[운동역학] 스칼라와 벡터

스칼라 (Scalar)

정의: 크기만 있는 물리량.

운동 역학에서의 특징: 방향과 무관하며 계산이 단순함.




스칼라 예제

1. 거리:

자동차가 5km를 이동했다면, 방향은 중요하지 않고 단순히 이동한 거리만 나타냄.

계산: A에서 B까지 3km + B에서 C까지 2km = 총 5km.



2. 속력:

사람이 10초 동안 20m를 이동했다면 속력은 20 ÷ 10 = 2m/s.

방향은 필요 없고, 단순히 얼마나 빠르게 이동했는지가 중요.



3. 키:

사람의 키가 170cm라면, 이 값은 크기만을 나타냄.

방향성이 필요하지 않음.

벡터 (Vector)

정의: 크기와 방향이 모두 있는 물리량.

운동 역학에서의 특징: 운동 방향이 결과에 큰 영향을 미침.



벡터 예제

1. 변위:

자동차가 동쪽으로 3km, 북쪽으로 4km 이동했다면, 총 이동 거리는 3 + 4 = 7km(스칼라).

하지만 변위(벡터)는 피타고라스 정리를 사용해 √(3² + 4²) = 5km, 방향은 북동쪽.



2. 힘 (양궁의 활):

활시위를 50N의 힘으로 뒤로 당겨서 동쪽으로 쏜다면, 화살은 동쪽으로 50N의 힘을 받아 날아감.

힘의 방향이 달라지면(예: 50N, 위쪽), 화살의 경로도 완전히 달라짐.



3. 속도:

사람이 동쪽으로 10m/s의 속도로 달린다면, 속도는 크기(10m/s)와 방향(동쪽)이 모두 포함됨.

만약 같은 크기의 속도로 서쪽으로 달리면 속도 벡터는 방향 때문에 완전히 다른 값이 됨.

스칼라와 벡터의 차이

스칼라와 벡터 예제 비교

스칼라는 크기만 있어 간단하게 계산 가능.

벡터는 방향도 중요하므로, 반드시 크기와 방향을 함께 고려해야 함!