I.3. Mărimi fizice scalare și vectoriale
Marea majoritate a mărimilor pot fi adunate aritmetic, de exemplu:
- La piață vânzătorul a pus pe un taler un pepene și pe celălalt taler al balanței a pus două mase marcate, una de 4 kg și cealaltă de 0,5 kg, adică pepenele cântărește 4,5 kg.
- Când îți faci temele la matematică stai 1 h și la fizică 0,5 h, în total 1,5 h.
- În experimentul nr.1 ai determinat masa, volumul și densitatea unui magnet. În afară de valoarea lor numerică și unitatea de măsură mai poți să spui și altceva despre aceste trei mărimi fizice? Răspunsul este nu.
Există cazuri când anumite mărimi nu pot fi adunate algebric, de exemplu:
- Te joci cu o minge și o arunci pe diferite direcții: în sus, în jos, pe oblică. Mingea se deplasează pe direcția pe care ai împins-o tu cu o anumită forță. Ca să știi totul despre forța cu care tu acționezi asupra mingiei, în afară de valoarea numerică a forței tale, de unitatea de măsură, mai trebuie să spui și pe ce direcție și în ce sens ai aruncat-o.
- Doi băieți trag de o mașinuță în sensuri opuse și, surpriză, mașinuța stă pe loc.
- Dacă pleci din punctul 0 și te deplasezi spre est 6 m (A), apoi spre nord 8 m (B), apoi spre vest 15 m (C), vei constata că în punctul C ești la 12 m față de 0 și nu la 6 m + 8 m + 15 m = 29 m.
Deci nu toate mărimile fizice sunt la fel, unele sunt scalare, altele vectoriale.
Mărimea fizică scalară (pe scurt, scalar) este mărimea care se caracterizează complet prin :
- Valoare numerică;
- Unitate de măsură.
Marea majoritate a mărimilor fizice sunt scalare: lungimea, aria, volumul, timpul, masa, densitatea, temperatura, intensitatea curentului electric, tensiunea electrică etc.
Mărimea fizică vectorială (pe scurt, vector) este mărimea care se caracterizează complet prin:
- Valoare numerică (modul);
- Unitate de măsură;
- Orientare:
- Direcție;
- Sens.
Pentru a diferenția un scalar de un vector, mărimii vectoriale i se pune deasupra simbolului, o săgetuță.
Cuvântul scalar derivă din latinescul scalaris, o formă adjectivală a lui scala (termen latin care înseamnă „scară”). Dacă ordonezi mai mulți țăruși după înălțimea lor, arată ca o scară.
Cuvântul vector provine din latină, în care înseamnă purtător.
În continuare vei afla cum se lucrează cu vectori, întrucât ei se adună altfel decât scalarii (aceștia din urmă, având numai valoare numerică, fără orientare, se adună ca orice numere).
Atât în programa școlară, cât și în manual, operațiile cu vectori sunt amestecate cu diferite tipuri de forțe, în următorul capitol nr. II. Eu am sistematizat diferit materia și voi da în continuare reprezentarea grafică a unui vector și operațiile cu vectori.