MAGNITUDE SCALAIRE: EN QUOI ELLE CONSISTE, CARACTÉRISTIQUES ET EXEMPLES - PHYSIQUE - 2025

Une grandeur scalaire est une grandeur numérique dont la détermination ne nécessite que la connaissance de sa valeur par rapport à une certaine unité de mesure de même nature. Quelques exemples de quantités scalaires sont la distance, le temps, la masse, l'énergie et la charge électrique.

Les grandeurs scalaires sont généralement représentées par une lettre ou par le symbole de la valeur absolue, par exemple A ou ǀ A ǀ. La grandeur d'un vecteur est une grandeur scalaire et peut être obtenue mathématiquement par des méthodes algébriques.

De même, les grandeurs scalaires sont représentées graphiquement avec une ligne droite d'une certaine longueur, sans direction spécifique, liée à un facteur d'échelle.

Qu'est-ce qu'une quantité scalaire?

En physique, une grandeur scalaire est une grandeur physique représentée par une valeur numérique fixe et une unité standard de mesure, qui ne dépend pas du système de référence. Les grandeurs physiques sont des valeurs mathématiques liées aux propriétés physiques mesurables d'un objet physique ou d'un système.

Par exemple, si vous souhaitez obtenir la vitesse d'un véhicule, en km / h, il vous suffit de diviser la distance parcourue par le temps écoulé. Les deux quantités sont des valeurs numériques accompagnées d'une unité, donc la vitesse est une quantité physique scalaire. Une grandeur physique scalaire est la valeur numérique d'une propriété physique mesurable sans orientation ni sens spécifique.

Toutes les quantités physiques ne sont pas des quantités scalaires, certaines sont exprimées au moyen d'un vecteur qui a une valeur numérique, une direction et un sens. Par exemple, si vous souhaitez obtenir la vitesse du véhicule, vous devez déterminer les mouvements effectués pendant le temps écoulé.

Ces mouvements se caractérisent par une valeur numérique, une direction et un sens spécifique. Par conséquent, la vitesse du véhicule est une grandeur physique vectorielle tout comme le déplacement.

Caractéristiques d'une grandeur scalaire

-Il est décrit avec une valeur numérique.

-Les opérations avec des grandeurs scalaires sont régies par des méthodes algébriques de base telles que l'addition, la soustraction, la multiplication et la division.

-La variation d'une grandeur scalaire ne dépend que du changement de sa valeur numérique.

-Il est représenté graphiquement avec un segment qui a une valeur spécifique associée à une échelle de mesure.

-Le champ scalaire permet de déterminer la valeur numérique d'une grandeur physique scalaire en chaque point de l'espace physique.

Produit scalaire

Le produit scalaire est le produit de deux grandeurs vectorielles multipliées par le cosinus de l'angle θ qu'elles forment l'une avec l'autre. Lorsque le produit scalaire de deux vecteurs est calculé, le résultat obtenu est une quantité scalaire.

Le produit scalaire de deux grandeurs vectorielles a et b est :

ab = ǀaǀǀbǀ. cosθ = ab.cos θ

a = est la valeur absolue du vecteur a

b = valeur absolue du vecteur b

Produit de deux vecteurs. Par Svjo (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Scalar-dot-product-1.png)

Champ scalaire

Un champ scalaire est défini en associant une grandeur scalaire à chaque point de l'espace ou de la région. En d'autres termes, le champ scalaire est une fonction qui montre une position pour chaque quantité scalaire dans l'espace.

Quelques exemples de champ scalaire sont: la température en chaque point de la surface de la Terre en un instant, la carte topographique, le champ de pression d'un gaz, la densité de charge et le potentiel électrique. Lorsque le champ scalaire ne dépend pas du temps, il est appelé champ stationnaire

Lors de la représentation graphique de l'ensemble des points du champ qui ont la même amplitude scalaire, des surfaces équipotentielles sont formées. Par exemple, les surfaces équipotentielles des charges électriques ponctuelles sont des surfaces sphériques concentriques centrées dans la charge. Lorsqu'une charge électrique se déplace autour de la surface, le potentiel électrique est constant en chaque point de la surface.

Champ scalaire de mesures de pression.

Exemples de grandeurs scalaires

Voici quelques exemples de grandeurs scalaires qui sont des propriétés physiques de la nature.

Température

C'est l'énergie cinétique moyenne des particules dans un objet. Elle est mesurée avec un thermomètre et les valeurs obtenues lors de la mesure sont des grandeurs scalaires associées à la chaleur ou au froid d'un objet.

Masse

Pour obtenir la masse d'un corps ou d'un objet, il est nécessaire de compter le nombre de particules, d'atomes, de molécules dont il dispose ou de mesurer la quantité de matière que l'objet intègre. Une valeur de masse peut être obtenue en pesant l'objet avec une balance et vous n'avez pas besoin de définir l'orientation du corps pour mesurer sa masse.

Temps

Les magnitudes scalaires sont principalement liées au temps. Par exemple, la mesure des années, des mois, des semaines, des jours, des heures, des minutes, des secondes, des millisecondes et des microsecondes. Le temps n'a ni sens ni sens de la direction.

Le volume

Il est associé à l'espace tridimensionnel qu'occupe un corps ou une substance. Il peut être mesuré en litres, millilitres, centimètres cubes, décimètres cubes entre autres unités et il s'agit d'une quantité scalaire.

La vitesse

La mesure de la vitesse d'un objet en kilomètres par heure est une grandeur scalaire, il suffit d'établir la valeur numérique du trajet de l'objet en fonction du temps écoulé.

Charge électrique

Les protons et neutrons des particules subatomiques ont une charge électrique qui se manifeste par la force électrique d'attraction et de répulsion. Les atomes dans leur état neutre ont une charge électrique nulle, c'est-à-dire qu'ils ont la même valeur numérique de protons que les neutrons.

Énergie

L'énergie est une mesure qui caractérise la capacité d'un corps à effectuer un travail. Par le premier principe de la thermodynamique, il est établi que l'énergie dans l'univers reste constante, elle n'est pas créée ou détruite, elle est seulement transformée en d'autres formes d'énergie.

Potentiel électrique

Le potentiel électrique en tout point de l'espace est l'énergie potentielle électrique par unité de charge, elle est représentée par des surfaces équipotentielles. L'énergie potentielle et la charge électrique sont des quantités scalaires, donc le potentiel électrique est une quantité scalaire et dépend de la valeur de la charge et du champ électrique.

Densité

C'est la mesure de la quantité de masse d'un corps, de particules ou de substances dans un certain espace et est exprimée en unités de masse par unités de volume. La valeur numérique de la densité est obtenue, mathématiquement, en divisant la masse par le volume.

Références

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