الكميات الفيزيائية المتجهة
مقدمة
الكميات الفيزيائية هي أدوات رياضية تستخدم لوصف الظواهر الفيزيائية. يمكن أن تكون هذه الكميات إما كميات عددية أو كميات متجهة. والكميات المتجهة هي الكميات التي لها كل من المقدار والاتجاه. في هذه المقالة، سوف نستكشف الكميات الفيزيائية المتجهة بمزيد من التفصيل.
الفرق بين الكميات العددية والكميات المتجهة
الكميات العددية هي كميات لها مقدار رقمي فقط. على سبيل المثال، الكتلة والطول والزمن هي كلها كميات عددية. أما الكميات المتجهة فهي كميات لها كل من المقدار والاتجاه. على سبيل المثال، القوة والسرعة والتسارع هي كلها كميات متجهة.
خصائص الكميات المتجهة
لها مقدار واتجاه.
يمكن تمثيلها بيانياً بواسطة سهم.
يمكن جمعها وطرحها وفقًا لقاعدة متوازي الأضلاع.
يمكن ضربها في عدد قياسي للحصول على كمية متجهة أخرى.
وحدات الكميات المتجهة
يتم قياس الكميات المتجهة بوحدات مختلفة. على سبيل المثال، تقاس القوة بالنيوتن، السرعة بالمتر في الثانية، والتسارع بالمتر في الثانية المربعة.
أنواع الكميات المتجهة
هناك العديد من أنواع الكميات المتجهة، منها:
القوة: هي كمية متجهة تعمل على تغيير حركة جسم ما.
السرعة: هي كمية متجهة تصف حركة جسم ما في مسار محدد.
التسارع: هو كمية متجهة تصف معدل تغير السرعة.
العزم: هو كمية متجهة تصف ميل الجسم للدور حول محور الدوران.
الزخم: هو كمية متجهة تصف الحركة الكلية لجسم ما.
الطاقة: هي كمية متجهة تصف القدرة على القيام بالعمل.
عمليات الكميات المتجهة
يمكن إجراء العديد من العمليات على الكميات المتجهة، بما في ذلك:
الجمع والطرح: يمكن جمع الكميات المتجهة وطرحها وفقًا لقاعدة متوازي الأضلاع.
الضرب في عدد قياسي: يمكن ضرب الكميات المتجهة في عدد قياسي للحصول على كمية متجهة أخرى.
حاصل الضرب النقطي: هو عملية رياضية تجمع بين متجهين معًا لإنتاج قيمة عددية.
حاصل الضرب المتجه: هو عملية رياضية تجمع بين متجهين معًا لإنتاج متجه ثالث.
تطبيقات الكميات المتجهة
تستخدم الكميات المتجهة في العديد من المجالات، بما في ذلك:
الفيزياء: تستخدم الكميات المتجهة لوصف حركة الأجسام، والقوى التي تؤثر عليها، والطاقة التي تمتلكها.
الهندسة: تستخدم الكميات المتجهة لوصف الأشكال الهندسية وخصائصها.
الرياضيات: تستخدم الكميات المتجهة في العديد من الفروع الرياضية، مثل الجبر والتحليل والهندسة.
الخاتمة
الكميات الفيزيائية المتجهة هي أدوات رياضية مهمة تُستخدم لوصف العديد من الظواهر الفيزيائية. ولها العديد من الخصائص والتطبيقات المختلفة.