівнює 220 В тощо

У всіх цих випадках величина, яка нас цікавить, задається одним-єдиним числом. Отже, маса, температура і електрична напруга є скалярами.

Але скаляр у фізиці – це не просто число. Скаляр є число, забезпечене різномірністю.

Так, задаючи масу, ми не можемо написати m = 3; треба вказати одиницю виміру – наприклад, m = 3 кг. І якщо в математиці ми можемо скласти числа 3 і 220, то у фізиці скласти 3 кілограми і 220 вольт не вийде: ми маємо право складати лише ті скаляри, які володіють однаковою розмірністю (масу з масою, напруга з напругою і т. д.).

Визначення векторної величини

Векторна величина, або вектор – це фізична величина, яка характеризується:

  • ненегативним скаляром;
  • напрямом в просторі.

При цьому скаляр називається модулем вектора, або його абсолютною величиною.

Припустимо, що автомобіль рухається зі швидкістю 60 км/год. Але ж це неповна інформація про рух, чи не так? Може виявитися важливим і те, куди їде автомобіль, в якому саме напрямку. Тому важливо знати не тільки модуль (абсолютну величину) швидкості автомобіля – в даному випадку це 60 км/год – але і його напрямок в просторі.

Значить, швидкість є вектором.

Інший приклад. Припустимо, на підлозі лежить цегла масою 1 кг. На цеглу діє сила 100 Н (це модуль сили, або її абсолютна величина). Як буде рухатися цегла? Питання містить сенс доти, поки не вказано напрямок дії сили.

Якщо сила діє вгору, то і цегла буде рухатися вгору. Якщо сила діє горизонтально, то і цегла поїде горизонтально. А якщо сила діє вертикально вниз, то цегла взагалі не зрушить з місця – вона буде тільки втискатися в підлогу.

Ми бачимо, таким чином, що сила також є вектором.

Векторна величина у фізиці також володіє розмірністю.

Розмірність вектора – це розмірність його модуля.

Посилання на основну публікацію