Min lärare sa att storleken är det positiva värdet för den kvantiteten eller modulen för den kvantiteten.
han sa också att vektormängder har både storlek och riktning och skalära kvantiteter har bara magnituder och är därför alltid positiva.
Gravitationspotentialen är dock alltid negativ förutom att vara 0 (vid oändlighet)
Men gravitationspotential energi är också en skalär kvantitet.
Så finns det magnitud negativ?
Vad jag tyckte om det var att det är magnituden är negativt.
Låt ” s ta ett exempel på vilken vektormängd som helst, säg hastighet.
Om en kropp rör sig med hastigheten -5m / s betyder det att den rör sig med en hastighet på 5m / s i motsatt riktning mot den positiva riktningen. Och här täcker kroppen 5 meter varje sekund, även om den har en hastighet på -5m / s.
Men om en kropp har potentialenergi -40J betyder det inte att den har verklig potentiell energi 40J men är i motsatt riktning, därför bör storleken vara negativ
Snälla berätta för mig att kommer storleken att vara positiv eller negativ?
Kommentarer
- Magnituder definieras som icke-negativa. Så nej.
- Även om vissa former av energi har en riktning är energi inte en vektor. Här är ett inlägg med mer information om vad en vektorn är för en fysiker. physics.stackexchange.com/q/372380/37364
Svar
Detta är en mycket vanlig missuppfattning bland fysikstudenter, så låt mig se om jag kan ge några exempel som gör skillnaden tydligare.
VECTORS är kvantiteter som har en storlek och en riktning. hastigheten är hastighet, vilket alltid är positivt.
- Exempel : Som du påpekade är hastighet ett av de enklaste exemplen på en vektormängd. Andra bra exempel är krafter och momenta.
- För en vektor $ \ vec {v} $ , storleken på vektorn, $ | \ vec {v} | $ är vektorn. Denna kvantitet är alltid positiv! Hastighetens storlek är till exempel hastighet, som alltid är positiv. (Om en bil kör 95 km / h, registrerar en radarpistol en bils hastighet som 95 km / h oavsett om bilen går bakåt, framåt eller i sidled). På samma sätt är storleken på en kraft alltid ett positivt tal, även om kraften pekar nedåt. Om du har $ 7 $ N-krafter pekar uppåt, nedåt, åt vänster och höger är storleken på dessa krafter bara $ 7 $ N. Återigen är storleken på en vektor dess längd, vilket alltid är positivt.
SCALARS å andra sidan fungerar helt annorlunda. Skalarkvantiteter har ett numeriskt värde och ett tecken.
-
Exempel : Temperatur är ett trevligt enkelt exempel. Andra inkluderar tid, energi, ålder och höjd.
-
För en skalär $ s $ är det absoluta värdet av skalären, $ | s | $ är helt enkelt samma numeriska värde som tidigare, med negativt tecken (om det fanns) avskuret. Vi pratar inte (eller åtminstone inte!)! om ”skalans storlek”! Begreppsmässigt rekommenderar jag att vi tänker på det absoluta värdet på en skalär och storleken på en vektor som helt andra saker. Om det är $ – 3 ° F $ utanför, är det inte meningsfullt att prata om temperaturens storlek. Du kan dock beräkna absolut värde för temperaturen $ 3 ° F $ .
-
Observera att vissa skalära kvantiteter inte är vettiga som negativa siffror: En persons ålder är en skalär kvantitet, och vi pratar inte riktigt om negativ ålder. Ett annat exempel är temperaturer uppmätta på kelvinskalan.
Så, för att svara på din fråga är energi en skalär, så den har ingen storlek. Om en kropp har -40J potentiell energi, har den helt enkelt 40J mindre än din godtyckliga 0-poäng. Det är inte meningsfullt att prata om storleken på denna skalära kvantitet. Vänligen meddela mig om det hjälpte eller skadade din förståelse!
Kommentarer
- Men berätta att vad är betydelsen av storlek, varför vi använder term magnitude ??
- Ordet " magnitude " på engelska betyder egentligen bara " storlek " av något. Detta är ett sällsynt exempel i fysik där definitionerna i engelska och fysik är ungefär desamma.Storleken på en vektor är bara " storlek " (eller bättre, längd ) för en vektor. Så, vi använder termen magnitude för att indikera att vi hänvisar till längden men inte riktningen på något.
- @Bunji Men genom att sätta tecken på en skalär som potentiell energi är inte ' en underförstådd riktning?
Svar
Skalarkvantiteter kan vara negativ. Istället för att säga ”skalära mängder har bara storheter” kan en bättre beskrivning vara att en skalär kvantitet kan beskrivas med endast ett nummer per punkt i rymden. Det talet kan vara positivt eller negativt.
Däremot kan en vektormängd inte beskrivas med endast ett nummer per punkt i rymden. I 3-d-utrymme behöver vi 3 siffror per punkt i rymden för att beskriva en vektormängd.
Ordet ”magnitude”, oavsett om det används på en skalär eller en vektor eller något annat, hänvisar normalt till ett icke-negativt tal. Det används ibland för att referera till absolut värde för en skalär, och ibland för att referera till normen (t.ex. längd) för en vektor.
Sammanfattningsvis är detta hur orden vanligtvis används:
-
Scalar refererar vanligtvis till en enstaka element i ett talfält (eller ett enstaka element per punkt i rymden), till exempel ett reellt tal (som kan vara positivt eller negativt) eller till och med ett komplext nummer (detta är vanligt i samband med kvantfysik).
-
Storlek hänvisar till ett icke-negativt verkligt tal.
Den verkliga skyldige här är uttalanden som ”en vektor har både storlek och riktning, men en skalär har bara magnitude. ” Den sista delen av detta uttalande antingen (1) inför en okonventionell begränsning av användningen av ordet ”skalär” eller (2) utövar okonventionell frihet i användningen av ordet ”magnitude.”