A súly skalár vagy vektor válaszol itt
Professzorom ragaszkodik ahhoz, hogy a súly skalár. Küldtem neki egy e-mailt, amelyben elmagyaráztam, miért vektor. Még egy olyan forrást is küldtem neki a NASA-tól, amely egyértelműen vektorként jelölte meg a súlyt. Bármely más forrás a súlyt is vektorként azonosítja.
Azt mondtam, hogy a súly olyan erő, amelynek tömege a gravitációs gyorsulás skaláris nagyságú szorzója és lefelé irányul.
Válasza: „A súlynak nincs iránya, vagyis skalár.” Gondolkodási folyamatom az, hogy mivel a súly erő és erő az vektor, a súlynak vektornak kell lennie. Ez az egyenlőség alapvető transzitív tulajdonsága.
Tévedek és mindezen más források abban a tekintetben, hogy a súly vektornak számít? Néha a súly vektor, és néha skalár?
Miután gondosan elolvastam az előadás jegyzeteit, felfedeztem állítását az ő érvelése mögött:
Hasonlóan a sebesség a sebesség skaláris mennyisége (vagy mérete), a súly a gravitációs erő skaláris mennyisége (vagy mérete), amelyet egy égitest a tömegre gyakorol.
Még mindig hajlamos vagyok a súlyra, mint a kényelem vektorára, és elkülöníteni a mindennapi nyelvtől. Az egyik hozzászóláshoz hasonlóan azonban: "A definíciók szolgálnak minket".
válasz
A földön a test súlya az az erő, amelynek segítségével a test a földtől a középpontja felé húzódik. A súly ezért azonosnak tekinthető Gravitációs erő, amelyet a föld gyakorol ezen a testen. Ennélfogva a súly vektornak tekinthető, mivel erő, függetlenül attól a bolygótól, amelyet néz.
Bármikor megváltoztathatjuk a dolgok definícióját, amikor az hasznos. A meghatározások szolgálnak minket. Ha egy meghatározás nem hasznos, az egyének és a közösségek megváltoztatják azt, néha menet közben, néha összefüggésben, néha kifejezetten, néha implicit módon.
A mindennapi életben a súly skalár. Nem írják fel a vásárolt banán tömegének irányát. Annak ragaszkodása, hogy vektor, ebben a kontextusban nincs értelme, és léteznek definíciók a kommunikáció tisztázására és a problémák megoldására.
Segít-e irányt adni a banán súlyának a problémák megoldásában? Vagy zaj? Ebben az esetben kommunikációs probléma-e a banán skaláris súlya?
Lesznek más összefüggések is, amelyekben a súlynak vektornak kell lennie. Talán a banán orbitális mechanikájának kiszámításakor. A súly még ott sem lehet hasznos fogalom, mivel sokkal jobb módszerek vannak az orbitális mechanika megoldására, mint a dolgok irányított súlyáról (pl. Terepi potenciálokról) beszélni.
A formális matematikában nagyon specifikus és pontos definíciókat használnak a fizikai helyzetnek nem megfelelő absztrakciók megbeszélésére és következetes kezelésére. A hivatalos matematikát gyakran kifosztja a fizika, de a fizika nem formális matematika.
A fizikusok és a mérnökök kijönnek a Dirac delta függvényekről, amelyek értéke 0 kivételével bárhol máshol van és integráljuk a negatívból a pozitívba 1, majd összekapcsolják őket egy másik függvénnyel.
Most vannak módok ennek formalizálására, de a fizikusok és a mérnökök többnyire nem érdekelnek. A Dirac-delta nem olyan funkció, amely hasznos, ha formalizálja, de közel sem olyan hasznos, ha vele dolgozik. A formalizálás ismerete hasznos lehet a lehetséges buktatók elkerülése érdekében. Ez azonban általában nem hasznos, amikor azt a rendszer viselkedésének előrejelzésére szolgáló eszközként próbálják használni.
A fizika olyan játék, amely matematikát (vagy valamilyen más hasznos eszközt) használ a fizikai rendszerek viselkedésének előrejelzésére (és néha magyarázatára). Gyakran többféle matematikai játék létezik, és másokat fogsz használni a különböző rendszerekhez. A newtoni dinamika egy olyan játék, amely a tartományán belül működik, és amelyben a sebesség additív. A relativitáselmélet olyan játék, amely bizonyos területeken túl összetett, de lefed egy olyan területet, amelyet a newtoni dinamika nem. A relativitáselméletben a sebesség nem additív. A newtoni dinamikán belül a sebesség egyszerű vektor az euklideszi térben. A relativitáselméletben ez nem egyszerű vektor az euklideszi térben.
A súly skalár néhány fizikai játékban. Másokban nem lehet. Szinte minden ésszerű helyzetben a súly skalár lesz, mert szinte minden olyan fizikai játékban, ahol a súly iránya fontos, a vektor alapú súly használata nem lesz a legjobb eszköz.