Una grandezza scalare è una quantità fisica esaurientemente descritta dalla propria grandezza tramite numeri reali non necessariamente positivi.
Pertanto una grandezza scalare è misurabile con una opportuna scala di misura ed è definita da un numero detto modulo ed eventualmente da una unità di misura.
Esempi di grandezze scalari sono tempo, massa, distanza, lunghezza, volume, temperatura ed energia.
Operazioni
Le quantità scalari che hanno le stesse unità fisiche possono essere sommate o sottratte secondo le regole dell’algebra.
Quindi, ad esempio 2 m + 5 m = 7 m
Se invece non hanno la stessa unità di misura si fanno prima le opportune equivalenze.
Ad esempio 1 m + 1 dm non possono essere sommate. Se conviene avere il risultato in metri si convertono i decimetri in metri: 1 dm = 0.1 m e successivamente si somma.
1 m + 0.1 m = 1.1 m
Moltiplicando una quantità scalare per un numero si ottiene la stessa quantità scalare con un valore maggiore o minore. Ad esempio se una merendina fornisce 200 cal si ha che 4 merendine forniscono 4 · 200 = 800 cal
Due quantità scalari possono anche essere moltiplicate o divise tra loro per formare una grandezza scalare derivata.
Grandezza vettoriale
Se una grandezza, oltre che avere un modulo ha anche una direzione e un verso, è una grandezza di tipo vettoriale. Essa si rappresenta con un segmento orientato di lunghezza proporzionale al modulo.
Esempi di grandezze vettoriali sono forza, spostamento, velocità e accelerazione.
Si può fare il prodotto tra una grandezza scalare e una vettoriale e si ottiene un vettore avente:
- la stessa direzione del vettore dato
- lo stesso verso del vettore dato se lo scalare è positivo o verso opposto se è negativo
- modulo pari al vettore di partenza moltiplicato per quello dello scalare
Inoltre le operazioni di somma e sottrazione tra grandezze vettoriali si eseguono o con metodi geometrici o trigonometrici