SKALARSTORLEK: VAD DEN BESTÅR AV, EGENSKAPER OCH EXEMPEL - FYSISK - 2025

En skalmängd är en numerisk kvantitet vars bestämning endast kräver kunskap om dess värde med avseende på en viss måttenhet av samma slag. Några exempel på skalmängder är avstånd, tid, massa, energi och elektrisk laddning.

Scalära mängder representeras vanligtvis av en bokstav eller av symbolen för absolut värde, till exempel A eller ǀ A ǀ. Storleken på en vektor är en skalstyrka och kan erhållas matematiskt med algebraiska metoder.

Likaledes representeras skalmängder grafiskt med en rak linje med en viss längd, utan en specifik riktning, relaterad till en skalfaktor.

Vad är en skalmängd?

I fysik är en skalkvantitet en fysisk kvantitet representerad av ett fast numeriskt värde och en standardmätningsenhet, som inte beror på referenssystemet. Fysiska mängder är matematiska värden relaterade till mätbara fysiska egenskaper hos ett fysiskt objekt eller system.

Om du till exempel vill erhålla hastigheten på ett fordon i km / h, behöver du bara dela upp det resterade avståndet efter den förflutna tiden. Båda kvantiteterna är numeriska värden åtföljda av en enhet, därför är hastigheten en fysisk skala kvantitet. En skalär fysisk kvantitet är det numeriska värdet för en mätbar fysisk egenskap utan en specifik orientering eller känsla.

Inte alla fysiska mängder är skalmängder, vissa uttrycks med hjälp av en vektor som har numeriskt värde, riktning och mening. Om du till exempel vill uppnå fordonets hastighet måste du bestämma rörelserna under den förflutna tiden.

Dessa rörelser kännetecknas av att ha ett numeriskt värde, en riktning och en specifik känsla. Följaktligen är fordonets hastighet en fysisk vektorkvantitet liksom förskjutningen.

Egenskaper av en skalmängd

-Det beskrivs med ett numeriskt värde.

- Funktioner med skalstyrkor styrs av grundläggande algebraiska metoder som tillägg, subtraktion, multiplikation och delning.

-Variationen av en skalstyrka beror bara på förändringen i dess numeriska värde.

-Det representeras grafiskt med ett segment som har ett specifikt värde förknippat med en mätskala.

-Skalarfältet gör det möjligt att bestämma det numeriska värdet på en skalär fysisk mängd vid varje punkt i det fysiska utrymmet.

Scalar produkt

Den skalära produkten är produkten av två vektorkvantiteter multiplicerad med kosinus i vinkeln θ som de bildar med varandra. När den skalära produkten från två vektorer beräknas är resultatet som erhålls en skalmängd.

Den skalära produkten av två vektorkvantiteter a och b är :

ab = ǀaǀǀbǀ . cosθ = ab.cos θ

a = är det absoluta värdet för vektor a

b = absolutvärdet för vektorn b

Produkt av två vektorer. Av Svjo (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Scalar-dot-product-1.png)

Scalar fält

Ett skalfält definieras genom att associera en skalstorlek vid varje punkt i rymden eller regionen. Med andra ord är skalfältet en funktion som visar en position för varje skalmängd i rymden.

Några exempel på skalfält är: temperaturen vid varje punkt på jordens yta på ett ögonblick av tiden, den topografiska kartan, gasens tryckfält, laddningstätheten och den elektriska potentialen. När skalfältet inte beror på tid kallas det stationära fält

När grafiskt representeras bildas uppsättningen av fältets punkter som har samma skalstyrka, ekvipotentialytor. Exempelvis är ekvipotentialytorna på punktelektriska laddningar koncentriska sfäriska ytor centrerade i laddningen. När en elektrisk laddning rör sig runt ytan är den elektriska potentialen konstant vid varje punkt på ytan.

Scalärt tryckmätningsfält.

Exempel på skalära mängder

Här är några exempel på skalmängder som är fysiska egenskaper hos naturen.

Temperatur

Det är den genomsnittliga kinetiska energin för partiklarna i ett objekt. Den mäts med en termometer och värdena som erhålls i mätningen är skalmängder associerade med hur varmt eller hur kallt ett föremål är.

Massa

För att erhålla massan hos en kropp eller ett objekt, är det nödvändigt att räkna hur många partiklar, atomer, molekyler den har eller att mäta hur mycket material objektet utgör. Ett massvärde kan erhållas genom att väga objektet med en balans och du behöver inte ställa in kroppens orientering för att mäta dess massa.

Väder

Scalära storlekar är mest relaterade till tiden. Till exempel måttet på år, månader, veckor, dagar, timmar, minuter, sekunder, millisekunder och mikrosekunder. Tid har ingen riktning eller riktning.

Volym

Det är förknippat med det tredimensionella utrymmet som en kropp eller ett ämne upptar. Det kan mätas i liter, milliliter, kubikcentimeter, kubiska decimeter bland andra enheter och det är en skalmängd.

Fart

Mätningen av ett objekts hastighet i kilometer per timme är en skalmängd, det krävs endast att fastställa det numeriska värdet på objektets väg som en funktion av förfluten tid.

Elektrisk laddning

Protonerna och neutronerna från subatomära partiklar har en elektrisk laddning som manifesteras av den elektriska kraften för attraktion och avstötning. Atomer i deras neutrala tillstånd har noll elektrisk laddning, det vill säga de har samma numeriska värde för protoner som neutroner.

Energi

Energi är ett mått som kännetecknar en kropps förmåga att utföra arbete. Genom termodynamikens första princip fastställs att energin i universum förblir konstant, den är inte skapad eller förstörd, den omvandlas bara till andra former av energi.

Elektrisk potential

Den elektriska potentialen vid vilken plats som helst i rymden är den elektriska potentialenergin per enhetsladdning, den representeras av ekvipotentialytor. Den potentiella energin och den elektriska laddningen är skalmängder, därför är den elektriska potentialen en skalmängd och beror på värdet på laddningen och det elektriska fältet.

Densitet

Det är måttet på mängden massa för en kropp, partiklar eller ämnen i ett visst utrymme och uttrycks i massenheter per volumenhet. Det numeriska värdet på densiteten erhålls, matematiskt, genom att dela massan med volymen.

referenser

1. Spiegel, MR, Lipschutz, S och Spellman, D. Vektoranalys. sl: Mc Graw Hill, 2009.
2. Muvdi, BB, Al-Khafaji, AW och Mc Nabb, J W. Statics for Engineers. VA: Springer, 1996.
3. Brand, L. Vektoranalys. New York: Dover Publications, 2006.
4. Griffiths, D J. Introduktion till elektrodynamik. New Jersey: Prentice Hall, 1999. pp. 1-10.
5. Tallack, J C. Introduktion till vektoranalys. Cambridge: Cambridge University Press, 2009.