矢量與標量
在科學中,指一種現象或物質的物理性質並可以量化的量稱為物理量。例如,行駛車輛的速度、一塊木頭的長度和一顆恆星的亮度都是物理量。這些物理量可以分為兩大類:即矢量和標量。
什麼是向量?
向量是一個既有大小又有方向的物理量。例如,作用在物體上的力就是矢量。物體的位移也是一個向量,因為在計算位移時考慮了特定方向上的距離。
當兩個向量的大小和方向相同時,它們是相等的。例如,假設兩輛車,一輛以30公里/小時的速度向北行駛,另一輛以30公里/小時的速度向西行駛。兩輛車的速度不相等,因為速度矢量的方向不一樣。如果兩輛車都向北行駛,那麼速度就會相同。
矢量可以使用長度與幅值成比例的有向直線段表示。可以使用三角形定律和多邊形定律添加相同類型的向量,即可以添加兩個速度,但不可能向速度添加力。
什麼是標量?
標量是一個物理量,有大小但沒有方向。例如,一個物體的體積,空間中某一點的溫度,以及加速車輛所做的功都是標量,因為它們都不是以方向為特徵的。因此,標量的相等性僅從量值定義。
如果兩個標量的大小相同,並且它們屬於同一類型,那麼這兩個標量相等。在前面的例子中,兩輛車的速度(標量)為30 km/h。因此,兩個標量相等。因為標量只是數值,所以同一類型的兩個標量就像實數一樣加在一起。例如,如果2公升的水加到3公升的水裡,我們得到2+3=5公升的水。
向量和標量的區別是什麼? |