Векторът е количество. Векторно количество

Двете думи, които плашат учениците - вектор и скалар, всъщност не са страшни. Ако подходите към темата с интерес, тогава всичко може да се разбере. В тази статия ще разгледаме коя величина е векторна и коя скаларна. По-точно ще дадем примери. Вероятно всеки ученик е забелязал, че във физиката някои количества се обозначават не само със символ, но и със стрелка отгоре. Какво означават? Това ще бъде обсъдено по-долу. Нека се опитаме да разберем как се различава от скаларния.

Примери за вектори. Как се обозначават?

Какво се разбира под вектор? Това, което характеризира движението. Няма значение дали в космоса или в самолет. Каква величина е векторна величина като цяло? Например, самолет лети с определена скорост на определена височина, има определена маса и започва да се движи от летището с необходимото ускорение. Какво ще кажете за движението на самолет? Какво го накара да полети? Разбира се, ускорение, скорост. Векторни величини от курс по физика са ясни примери. Казано направо, векторната величина е свързана с движението, преместването.

Водата също се движи с определена скорост от височината на планината. виждате ли Движението се извършва не чрез обем или маса, а чрез скорост. Тенисист позволява на топката да се движи с помощта на ракета. Той определя ускорението. Между другото, приложен към в този случайсилата също е векторна величина. Защото се получава в резултат на дадени скорости и ускорения. Силата също може да се промени, упражнения конкретни действия. Вятърът, който движи листата по дърветата, също може да се счита за пример. Защото има скорост.

Положителни и отрицателни величини

Векторна величина е величина, която има посока в околното пространство и големина. Пак се появи страшната дума, този път модул. Представете си, че трябва да решите задача, при която ще бъде записана отрицателна стойност на ускорението. В природата отрицателни стойности, изглежда, не съществува. Как може скоростта да е отрицателна?

Вектор има такова понятие. Това се отнася например за сили, които са приложени към тялото, но имат различни посоки. Запомнете третото, където действието е равно на реакцията. Момчетата играят на дърпане на въже. Единият отбор носи сини тениски, другият отбор носи жълти тениски. Последните се оказват по-силни. Да приемем, че техният вектор на силата е насочен положително. В същото време първите не могат да дърпат въжето, но се опитват. Възниква противоположна сила.

Векторна или скаларна величина?

Нека поговорим за това как векторната величина се различава от скаларната величина. Кой параметър няма посока, но има собствено значение? Нека изброим някои скаларни величинипо-долу:



Всички ли имат посока? не Коя величина е векторна и коя скаларна може да се покаже само с нагледни примери. Във физиката такива понятия има не само в раздела „Механика, динамика и кинематика“, но и в параграфа „Електричество и магнетизъм“. Силата на Лоренц също е векторна величина.

Вектор и скалар във формули

Учебниците по физика често съдържат формули, които имат стрелка в горната част. Спомнете си втория закон на Нютон. Силата („F“ със стрелка отгоре) е равна на произведението на масата („m“) и ускорението („a“ със стрелка отгоре). Както бе споменато по-горе, силата и ускорението са векторни величини, но масата е скаларна.

За съжаление, не всички публикации имат обозначението на тези количества. Това вероятно е направено, за да се опростят нещата, така че учениците да не бъдат подвеждани. Най-добре е да купувате онези книги и справочници, които показват вектори във формули.

Илюстрацията ще покаже коя величина е векторна. Препоръчва се да се обърне внимание на снимките и диаграмите в уроците по физика. Векторните величини имат посока. Накъде е насочено, разбира се, надолу. Това означава, че стрелката ще бъде показана в същата посока.

IN технически университетиизучавайте задълбочено физика. В много дисциплини учителите говорят за това какви количества са скаларни и векторни. Такива знания са необходими в следните области: строителство, транспорт, природни науки.

13 знака, че имате най-добрия съпругСъпрузите са наистина страхотни хора. Колко жалко, че добрите съпрузи не растат по дърветата. Ако половинката ви прави тези 13 неща, тогава можете...

0 0

Брак

Какво се случва с тялото на човек, който не прави секс?Полът е почти същият основна нуждакакто и храненето. Поне веднъж започнете да го правите, няма да спрете. Дори и да се придържате...

0 0

Сексуалност

Векторни и скаларни величини

Във физиката има два вида физични величини: векторни и скаларни. Основната им разлика е, че векторните физически величини имат посока. Какво значи физическо количествоима посока? Например, ще наречем броя на картофите в торба обикновени числа или скалари. Друг пример за такова количество е температурата. Други много важни величини във физиката имат посока, например скоростта; трябва да посочим не само скоростта на движение на тялото, но и пътя, по който се движи. Импулсът и силата също имат посока, също като изместването: когато някой направи крачка, можете да разберете не само колко е стъпил, но и къде ходи, тоест да определите посоката на движението му.

Координатна система- набор от дефиниции, който реализира координатен метод , т.е. начин за определяне на позицията на точка или тяло с помощта на числа или други символи. Наборът от числа, които определят позицията на определена точка, се нарича координатитази точка.

Кинематика (гръцкиκινειν - движа се) по физика - раздел механика, изучаване на математическо описание (чрез средства геометрия, алгебра, математически анализ...) движения на идеализирани тела ( материална точка, абсолютно твърдо тяло, идеална течност), без да се вземат предвид причините за движението ( маси, силаи т.н.). Основни понятия на кинематиката - пространствоИ време. Например, ако едно тяло се движи в кръг, тогава кинематиката предсказва необходимостта от съществуване центростремително ускорениебез да се уточнява какво естество има силата, която го генерира. Причини за възникване механично движениесе занимава с друг клон на механиката - динамика.

Траектория на материална точка- линия в пространството, представляваща набор от точки, в които е била, е или ще бъде разположена материална точка, когато се движи в пространството спрямо избраната референтна система. . Важно е, че понятието траектория има физически смисълОсвен това, дори и при наличието на движещ се по него обект, самата траектория, изобразена в предварително зададена система от пространствени координати, не може да каже нищо определено по отношение на причините за своето движение, докато конфигурацията не бъде анализирана. полета на действащите върху него сили в една и съща координатна система.

Ускорение(обикновено се обозначава в теоретичната механика) - скоростта на промяна на скоростта, т.е. първата производна на скоростта по отношение на времето, векторно количество, показващо колко се променя векторът на скоростта на тялото по време на неговото движение за единица време:

Еднообразно движение - механично движение, при което тялото изминава едно и също разстояние за всякакви равни периоди от време. Еднообразно движение материална точкае движение, при което величината скоростточка остава/непроменена. Разстоянието, изминато от точката във времето, се дава в този случай по формулата.




Еднакво променливо движение- движение с постоянно ускорение. Уравнения на равномерното движение: .

Ускорениесвободно падане - ускорение, приложено тяло гравитация, с изключване на други сили от разглеждане. В съответствие с уравнението за движение на телата в неинерционниреферентни системи ускорение на гравитациятачислено равна на силата на гравитацията, действаща върху обект на единица маси.

Кинематика на въртеливото движение - клон на кинематиката, който изучава математическото описание на движението материални точки. Основната задача на кинематиката е да опише движението с помощта на математически апарат, без да идентифицира причините, причиняващи това движение

Абсолютно здраво тяло- втори референтен обект механиказаедно с материална точка. Механиката на абсолютно твърдо тяло е напълно сведена до механиката на материалните точки (с насложени връзки), но има свое собствено съдържание (полезни концепции и връзки, които могат да бъдат формулирани в рамките на модела на абсолютно твърдо тяло), което е от голям теоретичен и практически интерес.

Ротационно движение- изглед механично движение. При ротационендвижение материална точкаописва тя кръг. При въртеливо движение абсолютно твърдо тяловсички негови точки описват окръжности, разположени успоредно самолети. Центровете на всички окръжности лежат на една права линия, перпендикулярна на равнините на окръжностите и т.нар. ос на въртене. Оста на въртене може да бъде разположена вътре в тялото или извън него. освъртене в това референтна системаможе да бъде както подвижен, така и неподвижен. Например в референтната рамка, свързана с Земята, ос на въртене ротор генераторнеподвижен в електроцентралата.

Тангенциално ускорение - компонент ускорение, насочени по допирателнадо траекториидвижения. Характеризира промяната модулскорост за разлика от нормален компонент, характеризираща промяната в посоката на скоростта

Центростремително ускорение- компонент ускорениеточка, характеризираща скоростта на промяна в посоката на вектора на скоростта за траектория с кривина (вторият компонент, тангенциално ускорение, характеризира промяната в модула на скоростта)

ъгълът на въртене не е геометрична, а физическа величина, която характеризира въртенето на тялото или въртенето на лъч, излизащ от центъра на въртене на тялото, спрямо друг лъч, считан за неподвижен.

Ъглово ускорение- псевдовекторна физическа величина, характеризираща скоростта на изменение на ъгловата скорост на материална точка, когато точката се върти около фиксирана ос, ъгловото ускорение по абсолютна стойност е равно на.

Първият закон на Нютон постулира съществуването на инерциални референтни системи. Затова е известен още като Закон за инерцията. Инерция- това е свойството на тялото да поддържа скоростта си на движение непроменена (както по големина, така и по посока), когато върху тялото не действат сили. За да се промени скоростта на едно тяло, върху него трябва да се въздейства с някаква сила. Естествено, резултатът от действието на сили с еднаква величина върху различни тела ще бъде различен. Така казват, че телата имат различна инерция. Инерцията е свойството на телата да устояват на промените в скоростта си. Характеризира се количеството на инерцията масатела.

Вторият закон на Нютон е диференциален закон на движението, който описва връзката между сила, приложена към материална точка, и произтичащата ускорениетази точка. Всъщност вторият закон на Нютон въвежда масата като мярка за проявлението на инерцията на материална точка в избраната инерционна референтна система (IRS). Приема се, че масата на материална точка е постоянна във времето и независима от каквито и да е характеристики на неговото движение и взаимодействие с други тела

Този закон описва как си взаимодействат две материални точки. Да вземем за пример затворена система, състояща се от две материални точки. Първата точка може да действа върху втората с известна сила, а втората - върху първата със сила. Как се сравняват силите? Третият закон на Нютон гласи: силата на действие е равна по големина и противоположна по посока на силата на реакция.

Еластична сила- сила, която възниква при деформация на тялото и противодейства на тази деформация. При еластичните деформации тя е потенциална. Еластичната сила е от електромагнитно естество, като е макроскопична проява на междумолекулно взаимодействие. В най-простия случай на опън/натиск на тялото, еластичната сила е насочена обратно на изместването на частиците на тялото, перпендикулярно на повърхността, е противоположно на посоката на деформация на тялото (преместването на неговите молекули

Закон на ХукВ най-простия случай на едномерни малки еластични деформации формулата за еластичната сила има формата:

Където е твърдостта на тялото, е големината на деформацията. В словесната си формулировка законът на Хук е следният: Еластичната сила, която възниква по време на деформация на тялото, е правопропорционална на удължението на тялото и е насочена обратно на. посоката на движение на частиците на тялото спрямо други частици по време на деформация

Гравитация (привличане, универсална гравитация, гравитация) (от лат. тежест- „тежест“) - универсален фундаментално взаимодействиемежду всички материални тела.

Закон за гравитациятабеше формулиран Исак Нютон(1643-1727) и публикуван през 1687 г. В съответствие с този закон две тела се привличат едно към друго със сила, която е право пропорционална на масите на тези тела м 1 и м 2 и е обратно пропорционална на квадрата на разстоянието между тях:

Силата на триене е сила, която възниква в точката на контакт на телата и възпрепятства тяхното относително движение. Причини за възникване на силата на триене: 1) Грапавост на контактните повърхности 2) Взаимно привличане на молекулите на тези повърхности.

Пулс (Количество движение) е векторна физическа величина, която е мярка за механичното движение на тялото. IN класическа механикаимпулсът на тялото е равен на произведението на масата мна това тяло с неговата скорост v, посоката на импулса съвпада с посоката на вектора на скоростта:

Закон за запазване на импулса (Закон за запазване на импулса) заявява, че векторната сума импулсина всички тела (или частици) на системата е постоянна стойност, ако векторната сума на външните сили, действащи върху системата, е равна на нула.

Механична работа- Това физическо количество, което е скаларенколичествена мярка за действие силаили сили върху тяло или система, в зависимост от числовата величина, посоката на силата (силите) и от движението на точката (точките), тялото или системата

Кинетична енергия - енергия механична система, в зависимост от скоростидвижение на точките му в избрания референтна система. Често освобождават кинетична енергия прогресивенИ ротационендвижение

Една сила се нарича потенциална, ако има скаларна функция на координатите, известна като потенциална енергия и означена с , така че

Закон за запазване на енергията- фундаментални законхарактер, установен емпиричнои който се състои в това, че за изолиран физическа системаможе да се въведе скалар физическо количество, което е функциясистемни параметри и извик енергия, което продължава с времето време. Тъй като законът за запазване на енергията не се прилага за конкретни количества и явления, а отразява общ модел, който е приложим навсякъде и винаги, той не може да се нарече по закон , А принцип енергоспестяване

Абсолютно нееластичен удар- удар, в резултат на който компонентите на скоростта на телата, нормални към зоната на контакт, се изравняват. Ако ударът е централен (скоростите са перпендикулярни на допирателната равнина), тогава телата се свързват и продължават по-нататъшното си движение като едно тяло.

Абсолютно еластично въздействие- модел на сблъсък, в който завършен кинетична енергиясистемата е запазена. IN класическа механикав този случай деформациите на телата се пренебрегват. Съответно се смята, че енергията не се губи поради деформация, а взаимодействието се разпространява незабавно в цялото тяло

Хармонични вибрации- трептения, при които физическа (или друга) величина се променя във времето според синусоидален или косинусов закон. Кинематичното уравнение на хармоничните трептения има формата.

Пружинно махало- механична система, състояща се от пружина с коефициент на еластичност (твърдост) k ( Закон на Хук), чийто един край е неподвижно фиксиран, а от другата има товар с маса m.

Квазиеластична сила, насочена към центъра O сила Е, чиято стойност е пропорционална на разстоянието rот центъра O до точката на прилагане на силата; числено Е = кр, Къде с -постоянен коефициент. Тяло под въздействието на космическа енергия има потенциална енергия P = 1/2 кр 2 .

Молекулярно-кинетична теория(съкратено MKT) е теория, възникнала през 19 век и разглежда структурата в вещества, главно газове, от гледна точка на три основни приблизително правилни положения

Основно MCT уравнение за идеален газ. Изведено въз основа на предположението, че налягането на газа е резултат от ударите на неговите молекули върху стените на съда.

Вътрешна енергиятермодинамична система (означена като д или U ) е сумата от енергиите на топлинното движение на молекулите и междумолекулните взаимодействия. В аксиоматичната термодинамика движението на молекулите не се разглежда и вътрешната енергия на термодинамичната система се определя като функция от състоянието на системата, чието увеличение във всеки процес за адиабатично изолирана система е равно на работа външни силикогато системата преминава от начално състояние към крайно състояние

Количеството топлина не е функция на състоянието и количеството топлина, получено от системата във всеки процес, зависи от начина, по който е прехвърлено от първоначалното състояние към крайното състояние. Мерната единица в Международната система на Единица (SI) е джаул. Калорията се използва и като единица за измерване на топлината. В Руската федерация калорията е одобрена за употреба като несистемна единица без ограничение във времето с обхвата на приложение „индустрия“.

Първи закон на термодинамиката- един от трите основни закона термодинамика, представлява закон за запазване на енергиятаЗа термодинамични системи. Количество топлина, получен от системата, се използва за промяната му вътрешна енергияи извършване на работа срещу външни сили

Специфичен топлинен капацитетсе нарича топлинен капацитет на единица количество вещество. Количеството вещество може да се измери в килограми, кубични метри и молове.

Моларен топлинен капацитет (СЪСμ) е количеството топлина, което трябва да се доведе до 1 аз се молявещество, за да го нагрее на единица температура. В SI се измерва в джаули на мол на келвин (J/(mol K))

Вътрешната енергия е кинетичната енергия на хаотичното (топлинно) движение на частици от система (молекули, атоми, ядра, електрони) и потенциалната енергия на взаимодействие на тези частици. Вътрешната енергия на идеален газ е сумата от кинетичните енергии на неговите частици (пренебрегваме енергията на взаимодействие на частиците).

Изпарение. Това е процес, при който от повърхността на течност или твърдо вещество се изхвърлят молекули, чиято кинетична енергия надвишава потенциалната енергия на взаимодействие на молекулите. Изпарението се придружава от охлаждане на течността.

Наситена и ненаситена пара.Изпаряването на течност в затворен съд при постоянна температура води до постепенно увеличаване на концентрацията на молекулите на изпаряващото се вещество в газообразно състояние. Известно време след началото на процеса на изпаряване концентрацията на веществото в газообразно състояние достига стойност, при която броят на молекулите, връщащи се в течността за единица време, става равен на броя на молекулите, напускащи повърхността на течността по време на същото време. Установява се динамично равновесие между процесите на изпарение и кондензация на веществото. Налягането на идеалния газ при постоянна концентрация на молекулите нараства правопропорционално на абсолютната температура. Тъй като в наситената пара концентрацията на молекули се увеличава с повишаване на температурата, налягането на наситената пара с повишаване на температурата нараства по-бързо от налягането на идеален газ с постоянна концентрация на молекули кипене. Зависимост на температурата на кипене от налягането.Процесът на изпаряване може да се случи не само от повърхността на течността, но и вътре в течността. Парните мехурчета вътре в течността се разширяват и изплуват на повърхността под налягане наситена параравно или по-голямо от външното налягане. Този процес се нарича кипене.

Относителна влажност на въздуха.В атмосферния въздух скоростта на изпарение на водата зависи от това колко близо е налягането на водните пари до налягането на наситените пари при дадена температура. Коефициент на налягане стрводна пара, съдържаща се във въздуха при дадена температура до налягане стр 0 се нарича наситена водна пара при същата температура, изразена в проценти относителна влажност на въздуха.

Точка на оросяване.Тъй като налягането на наситените пари е по-ниско, колкото по-ниска е температурата, когато въздухът се охлажда, водните пари в него стават наситени при определена температура. температура t p, при което водните пари във въздуха стават наситени, се нарича точка на оросяване.

Характерно течно състояние на нещата. Течностите заемат междинно положение между газообразните и твърдите вещества. При температури, близки до точките на кипене, свойствата на течностите се доближават до тези на газовете; при температури, близки до точката на топене, свойствата на течностите се доближават до свойствата на твърдите вещества. Ако за твърди веществахарактеризиращ се със строго подреждане на частици, простиращо се на разстояния до стотици хиляди междуатомни или междумолекулни радиуси, тогава в течно вещество обикновено има не повече от няколко десетки подредени частици - това се обяснява с факта, че редът между частиците в различни места течно веществовъзниква също толкова бързо

Намокряне- Това повърхностно явление, което се състои във взаимодействие течностис повърхност твърдоили друга течност се характеризира с контактния ъгъл. Контактният ъгъл (или контактният ъгъл) е ъгълът, образуван от допирателните равнини към междинните повърхности, ограничаващи омокрящата течност, а върхът на ъгъла лежи на линията на разделяне на трите фази. Измерено по метода на сесилната капка . В случай на прахове, надеждни методи дават висока степен възпроизводимост, все още не е разработен (от 2008 г.). Предложен е гравиметричен метод за определяне на степента на овлажняване, но той все още не е стандартизиран.

УравнениеЛаплас- частично диференциално уравнение. В триизмерното пространство уравнението на Лаплас се записва по следния начин:

капилярен ефект- физическо явление, състоящо се от способността течностипромяна на нивото в тръби, тесни канали с произволна форма, порести тела. В полето на гравитацията (или инерционните сили, например при центрофугиране на порести проби), течността се издига в случаите, когато намокрянеканали с течности, например вода в стъклени тръби, пясък, пръст и др.

Твърди- това е едно от четирите състояния на материята, различно от другите състояния на агрегиране ( течности, газове, плазма) стабилност на формата и характера топлинно движение атоми, извършване на малки флуктуацииблизо до равновесни позиции ,"bg":["rcDXQ-5H8mk","EUrMI0DIh40","rcDXQ-5H8mk","_W7i9Mj8_ms","EUrMI0DIh40","ihNZlp7iUHE","LMAB4MZR8LA","OY8_-FfZZQ0","2IICsTdFtxc","rcDXQ -5H8mk","_W7i9Mj8_ms","8WThnNzPsvo","8WThnNzPsvo"],"de":["wcjuKXcdwIk","saIGsRPUxYM","wcjuKXcdwIk","saIGsRPUxYM","saIGsRPUxYM"],"es":["DBi2K7K9VYQ ","r0DX7JWnqvs","2d-gv__8_IU","DBi2K7K9VYQ","DBi2K7K9VYQ","qvw7j9eKGdg","DBi2K7K9VYQ","N1sZsv9I8Kw","7Q6i5-5dbmQ","dNdCqkZlfjY","_2hhrQIXL _ w","IN3Vikbyny4" , "DBi2K7K9VYQ"],"pt":["98sMzk4rzR0","Q2MH_fOUSgM","98sMzk4rzR0","D4WXbxzau6I","Q2MH_fOUSgM","FshgJsOlfxY","D4WXbxzau6I"],"fr":[ " 9RG flYpqUj4 ","2Bivr2yP0WM"],"it":["RLqVNIOd8m0","4Ub2dLrfaqs","iV8mTUFOq4w","L44sLnv3KCQ"],"cs":["0HzLhTK8emQ","0HzLhTK8emQ","0HzLhTK8emQ","0Hz LhTK8emQ "] ,"pl":["0c5Cva7pN78","MMyZdj_ab3U","Z0O_et75pcc","Z0O_et75pcc","NSVcm13HOeA"],"ro":["7-B4mwBgVEc"])