El escalar es una magnitud física que tiene expresión a través de un solo módulo y su valor es igual para todos. Las magnitudes escalares y vectoriales tienen una representación numérica dentro de un sistema de referencia.

Una magnitud física se considera escalar al ser presentada con un número único, es decir, una sola coordenada. La temperatura de cualquier cuerpo siempre se presenta a través de una magnitud escalar, esto significa, que un escalar es la masa de un cuerpo, porque es suficiente un número para expresarla, como por ejemplo: 20 kilogramos.

Conceptos de magnitudes escalares y vectoriales

Las magnitudes escalares son aquellas perfectamente determinadas por su unidad y el valor de su medida. Otras magnitudes requieren de un sentido y una dirección para quedar definidas en su totalidad, este tipo de magnitudes reciben el nombre de vectoriales.

Realmente, el concepto de magnitud está relacionado con cualquier propiedad química o física susceptible de ser medida. Procedimentalmente la medida contrae un cotejo con una cantidad definida que sirve de referencia y se le llama patrón-unidad.

Las diferencias entre las magnitudes fundamentales, como la masa, la temperatura, la longitud, la intensidad de corriente eléctrica, el tiempo, la cantidad de sustancia y la intensidad luminosa, originan las llamadas magnitudes derivadas.

Puede decirse, que las clases de magnitudes se pueden diferenciar según sus elementos, en magnitudes escalares y magnitudes vectoriales.

Magnitudes escalares

Las magnitudes escalares son todas aquellas que están definidas adecuadamente con la unidad y el número correspondiente. Son ejemplo de ello el volumen, la temperatura, la presión y la energía.

Magnitudes vectoriales

Referente a las magnitudes vectoriales, se dice que para una total definición, se requiere una parte de la unidad correspondiente más un número, que especifique una dirección teniendo un sentido de aplicación. Las magnitudes vectoriales toman diferentes valores para quienes las observan.

Esto significa que la rapidez al igual que la aceleración es una magnitud vectorial. Las magnitudes vectoriales gráficamente suele representarse a través de vectores que están constituidos por segmentos orientados por una punta de flecha.

Elementos que conforman el vector

  • Módulo: representado por el valor numérico de la magnitud a gran escala.
  • Dirección: la constituye una recta a la cual pertenece el vector.
  • Sentido: definida como la orientación que sigue el vector graficado por la punta de una flecha.
  • Punto de aplicación: representa el origen del vector.

Es importante señalar, que una magnitud vectorial casi siempre se grafica agregando una flecha encima de la letra que le sirve de símbolo.

Ejemplos de magnitudes escalares y vectoriales

Dentro de los ejemplos de magnitudes escalares destacan las siguientes:

  1. La longitud de un hilo
  2. El transcurrir del tiempo entre una duplicidad de sucesos
  3. La masa que constituye a un cuerpo
  4. La densidad, la potencia, el volumen, la temperatura y el trabajo mecánico

Estas representaciones se pueden hacer mediante segmentos, colocados encima de una recta partiendo de su origen y de la longitud similar al número real que expone su medida.

Otros ejemplos de magnitudes escalares

Cabe mencionar las siguientes:

  1. Temperatura: esta carece de dirección por no ser un vector. Tiene un valor numérico que la define, como la temperatura ambiente que se define en grados centígrados.
  2. Presión: la presión ambiental viene siendo el peso que la masa de aire atmosférica ejerce sobre las cosas, dentro de una escala lineal.
  3. Longitud: la distancia entre las cosas es una dimensión relevante que se mide a través del sistema métrico.
  4. Energía: se acostumbra a medirla en julios y es la capacidad que tiene para actuar la materia de forma física o química.
  5. Masa: representa la cantidad de materia que posee un objeto y se mide con la ayuda del sistema métrico en unidades, tales como: gramo, kilogramo o tonelada.
  6. Tiempo: este no tiene dirección ni sentido, es un escalar mensurable a través del sistema lineal.
  7. Área: está representada por una cifra que se expresa en metros cuadrados.
  8. Volumen: es el espacio ocupado por un cuerpo y se mide en centímetros cúbicos.
  9. Frecuencia: es la que permite medir la cantidad de repeticiones de un suceso ocurrido por unidad de tiempo transcurrido.
  10. Densidad: representa la relación que existe entre la masa de un cuerpo y el volumen que ocupa.

Ejemplos de magnitudes vectoriales:

  1. La velocidad que puede tener un móvil en un punto del espacio, para lo cual es necesario aparte de su intensidad, señalar la dirección del movimiento, esta es ofrecida por la recta tangente dirigida a la trayectoria de cada punto, tomando en cuenta el movimiento que ocurre en esa dirección.
  2. La aceleración, el momentum angular, el momentum o cantidad del movimiento. Si se quiere representar se deben usar segmentos orientados, es decir, segmentos de recta determinados entre puntos extremos que obedezcan un orden establecido.
  3. El módulo de un vector es siempre un número positivo.
  4. Los vectores iguales o equipolentes tienen igual dirección, el mismo módulo e igual sentido.

Además, se llaman vectores libres aquellos que se deslizan en el trayecto de una recta, desplazándose paralelamente en el espacio. Estos vectores poseen 3 propiedades (simétrica, transitiva y reflexiva).

Otros ejemplos de magnitudes vectoriales

Entre ellas están:

  1. Peso: es la fuerza ejercida por un determinado objeto sobre un punto de apoyo. Se representa a través de la gravedad del objeto y hacia la parte central de la tierra.
  2. Fuerza: la fuerza es un elemento capaz de cambiar la posición, la cantidad o la forma de movimiento de un objeto. La fuerza es un vector.
  3.  Aceleración: expresa la variación que hay de la velocidad, debido a la unidad de tiempo.
  4. Velocidad: representa la cantidad de la distancia recorrida por un objeto en una determinada unidad de tiempo.
  5. Torque: dictamina el cambio de medida de dirección de un vector hacia una curvatura, permite el cálculo de las velocidades y los ritmos de una palanca.
  6. Posición: es la ubicación de una partícula en el espacio-tiempo.
  7. Tensión eléctrica: referida al voltaje, compuesta por un flujo de electrones que necesita una lógica vectorial para manifestarse.
  8. Campo eléctrico: son los que describen las fuerzas eléctricas y la trayectoria a seguir.