ความแตกต่างระหว่างสเกลาร์และเวกเตอร์ (พร้อมตาราง)

คณิตศาสตร์เป็นภาษาของฟิสิกส์ ด้วยวิธีนี้ เราสามารถอธิบายโลกรอบตัวเราได้ในแง่ปริมาณ สำหรับกลศาสตร์ (พลังงาน มวล และเวลา) เราสามารถใช้ปริมาณสองประเภทเพื่อแสดงแนวคิดเป็นตัวเลข ทั้งสองรูปแบบเรียกว่าเวกเตอร์และสเกลาร์

ปริมาณทางกายภาพทั้งหมดในโลกของฟิสิกส์คือ Scalar หรือ Vector ปริมาณสเกลาร์และเวกเตอร์ใช้ทั้งในฟิสิกส์และคณิตศาสตร์

สเกลาร์ vs เวกเตอร์

เมื่อเราจัดการกับฟิสิกส์ มีเครื่องมือวัดหลายประเภท สเกลาร์และเวกเตอร์เป็นหนึ่งในเครื่องมือวัดเหล่านั้น

ปริมาณสเกลาร์หรือสเกลาร์คือปริมาณที่มีขนาดเท่านั้น เพื่อทำความเข้าใจปริมาณสเกลาร์นี้ ก่อนอื่น คุณต้องเข้าใจคำว่าขนาดก่อน

ขนาดหมายถึงขนาดของวัตถุใด ๆ ความเร็วของวัตถุหรือน้ำหนักของวัตถุ เป็นปริมาณที่คุณสามารถเขียนเป็นตัวเลขได้

เวกเตอร์เป็นเครื่องมือวัดปริมาณที่มีทั้งขนาดและทิศทาง และเมื่อปริมาณมีทั้งขนาดและทิศทาง เราสามารถพูดได้ว่ามันเป็นปริมาณเวกเตอร์

เวกเตอร์ไม่ได้รับการพัฒนาในรูปแบบปัจจุบันจนถึงปลายศตวรรษที่ 19 นักฟิสิกส์ชาวไอริช วิลเลียม โรวัน แฮมิลตัน” เป็นผู้ประดิษฐ์แนวคิดของเวกเตอร์

ตารางเปรียบเทียบระหว่างสเกลาร์และเวกเตอร์ (ในรูปแบบตาราง)

พารามิเตอร์ของการเปรียบเทียบ	สเกลาร์	เวกเตอร์
คำนิยาม	สเกลาร์มีเพียงขนาดแต่ไม่มีทิศทาง	เวกเตอร์มีทั้งขนาดและทิศทาง
ปัญหา	ด้วยความช่วยเหลือเหล่านี้ ปัญหามิติเดียวที่สามารถแก้ไขได้ เมื่อพูดถึงปัญหาหลายมิติก็ไม่มีประโยชน์	ปัญหาหลายมิติสามารถแก้ไขได้ด้วยการใช้เครื่องมือนี้
เปลี่ยน	เราสามารถเปลี่ยนแปลงปริมาณสเกลาร์ได้โดยการเปลี่ยนขนาดของมัน	ปริมาณเวกเตอร์สามารถเปลี่ยนแปลงได้ด้วยการเปลี่ยนแปลงขนาดและทิศทาง
ธรรมชาติ	กฎง่ายๆ ของการบวก การลบ การคูณ และการหาร สามารถใช้ได้ที่นี่ คุณภาพสเกลาร์สามารถแบ่งคุณภาพสเกลาร์อื่นได้	สำหรับปริมาณเวกเตอร์ เราไม่สามารถดำเนินการบวก ลบ คูณ และหารโดยใช้กฎเลขคณิต ดังนั้นเวกเตอร์หนึ่งจึงหารเวกเตอร์อื่นไม่ได้
ตัวอย่าง	เวลา ความเร็ว มวล พื้นที่ ความหนาแน่น งาน ฯลฯ	การกระจัด แรง ความเร็ว ความเร่ง โมเมนตัม ฯลฯ

สเกลาร์คืออะไร?

ในวัสดุศาสตร์ ปริมาณสเกลาร์หรือสเกลาร์คือปริมาณทางกายภาพ มันไม่ได้ขึ้นอยู่กับทิศทางใด ๆ

สเกลาร์ถูกใช้เพื่อแสดงจำนวนหนึ่งมิติ

ปริมาณทางกายภาพที่กำหนดโดยขนาดอย่างสมบูรณ์ ตัวอย่างของสเกลาร์ ได้แก่ ระยะทาง ความหนาแน่น ความเร็ว พลังงาน มวล และเวลาเรียกว่า ปริมาณสเกลาร์

ปริมาณสเกลาร์ที่ใช้มากที่สุดในชีวิตประจำวันของเราคืออุณหภูมิและความเร็ว

การเตรียมอาหารในครัวของเราหรือเพื่อปลูกพืชผลในฟาร์ม อุณหภูมิมีบทบาทสำคัญมากและเป็นปริมาณสเกลาร์เนื่องจากมีขนาดเพียง

เวกเตอร์คืออะไร?

ตอนนี้เราเข้าใจคำจำกัดความของเวกเตอร์นั่นคือปริมาณทางกายภาพที่มีขนาดและทิศทาง มันถูกแทนด้วยลูกศรและทิศทางของลูกศรนี้เหมือนกับทิศทางของปริมาณ

เวกเตอร์เรียกว่าเวกเตอร์หน่วยเมื่อขนาดของมันคือ 1 และเวกเตอร์หน่วยนี้ใช้เพื่อกำหนดทิศทาง

เวกเตอร์มีทิศทางและขนาด แต่ไม่มีตำแหน่ง สำหรับการคำนวณทุกหน่วยเวกเตอร์ เราจำเป็นต้องมีเวกเตอร์ ดังนั้นเราต้องเข้าใจเทอมนี้

เวกเตอร์ถูกใช้ในชีวิตประจำวันของเราเพื่อค้นหาวัตถุและบุคคล กฎข้อที่หนึ่งของนิวตัน กฎข้อที่สอง และกฎข้อที่สามไม่สามารถเข้าใจได้โดยไม่ต้องใช้เวกเตอร์

ในกีฬาเช่นบาสเก็ตบอล, คริกเก็ต, เบสบอลเวกเตอร์นั้นถูกใช้โดยผู้เล่น ผู้เล่นขว้างลูกบอลหรือยิงเป้าหมายด้วยมุมในทิศทาง

Vector มีการใช้งานทางการทหาร ในวิถีกระสุน/วิถี และแม้กระทั่งขณะออกแบบรถไฟเหาะ

ถ้าเวกเตอร์หมุนเป็นมุมก็จะเปลี่ยนไป

เวกเตอร์ถูกกำหนดเนื่องจากขนาดและทิศทาง ดังนั้นหากเราทำการเปลี่ยนแปลงแม้เพียงเล็กน้อยในขนาดหรือทิศทาง เวกเตอร์ก็สามารถเปลี่ยนแปลงได้ ดังนั้น หากเราหมุนลูกบอลในบางมุม ทิศทางของลูกบอลก็จะเปลี่ยนไป และเราสามารถพูดได้ว่าเวกเตอร์เปลี่ยนไป

เราสามารถกำหนดเวกเตอร์ในปริภูมิสองมิติและสามมิติได้ เนื่องจากคุณลักษณะนี้ของปัญหาหลายมิติของเวกเตอร์สามารถแก้ไขได้โดยใช้สิ่งนี้

ความแตกต่างหลักระหว่างสเกลาร์และเวกเตอร์

บทสรุป

มันสำคัญมากที่จะต้องเข้าใจพื้นฐานสำหรับ Scalar และ Vector รวมถึงวิธีการใช้ปริมาณเหล่านี้ในชีวิตประจำวันของเรา

หนังสือสำหรับนักศึกษาระดับปริญญาตรีให้คำอธิบายสั้นๆ เกี่ยวกับธรรมชาติของปริมาณสเกลาร์และเวกเตอร์ และสำหรับนักเรียนหลายๆ คน คำอธิบายสั้นๆ สามารถสร้างความสับสนได้มากมาย

ตอนนี้เราสามารถแยกความแตกต่างระหว่างปริมาณสเกลาร์และเวกเตอร์ได้ แต่เราต้องจำไว้ว่าปริมาณสามารถมีทั้งขนาดและทิศทางที่ไม่ถือเป็นเวกเตอร์

ตัวอย่างเช่น กระแสไฟฟ้าและความดันเป็นปริมาณทางกายภาพบางอย่างที่มีขนาดและทิศทางแต่ยังไม่ถือว่าเป็นเวกเตอร์เนื่องจากปริมาณเหล่านี้ไม่เป็นไปตามกฎของการบวกเวกเตอร์ ด้วยวิธีนี้ กระแสไฟฟ้าจะเป็นปริมาณสเกลาร์

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