Negatív lehet a nagyságrend?

Ez egy nagyon általános tévhit a fizikus hallgatók körében, ezért hadd lássam, tudok-e néhány példát felmutatni, amelyek világosabbá teszik a megkülönböztetést.

VEKTOROK olyan mennyiségek, amelyek nagyságú és irányúak. a sebesség nagysága a sebesség, ami mindig pozitív.

• Példák : Amint rámutattál, a vektormennyiség egyik legegyszerűbb példája a sebesség. További jó példák az erők és a lendület.
• $ \ vec {v} $ vektor esetén a vektor nagysága, $ | \ vec {v} | $ a vektor hossza. Ez a mennyiség mindig pozitív! A sebesség nagysága például a sebesség, amely mindig pozitív. (Ha egy autó 95 km / h sebességgel halad, a radarpuska 95 mph sebességgel regisztrálja az autó sebességét, függetlenül attól, hogy az autó hátrafelé, előre vagy oldalra haladt-e). Hasonlóképpen, az erő nagysága mindig pozitív szám, még akkor is, ha az erő lefelé mutat. Ha $ 7 $ N erőd van felfelé, lefelé, balra és jobbra, akkor ezeknek az erőknek a nagysága csak 7 $ N. Még egyszer: egy vektor nagysága a hossza, amely mindig pozitív.

SCALARS viszont teljesen másképp működik. A skaláris mennyiségek számértékkel és előjellel rendelkeznek.

• Példák : A hőmérséklet nagyon egyszerű példa. Mások közé tartozik az idő, az energia, az életkor és a magasság.

• Egy skalár $ s $ esetén az abszolút értéke a skalár, $ | s | $ egyszerűen ugyanaz a numerikus érték, mint korábban, a negatív előjellel (ha volt) levágva. Nem (vagy legalábbis nem szabad!) beszélnünk a skalár “nagyságáról”! Fogalmilag azt javaslom, hogy gondolkodjunk a skalár abszolút értékén és a vektor nagyságán, mint teljesen más dolgok. Ha $ – 3 ° F $ kint van, akkor nincs értelme a hőmérséklet nagyságáról beszélni. Lehetne azonban kiszámolni a a hőmérséklet abszolút értéke $ 3 ° F $ .

• Ne feledje, hogy egyes skalármennyiségeknek nincs értelme negatív számként: Az ember kora skaláris mennyiség, és nem igazán beszélünk negatív korról. Egy másik példa a kelvin skálán mért hőmérséklet. Ha egy test -40J potenciális energiával rendelkezik, akkor egyszerűen 40J-val kevesebb, mint az ön tetszőleges 0 pontja. Nincs értelme ennek a skaláris mennyiségnek a nagyságáról beszélni. Kérjük, tudassa velem, ha ez segített-e vagy megsértette-e megértését!

  Megjegyzések

  • De kérjük, mondja el, hogy mi a jelentősége a nagyságrendnek, miért használjuk a kifejezés nagysága ??
  • A " magnitude " szó angolul csak azt jelenti, hogy " valaminek " mérete. Ez egy ritka eset a fizikában, ahol az angol és a fizika definíció közel azonos.A vektor nagysága éppen egy vektor " mérete " (vagy jobb, hossz ). Tehát a nagyság kifejezést használjuk arra, hogy jelezzük, hogy valaminek a hosszára , de nem az irányára hivatkozunk.
  • @Bunji nem utal ' ta irányára?

Skaláris mennyiségek negatív lehet. Ahelyett, hogy a “skaláris mennyiségeknek csak nagysága lenne” mondás, jobb leírás lehet, ha egy skaláris mennyiséget csak egy számmal lehet leírni térbeli pontonként. Ez a szám lehet pozitív vagy negatív.

Ezzel szemben egy vektormennyiség nem írható le a tér egy pontjánként csak egy számmal. A háromdimenziós térben 3 számra van szükségünk a tér egy pontján, hogy leírjuk egy vektormennyiséget.

A “nagyságrendű” szó akár skalárra, akár vektorra, akár bármi másra vonatkozik, általában nem negatív számra utal. Néha a skalár abszolút értékére , máskor pedig a vektor normájára (pl. Hosszára) utal.

Összefoglalva: a szavak szokásos használata:

• Skalár általában egy egy számmező egyetlen eleme je (vagy egyetlen elem a tér egy pontjánként), például egy valós szám (amely lehet pozitív vagy negatív) vagy akár egy komplex szám (ez a kvantumfizika összefüggésében gyakori).

• Nagyság nem negatív valós számra utal.

Az igazi bűnös itt olyan állítások, mint például: “egy vektornak egyaránt van nagysága és iránya, de skalár csak nagyságrendű. ” A kijelentés utolsó része vagy (1) szokatlan korlátozást szab a “skalár” szó használatára, vagy (2) rendhagyó szabadságot gyakorol a “nagyságrendű” szó használatában.