SKALARGRÖSSE: WORAUS ES BESTEHT, EIGENSCHAFTEN UND BEISPIELE - KÖRPERLICH - 2025

Eine skalare Größe ist eine numerische Größe, deren Bestimmung nur die Kenntnis ihres Wertes in Bezug auf eine bestimmte Maßeinheit derselben Art erfordert. Einige Beispiele für skalare Größen sind Entfernung, Zeit, Masse, Energie und elektrische Ladung.

Skalare Größen werden im Allgemeinen durch einen Buchstaben oder durch das Absolutwertsymbol dargestellt, beispielsweise A oder ǀ A ǀ. Die Größe eines Vektors ist eine skalare Größe und kann mathematisch durch algebraische Methoden erhalten werden.

Ebenso werden skalare Größen grafisch mit einer geraden Linie einer bestimmten Länge ohne eine bestimmte Richtung dargestellt, die sich auf einen Skalierungsfaktor bezieht.

Was ist eine skalare Größe?

In der Physik ist eine skalare Größe eine physikalische Größe, die durch einen festen numerischen Wert und eine Standardmaßeinheit dargestellt wird, die nicht vom Referenzsystem abhängt. Physikalische Größen sind mathematische Werte, die sich auf messbare physikalische Eigenschaften eines physikalischen Objekts oder Systems beziehen.

Wenn Sie beispielsweise die Geschwindigkeit eines Fahrzeugs in km / h ermitteln möchten, müssen Sie nur die zurückgelegte Strecke durch die verstrichene Zeit dividieren. Beide Größen sind numerische Werte, die von einer Einheit begleitet werden, daher ist Geschwindigkeit eine skalare physikalische Größe. Eine skalare physikalische Größe ist der numerische Wert einer messbaren physikalischen Eigenschaft ohne eine bestimmte Ausrichtung oder einen bestimmten Sinn.

Nicht alle physikalischen Größen sind skalare Größen, einige werden mittels eines Vektors ausgedrückt, der numerischen Wert, Richtung und Sinn hat. Wenn Sie beispielsweise die Geschwindigkeit des Fahrzeugs ermitteln möchten, müssen Sie die Bewegungen bestimmen, die während der verstrichenen Zeit ausgeführt wurden.

Diese Bewegungen zeichnen sich durch einen numerischen Wert, eine Richtung und einen bestimmten Sinn aus. Folglich ist die Geschwindigkeit des Fahrzeugs ebenso wie die Verschiebung eine vektorphysikalische Größe.

Eigenschaften einer skalaren Größe

-Es wird mit einem numerischen Wert beschrieben.

-Operationen mit skalaren Größen werden durch grundlegende algebraische Methoden wie Addition, Subtraktion, Multiplikation und Division gesteuert.

-Die Variation einer skalaren Größe hängt nur von der Änderung ihres numerischen Wertes ab.

-Es wird grafisch mit einem Segment dargestellt, dem ein bestimmter Wert zugeordnet ist, der einer Messskala zugeordnet ist.

-Das Skalarfeld ermöglicht die Bestimmung des numerischen Werts einer skalaren physikalischen Größe an jedem Punkt im physikalischen Raum.

Skalarprodukt

Das Skalarprodukt ist das Produkt zweier Vektorgrößen multipliziert mit dem Kosinus des Winkels θ, den sie miteinander bilden. Wenn das Skalarprodukt zweier Vektoren berechnet wird, ist das erhaltene Ergebnis eine Skalargröße.

Das Skalarprodukt zweier Vektorgrößen a und b ist :

ab = ǀaǀǀbǀ . cosθ = ab.cos θ

a = ist der absolute Wert des Vektors a

b = absoluter Wert des Vektors b

Produkt zweier Vektoren. Von Svjo (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Scalar-dot-product-1.png)

Skalarfeld

Ein Skalarfeld wird definiert, indem jedem Punkt im Raum oder in der Region eine Skalargröße zugeordnet wird. Mit anderen Worten, das Skalarfeld ist eine Funktion, die eine Position für jede Skalargröße im Raum anzeigt.

Einige Beispiele für ein Skalarfeld sind: die Temperatur an jedem Punkt der Erdoberfläche zu einem bestimmten Zeitpunkt, die topografische Karte, das Druckfeld eines Gases, die Ladungsdichte und das elektrische Potential. Wenn das Skalarfeld nicht von der Zeit abhängt, wird es als stationäres Feld bezeichnet

Bei der grafischen Darstellung wird die Menge der Punkte des Feldes gebildet, die die gleichen Äquipotentialflächen mit skalarer Größe haben. Beispielsweise sind die Äquipotentialflächen von elektrischen Punktladungen konzentrische sphärische Oberflächen, die in der Ladung zentriert sind. Wenn sich eine elektrische Ladung um die Oberfläche bewegt, ist das elektrische Potential an jedem Punkt der Oberfläche konstant.

Skalares Feld von Druckmessungen.

Beispiele für skalare Größen

Hier sind einige Beispiele für skalare Größen, die physikalische Eigenschaften der Natur sind.

Temperatur

Dies ist die durchschnittliche kinetische Energie der Partikel in einem Objekt. Es wird mit einem Thermometer gemessen und die bei der Messung erhaltenen Werte sind skalare Größen, die damit zusammenhängen, wie heiß oder wie kalt ein Objekt ist.

Masse

Um die Masse eines Körpers oder Objekts zu erhalten, muss gezählt werden, wie viele Partikel, Atome, Moleküle er hat, oder wie viel Material das Objekt ausmacht. Ein Massenwert kann durch Wiegen des Objekts mit einer Waage erhalten werden, und Sie müssen die Ausrichtung des Körpers nicht einstellen, um seine Masse zu messen.

Wetter

Skalargrößen hängen hauptsächlich mit der Zeit zusammen. Zum Beispiel das Maß für Jahre, Monate, Wochen, Tage, Stunden, Minuten, Sekunden, Millisekunden und Mikrosekunden. Die Zeit hat keine Richtung oder Orientierungssinn.

Volumen

Es ist mit dem dreidimensionalen Raum verbunden, den ein Körper oder eine Substanz einnimmt. Es kann unter anderem in Litern, Millilitern, Kubikzentimetern, Kubikdezimetern gemessen werden und ist eine skalare Größe.

Geschwindigkeit

Die Messung der Geschwindigkeit eines Objekts in Kilometern pro Stunde ist eine skalare Größe. Es ist lediglich erforderlich, den numerischen Wert des Objektpfads als Funktion der verstrichenen Zeit zu ermitteln.

Elektrische Ladung

Die Protonen und Neutronen subatomarer Teilchen haben eine elektrische Ladung, die sich in der elektrischen Kraft der Anziehung und Abstoßung äußert. Atome in ihrem neutralen Zustand haben keine elektrische Ladung, dh sie haben den gleichen numerischen Wert von Protonen wie Neutronen.

Energie

Energie ist ein Maß, das die Fähigkeit eines Körpers charakterisiert, Arbeit zu verrichten. Durch das erste Prinzip der Thermodynamik wird festgestellt, dass die Energie im Universum konstant bleibt, nicht erzeugt oder zerstört wird, sondern nur in andere Energieformen umgewandelt wird.

Elektrisches Potenzial

Das elektrische Potential an jedem Punkt im Raum ist die elektrische potentielle Energie pro Ladungseinheit, sie wird durch Äquipotentialflächen dargestellt. Die potentielle Energie und die elektrische Ladung sind skalare Größen, daher ist das elektrische Potential eine skalare Größe und hängt vom Wert der Ladung und des elektrischen Feldes ab.

Dichte

Es ist das Maß für die Masse eines Körpers, von Partikeln oder Substanzen in einem bestimmten Raum und wird in Masseneinheiten pro Volumeneinheit ausgedrückt. Der numerische Wert der Dichte wird mathematisch erhalten, indem die Masse durch das Volumen geteilt wird.

Verweise

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