Diferencia entre escalar y vector (con tabla)

Las matemáticas son el lenguaje de la física. Con esto, podemos describir el mundo que nos rodea en términos cuantitativos. Para la mecánica (energía, masa y tiempo), podemos utilizar dos tipos de cantidades para representar ideas numéricamente. Las dos formas se conocen como vectores y escalares.

Cada magnitud física en el mundo de la física es escalar o vectorial. Las cantidades escalares y vectoriales se utilizan tanto en física como en matemáticas.

Cuando se trata de física, existen diferentes tipos de herramientas de medición. Escalar y vector son una de esas herramientas de medición.

Las cantidades escalares o escalares son aquellas que solo tienen magnitud. Ahora, para comprender esta cantidad escalar, primero debe comprender el término magnitud.

La magnitud se refiere al tamaño de cualquier objeto, la velocidad del objeto o el peso de un objeto. Es la cantidad que puede escribir numéricamente.

Un vector es una herramienta de medición para cantidades que tienen tanto magnitud como dirección, y cuando una cantidad tiene magnitud y dirección, entonces podemos decir que es una cantidad vectorial.

El vector no se desarrolló en su forma actual hasta finales del siglo XIX. El físico irlandés William Rowan Hamilton ”fue quien se encargó de inventar el concepto de Vector.

Tabla de comparación entre escalares y vectoriales (en forma tabular)

Parámetro del vector escalar de comparación

Definición Escalar solo tiene magnitud pero no hay dirección El vector tiene magnitud y dirección
Problema Con la ayuda de estos, solo se pueden resolver problemas de una dimensión. Cuando se trata de problemas multidimensionales no es útil Los problemas multidimensionales se pueden resolver con el uso de esta herramienta.
Cambio Podemos hacer cambios en la cantidad escalar cambiando su magnitud Las cantidades vectoriales se pueden cambiar con un cambio de magnitud y dirección.
Naturaleza Aquí se pueden usar reglas simples de suma, resta, multiplicación y división. La calidad escalar puede dividir otra calidad escalar Para cantidades vectoriales, no podemos operar sumas, restas, multiplicaciones y divisiones usando reglas aritméticas. Por lo tanto, un vector no puede dividir a otro vector
Ejemplos Tiempo, velocidad, masa, área, densidad, trabajo, etc. Desplazamiento, Fuerza, Velocidad, Aceleración, Momento, etc.

¿Qué es Scalar?

En la ciencia de los materiales, una cantidad escalar o escalar es una cantidad física. No tiene ninguna dependencia de la dirección.

Scalar se utiliza para representar cantidades unidimensionales.

Una cantidad física completamente definida por su magnitud; los ejemplos de escalares incluyen distancia, densidad, velocidad, energía, masa y el tiempo se denomina cantidad escalar.

Las cantidades escalares más utilizadas en nuestra vida diaria son la temperatura y la velocidad.

Al preparar la comida en nuestra cocina o para cultivar en nuestra finca, la temperatura juega un papel muy importante y es una cantidad escalar porque solo tiene magnitud.

Cantidad escalar

¿Qué es Vector?

Ahora entendemos la definición de Vector que es la cantidad física con magnitud y dirección. Está representado por una flecha y la dirección de esta flecha es la misma que la de la cantidad.

Un vector se conoce como vector unitario cuando su magnitud es 1 y este vector unitario se utiliza para definir la dirección.

Un vector tiene dirección y magnitud, pero no tiene posición. Para calcular cada unidad vectorial, necesitamos un vector, por lo que debemos entender este término.

El vector se utiliza en nuestro día a día para localizar objetos e individuos. Ni siquiera es posible comprender la primera, la segunda y la tercera ley de Newton sin el uso de Vector.

En deportes como el baloncesto, los jugadores utilizan Cricket, Baseball Vector. El jugador lanza la pelota o dispara al objetivo con un ángulo en una dirección.

Vector tiene uso militar, en proyectiles / trayectoria e incluso al diseñar una montaña rusa.

Si un vector se gira en un ángulo, cambiará.

Un vector se define por su magnitud y dirección. Entonces, si estamos haciendo incluso un pequeño cambio en su magnitud o dirección, se puede cambiar un vector. Por lo tanto, si giramos una bola en algún ángulo, su dirección cambiará y podemos decir que el vector ha cambiado.

Podemos definir un vector en un espacio bidimensional y tridimensional. Debido a esta característica de Vector, los problemas multidimensionales se pueden resolver utilizando esto.

Cantidad vectorial

Principales diferencias entre escalares y vectoriales

  1. Los escalares son aquellas cantidades físicas que tienen solo magnitud pero no dirección, y los vectores son aquellas cantidades físicas que tienen tanto magnitudes como dirección.
  2. El problema unidimensional se puede resolver con la ayuda del escalar, mientras que con la ayuda de los vectores se pueden resolver problemas multidimensionales.
  3. Mediante el uso de reglas aritméticas simples, las cantidades escalares se pueden sumar, restar, multiplicar y dividir, pero las cantidades vectoriales no usan reglas algebraicas y necesitan diferentes operaciones para sumar, restar o multiplicar.
  4. La cantidad escalar puede dividir otra cantidad escalar. Pero en el caso de Vector, no es tan simple porque una entidad vectorial no puede dividir a otra entidad vectorial.
  5. Ejemplo de cantidades escalares: velocidad, trabajo, distancia, energía, potencia, temperatura, volumen, calor específico, densidad, entropía, potencial gravitacional, frecuencia, energía cinética, etcétera.
  6. Ejemplos de cantidades vectoriales: velocidad, par, momento, intensidad del campo magnético, fuerza, aceleración, etcétera.

Conclusión

Es muy importante comprender los conceptos básicos de Scalar y Vector y también cómo se utilizan estas cantidades en nuestro día a día.

Los libros para estudiantes universitarios brindan una breve descripción de la naturaleza de las cantidades escalares y vectoriales, y para muchos estudiantes, la descripción breve puede crear mucha confusión.

Ahora hemos podido diferenciar entre cantidades escalares y vectoriales, pero también tenemos que tener en cuenta que las cantidades pueden tener tanto magnitud como dirección que no se consideran un vector.

Por ejemplo, la corriente eléctrica y la presión son algunas cantidades físicas que tienen magnitud y dirección, pero aún no se consideran vectores porque estas cantidades no siguen las leyes de la adición de vectores. De esta forma, el flujo eléctrico es una cantidad escalar.

Nube de palabras para diferenciar entre escalares y vectoriales

La siguiente es una recopilación de los términos más utilizados en este artículo sobre Escalar y Vector. Esto debería ayudar a recordar términos relacionados tal como se utilizan en este artículo en una etapa posterior.

Nube de palabras para escalar y vector

Referencias

  1. https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1475-7516/2006/03/004/meta
  2. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/398877/
  3. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/250686/
  4. https://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.2829861

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