ขนาดสเกลาร์: สิ่งที่ประกอบด้วยลักษณะและตัวอย่าง - กายภาพ - 2026

เกลาปริมาณเป็นปริมาณตัวเลขที่มีความมุ่งมั่นเพียง แต่ต้องมีความรู้ด้านความคุ้มค่าด้วยความเคารพเป็นหน่วยหนึ่งของตัวชี้วัดของชนิดเดียวกันของ ตัวอย่างของปริมาณสเกลาร์ ได้แก่ ระยะทางเวลามวลพลังงานและประจุไฟฟ้า

โดยทั่วไปปริมาณสเกลาร์จะแสดงด้วยตัวอักษรหรือด้วยสัญลักษณ์ค่าสัมบูรณ์เช่น A หรือ ǀ A ǀ ขนาดของเวกเตอร์เป็นขนาดสเกลาร์และสามารถหาได้ทางคณิตศาสตร์โดยวิธีพีชคณิต

ในทำนองเดียวกันปริมาณสเกลาร์จะแสดงในรูปแบบกราฟิกด้วยเส้นตรงที่มีความยาวแน่นอนโดยไม่มีทิศทางเฉพาะที่เกี่ยวข้องกับตัวคูณมาตราส่วน

ปริมาณสเกลาร์คืออะไร?

ในวิชาฟิสิกส์ปริมาณสเกลาร์คือปริมาณทางกายภาพที่แสดงด้วยค่าตัวเลขคงที่และหน่วยวัดมาตรฐานซึ่งไม่ขึ้นอยู่กับระบบอ้างอิง ปริมาณทางกายภาพคือค่าทางคณิตศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับคุณสมบัติทางกายภาพที่วัดได้ของวัตถุหรือระบบทางกายภาพ

ตัวอย่างเช่นหากคุณต้องการได้รับความเร็วของยานพาหนะเป็นกม. / ชม. คุณก็ต้องหารระยะทางที่เดินทางด้วยเวลาที่ผ่านไป ปริมาณทั้งสองเป็นค่าตัวเลขที่มาพร้อมกับหน่วยดังนั้นความเร็วจึงเป็นปริมาณทางกายภาพสเกลาร์ ปริมาณทางกายภาพสเกลาร์คือค่าตัวเลขของคุณสมบัติทางกายภาพที่วัดได้โดยไม่มีการวางแนวหรือความรู้สึกที่เฉพาะเจาะจง

ปริมาณทางกายภาพทั้งหมดไม่ใช่ปริมาณสเกลาร์บางส่วนแสดงโดยเวกเตอร์ที่มีค่าตัวเลขทิศทางและความรู้สึก ตัวอย่างเช่นหากคุณต้องการได้รับความเร็วของยานพาหนะคุณต้องกำหนดการเคลื่อนไหวในช่วงเวลาที่ผ่านไป

การเคลื่อนไหวเหล่านี้มีลักษณะเฉพาะโดยมีค่าตัวเลขทิศทางและความรู้สึกเฉพาะ ดังนั้นความเร็วของยานพาหนะจึงเป็นปริมาณทางกายภาพเวกเตอร์เช่นเดียวกับการกระจัด

ลักษณะของปริมาณสเกลาร์

- อธิบายด้วยค่าตัวเลข

- การดำเนินการที่มีขนาดสเกลาร์ถูกควบคุมโดยวิธีพีชคณิตพื้นฐานเช่นการบวกการลบการคูณและการหาร

- ความแปรผันของขนาดสเกลาร์ขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงของค่าตัวเลขเท่านั้น

- แสดงเป็นภาพกราฟิกด้วยส่วนที่มีค่าเฉพาะที่เกี่ยวข้องกับมาตราส่วนการวัด

- ฟิลด์สเกลาร์อนุญาตให้กำหนดค่าตัวเลขของปริมาณทางกายภาพสเกลาร์ในแต่ละจุดในพื้นที่ทางกายภาพ

ผลิตภัณฑ์สเกลาร์

ผลคูณสเกลาร์คือผลคูณของปริมาณเวกเตอร์สองจำนวนคูณด้วยโคไซน์ของมุมθที่พวกมันก่อตัวซึ่งกันและกัน เมื่อคำนวณผลคูณสเกลาร์ของเวกเตอร์สองเวกเตอร์ผลลัพธ์ที่ได้คือปริมาณสเกลาร์

ผลคูณสเกลาร์ของเวกเตอร์สองปริมาณaและbคือ:

AB = |a||b| cosθ = ab.cos θ

a = คือค่าสัมบูรณ์ของเวกเตอร์a

b = ค่าสัมบูรณ์ของเวกเตอร์b

ผลคูณของเวกเตอร์สองตัว โดย Svjo (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Scalar-dot-product-1.png)

สนามสเกลาร์

ฟิลด์สเกลาร์ถูกกำหนดโดยการเชื่อมโยงขนาดสเกลาร์ที่แต่ละจุดในอวกาศหรือภูมิภาค กล่าวอีกนัยหนึ่งเขตข้อมูลสเกลาร์คือฟังก์ชันที่แสดงตำแหน่งสำหรับปริมาณสเกลาร์แต่ละรายการภายในช่องว่าง

ตัวอย่างบางส่วนของสนามสเกลาร์ ได้แก่ อุณหภูมิที่แต่ละจุดบนพื้นผิวโลกในช่วงเวลาหนึ่งแผนที่ภูมิประเทศสนามความดันของก๊าซความหนาแน่นของประจุและศักย์ไฟฟ้า เมื่อฟิลด์สเกลาร์ไม่ขึ้นอยู่กับเวลาเรียกว่าฟิลด์นิ่ง

เมื่อแสดงแบบกราฟิกชุดของจุดของสนามที่มีพื้นผิวสมการขนาดสเกลาร์เท่ากันจะเกิดขึ้น ตัวอย่างเช่นพื้นผิวที่เป็นสมดุลของประจุไฟฟ้าแบบจุดคือพื้นผิวทรงกลมศูนย์กลางที่มีประจุอยู่ตรงกลาง เมื่อประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่ไปรอบ ๆ พื้นผิวศักย์ไฟฟ้าจะคงที่ทุกจุดบนพื้นผิว

สนามวัดความดันสเกลาร์

ตัวอย่างปริมาณสเกลาร์

นี่คือตัวอย่างบางส่วนของปริมาณสเกลาร์ที่เป็นคุณสมบัติทางกายภาพของธรรมชาติ

อุณหภูมิ

มันคือพลังงานจลน์เฉลี่ยของอนุภาคในวัตถุ วัดด้วยเทอร์โมมิเตอร์และค่าที่ได้จากการวัดเป็นปริมาณสเกลาร์ที่เกี่ยวข้องกับความร้อนหรือความเย็นของวัตถุ

มวล

เพื่อให้ได้มวลของร่างกายหรือวัตถุนั้นจำเป็นต้องนับจำนวนอนุภาคอะตอมโมเลกุลหรือเพื่อวัดว่าวัตถุนั้นประกอบขึ้นเป็นวัสดุได้เท่าใด สามารถหาค่ามวลได้โดยการชั่งน้ำหนักวัตถุด้วยเครื่องชั่งและคุณไม่จำเป็นต้องวางแนวของร่างกายเพื่อวัดมวลของมัน

สภาพอากาศ

ขนาดสเกลาร์ส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับเวลา ตัวอย่างเช่นหน่วยวัดของปีเดือนสัปดาห์วันชั่วโมงนาทีวินาทีมิลลิวินาทีและไมโครวินาที เวลาไม่มีทิศทางหรือความรู้สึกของทิศทาง

ปริมาณ

มันเกี่ยวข้องกับพื้นที่สามมิติที่ร่างกายหรือสสารครอบครองอยู่ สามารถวัดได้เป็นลิตรมิลลิลิตรลูกบาศก์เซนติเมตรลูกบาศก์เดซิเมตรในหน่วยอื่น ๆ และเป็นปริมาณสเกลาร์

ความเร็ว

การวัดความเร็วของวัตถุในหน่วยกิโลเมตรต่อชั่วโมงเป็นปริมาณสเกลาร์จำเป็นต้องกำหนดค่าตัวเลขของเส้นทางของวัตถุให้เป็นฟังก์ชันของเวลาที่ผ่านไปเท่านั้น

ประจุไฟฟ้า

โปรตอนและนิวตรอนของอนุภาคย่อยอะตอมมีประจุไฟฟ้าที่แสดงออกโดยแรงดึงดูดทางไฟฟ้าและแรงผลัก อะตอมในสภาพเป็นกลางมีประจุไฟฟ้าเป็นศูนย์นั่นคือมีค่าเป็นตัวเลขของโปรตอนเท่ากับนิวตรอน

พลังงาน

พลังงานคือการวัดที่แสดงลักษณะของความสามารถของร่างกายในการทำงาน โดยหลักการแรกของอุณหพลศาสตร์เป็นที่ยอมรับว่าพลังงานในจักรวาลยังคงคงที่ไม่ได้สร้างหรือทำลาย แต่จะเปลี่ยนเป็นพลังงานรูปแบบอื่นเท่านั้น

ศักย์ไฟฟ้า

ศักย์ไฟฟ้า ณ จุดใด ๆ ในอวกาศคือพลังงานศักย์ไฟฟ้าต่อหนึ่งหน่วยประจุซึ่งแสดงด้วยพื้นผิวที่มีความเท่าเทียมกัน พลังงานศักย์และประจุไฟฟ้าเป็นปริมาณสเกลาร์ดังนั้นศักย์ไฟฟ้าจึงเป็นปริมาณสเกลาร์และขึ้นอยู่กับค่าของประจุและสนามไฟฟ้า

ความหนาแน่น

เป็นการวัดปริมาณมวลของร่างกายอนุภาคหรือสสารในพื้นที่หนึ่ง ๆ และแสดงเป็นหน่วยมวลต่อหนึ่งหน่วยปริมาตร ได้ค่าตัวเลขของความหนาแน่นทางคณิตศาสตร์หารมวลด้วยปริมาตร

อ้างอิง

1. Spiegel, MR, Lipschutz, S และ Spellman, D. การวิเคราะห์เวกเตอร์ sl: Mc Graw Hill, 2009
2. Muvdi, BB, Al-Khafaji, AW และ Mc Nabb, J W. Statics for Engineers เวอร์จิเนีย: สปริงเกอร์ 2539
3. Brand, L. การวิเคราะห์เวกเตอร์ นิวยอร์ก: Dover Publications, 2006
4. Griffiths, D J. บทนำสู่ Electrodynamics. นิวเจอร์ซีย์: Prentice Hall, 1999. pp. 1-10
5. Tallack, J C. บทนำสู่การวิเคราะห์เวกเตอร์. เคมบริดจ์: สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ 2552