Яка величина є векторної, а яка скалярної? Просто про складне

Лякаючі школяра два слова - вектор і скаляр - насправді не є страшними. Якщо підійти до теми з інтересом, то все можна зрозуміти. У цій статті розглянемо, яка величина є векторної, а яка скалярної. Точніше, наведемо приклади. Кожен учень, напевно, звертав увагу, що у фізиці деякі величини позначаються не тільки символом, а й стрілкою згори. Що вони позначають? Про це буде сказано нижче. Постараємося розібратися, чим відрізняється векторна величина від скалярної.

Приклади векторів. Як вони позначаються

Що мається на увазі під вектором? Те, що характеризує рух. Не важливо, в просторі або на площині. Яка величина є векторної взагалі? Наприклад, летить літак з певною швидкістю на якійсь висоті, має конкретну масу, почав рух з аеропорту з потрібним прискоренням. Що відноситься до руху літака? Що змусило його летіти? Звичайно, прискорення, швидкість. Векторні величини з курсу фізики є наочними прикладами. Кажучи прямо, векторна величина пов'язана з рухом, переміщенням.


Вода теж рухається з певною швидкістю з висоти гори. Бачите? Рух здійснюється за рахунок об'єму або маси, а саме швидкості. Тенісист дає можливість м'ячику рухатися за допомогою ракетки. Він задає прискорення. До слова сказати, прикладена в даному випадку сила також є векторною величиною. Тому що вона виходить внаслідок заданих швидкостей і прискорень. Сила здатна також змінюватися, здійснювати конкретні дії. Вітер, який колише листя на деревах, теж можна вважати прикладом. Так як є швидкість.

Позитивні і негативні величини

Векторною величиною називається величина, яка має напрям в навколишньому просторі і модуль. Знову з'явилося страшне слово, на цей раз модуль. Уявіть, що потрібно вирішити задачку, де буде фіксуватися від'ємне значення прискорення. У природі від'ємних значень, здавалося б, не існує. Як швидкість може бути від'ємною? У вектора є таке поняття. Це стосується, наприклад, сил, які прикладені до тіла, але мають різні напрями. Згадайте третій закон Ньютона, де дія дорівнює протидії. Хлопці перетягують канат. Одна команда в синіх футболках, друга - в жовтих. Другі виявляються сильнішими. Припустимо, що вектор їх сили спрямований позитивно. У той же час у перших не виходить натягнути канат, але намагаються. Виникає протидіюча сила.

Векторна або скалярна величина?

Поговоримо про те, чим відрізняється векторна величина від скалярної. Який параметр не має ніякого напрямку, але має своє значення? Перерахуємо деякі скалярні величини нижче:

час (секунда, хвилина, день, рік);

маса (грам, кілограм, тонна);

довжина, відстань (сантиметр, метр, кілометр);

площа і об'єм (метр квадратний і кубічний);

температура (градус Цельсія, Фаренгейт);

доза радіації, випромінювання (бар, рентген);

рівень шуму, вібрації (децибел).

Чи всі вони напрямок? Немає. Яка величина є векторної, а яка скалярної, можна показати лише наочними прикладами. У фізиці є такі поняття не тільки в розділі "Механіка, динаміка і кінематика", а так само в параграфі "Електрика і магнетизм". Сила Лоренца, індукція, магнітне поле - все це так само векторні величини.

Вектор і скаляр в формулах

У підручниках з фізики часто зустрічаються формули, в яких є стрілочка зверху. Згадайте другий закон Ньютона. Сила ("F" із стрілкою згори) дорівнює добутку маси ("m") і прискорення ("a" зі стрілочкою зверху). Як говорилося вище, сила і прискорення є векторними величинами, а ось маса - скалярної. На жаль, не у всіх виданнях є позначення цих величин. Напевно, це зроблено для спрощення, щоб школярів не вводити в оману. Краще всього купувати ті книги і довідники, в яких зазначені вектори у формулах. Те, яка величина є векторною, покаже ілюстрація. Рекомендується звертати увагу на малюнки і схеми на уроках фізики. Векторні величини мають напрям. Куди спрямована сила тяжіння? Звичайно ж, вниз. Значить, стрілочка буде показана в тому ж напрямку. У технічних вузах вивчають фізику поглиблено. У рамках багатьох дисциплін викладачі розповідають про те, які величини є скалярними та векторними. Такі знання потрібні в сферах: будівництво, транспорт, природні науки.