Vektörel ve Skaler Büyüklükler

Fizikte büyüklükleri vektörel ve skaler olmak üzere ikiye ayırırz. Peki bu ikisi arasındaki fark nedir? Öncelikle vektör ve skaler tanımını yapalım. Daha sonra verdiğim örneklerde aralarındaki farkı daha net bir şekilde anlayacaksınız. Vektör ile başlayalım. Bir vektörün büyüklüğü ve yönü vardır. Bir skalerin ise sadece büyüklüğü vardır. Peki bunu diyerek ne demek istiyorum ? Hemen bir örnek verelim. Mesela yeşille çizdiğim çizgi yer olsun. Yerin üzerine bir tuğla koyalım. Bu da tuğla! Tuğlayı sağa doğru hareket ettiriyoruz. Ve bir çelik metreyle ölçüp tuğlanın 5 metre hareket ettiğini söyleyelim. Şimdi size bir sorum olacak. Sorum bu ölçtüğünüz 5 metre ile alakalı. Bu ölçtüğümüz 5 metre acaba vektörel bir büyüklük müdür yoksa skaler bir büyüklük müdür? Buna nasıl karar vereceğiz? Eğer tuğlayı sadece 5 metre hareket ettirdiğimi söylemişsem siz sadece büyüklüğü biliyorsunuz demektir, değil mi? Dolayısyla 5 metre skaler bir büyüklüktür. Çünkü bir yönden bahsetmedim sadece 5 metre dedim Bu ne demek? Tuğlanın pozisyonunu 5 metre değiştirmişim demek. Buradaki 5 metre tuğlanın ‘aldığı yoldur’ ve skaler bir büyüklüktür. Alınan yol kavramını daha önce duyduğunuzu düşünüyorum, öyle varsayıyorum. Bu şekli çizmemiş olsaydım ve tuğlanın sadece 5 metre hareket ettiğini söylemiş olsaydım kafanızda bir şekil canlanmayacaktı, değil mi? Siz tuğlanın 5 metre sağa mı, 5 metre sola mı, 5metre yukarı mı aşağı mı, içeri mi, dışarı mı nereye hareket ettiğini bilmeyecektiniz, değil mi? Sadece 5 metre yol aldığını biliyor olacaktınız. 5 metre yer değiştirmiş diyecektiniz. Ve işte bu 5 metre skaler bir büyüklüktür. Peki size tuğlanın sadece 5 metre hareket ettiğini söylemek yerine , sola doğru 5 metre hareket ettiğini söyleseydim? Dikkat! İşte tam burası çok önemli. Çünkü bu sefer size hareketin hem büyüklüğü hem de yönü hakkında bilgi verdim. Buradaki 5 metre büyüklüğü Sol taraf ise yönünü belirtiyor. Düzeltiyorum, resimde sağa doğru çizmişim ama sol dedim, hemen bunu düzelteyim. Sol taraf değil sağ taraf. Yani sağ tarafa doğru 5 metre hareket etti. O zaman baştan bir daha söyleyeyim. Büyüklük 5 metre. Yön sağa doğru Ve işte burada size vektörel bir büyüklük vermiş oldum. O zaman toparlarsak, bu tuğlanın hareketini tanımlarken iki şey söyleyebiliriz Birincisi, 5 metre sağ tarafa doğru yer değiştirmiş, İkincisi 5 metre yol almış diyebiliriz. Burada alınan yol skaler bir büyüklüktür, çünkü yön belirtilmemiş. Ancak yer değiştirme vektörel bir büyüklüktür. Aynı durumu bir şeyin hızı ya da süratini tanımlarken de yaşarız. Şimdi gelin bu tuğla örneğini zamanla birleştirelim. Tuğlanın herket süresi 2 saniye olsun. Yani elimde bir kronometre olsa, tuğla sol taraftayken sıfır gösterse ve sağ tarafa geldiğinde 2'yi gösterse 2 saniyeyi gösterse, bu hareket için geçen zaman 2 saniye olur, değil mi? Sizce zaman nasıl bir büyüklüktür? Biz şu anda temel fizik konuştuğumuzdan zamanın sadece pozitif yönü vardır. Dolayısıyla skaler bir büyüklüktür. Evet, zamandan bahsettiysek şimdi bu tuğlanın ne kadar süratli olduğu hakkında, süratinin ne olduğu hakkında konuşalım. 2 saniye hareket ettiğini biliyoruz. Evet bunu yazalım. 5'i 2'ye bölersek, 5 bölü 2 metre, yani 2 buçuk metre yol adlığını söyleyebiliriz. 2 buçuk metre bölü saniye. Şimdi sorum şu. Buradaki 2 buçuk metre bölü saniye yani bu zaman aralığında tuğlanın aldığı yol skaler bir büyüklük mü yoksa vektörel bir büyüklük mü? Bakalım… Yönle ilgili herhangi bir bilgi var mı? Tuğlanın ne tarafa, ne yöne doğru gittiği ile ilgili bir şey söylenmiş mi? Yok göremiyoruz. Demek ki bu skaler bir büyüklük. İşte buna sürat deniyor. Şimdi aynı şeyi yer değiştirme için yapalım. Tuğla 2 saniyede 5 metre sağa doğru yer değiştirdi diyelim. Buradaki birim zamanda yer değiştirmeyi hesaplarken yine 5 bölü 2 yapacağız. Yani birim zamanda 2 buçuk metre yer değiştirdiğini söyleyeceğiz. Peki, buradaki 2 buçuk metre bölü saniye vektörel mi skaler mi? Bu sefer büyüklüğün yanında bir de yönden bahsettiğimiz için bu vektörel bir büyüklüktür. Ve bunu hız deriz. Sürat değil. Günlük hayatta hız ve sürat kavramlarını birbiri yerine fazlaca kullandığımızdan, yanlış olarak birbirlerinin yerine kullandığımızdan bu kavramlar size aynı büyüklüklermiş gibi geliyor olabilir. Aynı kavramlarmış gibi kullanılıyor ama şimdi farklı kavramlar olduğunu öğrendiniz. Hız birim zamanda ki yer değiştirmedir ve vektörel bir büyüklüktür. Sürat ise birim zamada alınan yoldur ve skaler bir büyüklüktür. Hız vektörel, sürat skaler!