物理量中,矢量与标量差异的根源是什么?

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/11 05:39:55
简单的回答“方向”就省了,越深入越好,解释透彻则加分。
thokan - 魔法师 五级 的答案比较透彻。虽然还有疑问,改天另开问题。同样谢谢认真回答的大家。

方向是关于宏观认识物质运动的。

一个物体的连续运动的轨迹用坐标系的曲线记录下来,曲线的切线表示的就是方向。用微积分的观点来看,方向就是物体在前一个足够小的单位时间的坐标点处,到后一个同样足够小的单位时间的坐标点处的指向。

电流的方向只存在于导线内部,导线轨迹是怎样,电流方向就怎样。所以这不是一个坐标系,这只是一个一维的指向,和时间一样,这是标量。

我们对所处的空间各个位置能用尽可能少的坐标点组合起来(也许是直角坐标、也许是球面坐标、也许是其他坐标),能一一对应而且是唯一对应表示这些位置,这就是坐标,需要的坐标多了,就是坐标系。坐标系要求至少是2个量来表示。

矢量的关键,在于它的方向——是必须带有坐标系的方向,一个坐标就能表示方向的量不是矢量。

所以矢量和标量的区别就是他们所依存的空间是多少维的,矢量需要二维或者三维,而标量是一维的或者根本就没有方向。

用张量来表达的话,矢量就是1阶张量。

矢量和标量的关系,就是矢量可以用两个标量来表示。于是,矢量的表达方式是很多的。常见的有直角坐标表示(x,y),轴坐标表示(矢径角度),自然坐标表示(法向径向)

本来就是方向问题,再说你追求这个干嘛?
标量
开放分类: 数学、物理、力学

biāoliàng
亦称“无向量”。有些物理量,只具有数值大小,而没有方向。这些量之间的运算遵循一般的代数法则。这样的量叫做“标量”。如质量、密度、温度、功、能量、路程、速率、体积、时间、热量、电阻等物理量。无论选取什么坐标系,标量的数值恒保持不变。矢量和标量的乘积仍为矢量。矢量和矢量的乘积,可构成新的标量,也可构成新的矢量,构成标量的乘积叫标积;构成矢量的乘积叫矢积。如功、功率等的计算是采用两个矢量的标积。A=F•S,P=F•v。力矩、洛仑兹力等的计算是采用两个矢量的矢积。M=r×F,F=qv+B。

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