スカラー量は、その決意だけその同種の尺度の特定のユニットに対して、その値の知識を必要とする数量です。スカラー量のいくつかの例は、距離、時間、質量、エネルギー、および電荷です。
スカラー量は、通常、文字または絶対値記号(Aまたはfor A ǀなど)で表されます。ベクトルの大きさはスカラーの大きさであり、代数的方法によって数学的に取得できます。
同様に、スカラー量は、スケールファクターに関連して、特定の方向のない特定の長さの直線でグラフィカルに表されます。
スカラー量とは何ですか?
Physicsでは、スカラー量は、固定数値と標準測定単位で表される物理量であり、参照系には依存しません。物理量は、物理的なオブジェクトまたはシステムの測定可能な物理的特性に関連する数学的な値です。
たとえば、車両の速度をkm / hで取得したい場合は、走行距離を経過時間で除算する必要があります。どちらの量も単位を伴う数値であるため、速度はスカラーの物理量です。スカラー物理量は、特定の向きや感覚のない測定可能な物理的性質の数値です。
すべての物理量がスカラー量であるとは限りません。一部は、数値、方向、感覚を持つベクトルによって表現されます。たとえば、車両の速度を取得する場合は、経過時間中に行われた動きを判別する必要があります。
これらの動きは、数値、方向、特定の感覚を持つという特徴があります。その結果、車両の速度は変位と同様にベクトル物理量になります。
スカラー量の特性
・数値で表記しています。
-スカラーマグニチュードの演算は、加算、減算、乗算、除算などの基本的な代数的手法によって管理されます。
-スカラーの大きさの変動は、その数値の変化にのみ依存します。
-測定スケールに関連付けられた特定の値を持つセグメントでグラフィック表示されます。
-スカラーフィールドでは、物理空間の各点でスカラー物理量の数値を決定できます。
スカラー積
スカラー積は、2つのベクトル量に、それらが互いに形成する角度θの余弦を掛けた積です。2つのベクトルのスカラー積を計算すると、得られる結果はスカラー量になります。
2つのベクトル量aとbのスカラー積は次のとおりです。
ab = ǀaǀǀbǀ。cosθ= ab.cosθ
a =ベクトルaの絶対値
b =ベクトルbの絶対値
2つのベクトルの積。Svjo(https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Scalar-dot-product-1.png)
スカラーフィールド
スカラーフィールドは、空間または領域の各ポイントでスカラーの大きさを関連付けることによって定義されます。つまり、スカラーフィールドは、空間内の各スカラー量の位置を示す関数です。
スカラーフィールドのいくつかの例は次のとおりです。ある瞬間の地球表面上の各ポイントの温度、地形図、ガスの圧力フィールド、電荷密度、および電位。スカラー場が時間に依存しない場合、それは定常場と呼ばれます
グラフィカルに表すと、同じスカラーの大きさの等電位面を持つフィールドのポイントのセットが形成されます。たとえば、点電荷の等電位面は、電荷の中心にある同心球面です。電荷が表面の周りを移動するとき、電位は表面のすべての点で一定です。
圧力測定のスカラーフィールド。
スカラー量の例
自然の物理的特性であるスカラー量の例をいくつか示します。
温度
オブジェクト内の粒子の平均運動エネルギーです。それは温度計で測定され、測定で得られた値は、オブジェクトの高温または低温に関連するスカラー量です。
質量
物体または物体の質量を取得するには、それが持つ粒子、原子、分子の数を数えるか、物体が構成する材料の量を測定する必要があります。質量値は、天びんを使用してオブジェクトを計量することで取得でき、質量を測定するためにボディの向きを設定する必要はありません。
天気
スカラーの大きさは、主に時間に関連しています。たとえば、年、月、週、日、時間、分、秒、ミリ秒、マイクロ秒の単位。時間には方向性や方向性はありません。
ボリューム
それは、身体または物質が占める3次元空間に関連付けられています。リットル、ミリリットル、立方センチメートル、立方デシメートルなどの単位で測定でき、スカラー量です。
速度
オブジェクトの速度をキロメートル/時で測定したものはスカラー量であり、経過時間の関数としてオブジェクトのパスの数値を確立する必要があるだけです。
電荷
素粒子の陽子と中性子は、引力と反発の電気力によって表される電荷を持っています。中性状態の原子は電荷がゼロです。つまり、中性子と同じ陽子の数値を持っています。
エネルギー
エネルギーは、身体が仕事をする能力を特徴付ける尺度です。熱力学の第一原理により、宇宙のエネルギーは一定のままであり、生成も破壊もされず、他の形のエネルギーに変換されるだけであることが確立されています。
電位
空間内の任意の点における電位は、単位電荷あたりの電位エネルギーであり、等電位面によって表されます。ポテンシャルエネルギーと電荷はスカラー量であるため、電位はスカラー量であり、電荷と電界の値に依存します。
密度
これは、特定の空間における物体、粒子、または物質の質量の量であり、単位体積あたりの質量の単位で表されます。密度の数値は、質量を体積で除算して数学的に得られます。
参考文献
- Spiegel、MR、Lipschutz、SおよびSpellman、D。Vector Analysis。sl:Mc Graw Hill、2009年。
- Muvdi、BB、Al-Khafaji、AWおよびMc Nabb、J W. Statics for Engineers。VA:シュプリンガー、1996年。
- ブランド、L。ベクトル分析。ニューヨーク:ドーバー出版、2006年。
- グリフィス、D J.電気力学入門。ニュージャージー:Prentice Hall、1999年。1-10。
- タラック、J C.ベクトル分析入門。ケンブリッジ:Cambridge University Press、2009年。