벡터와 스칼라에 대한 기본 지식

벡터와 스칼라...

왠지 벡터는 어디서 들어본 것 같죠?

그래요, '기하와 벡터'할 때 들어봤어요.

그런데 그건 수학이고,

오늘은 물리에서 말하는 벡터와 스칼라의 정의, 종류 등을 알아볼께요.

(수학과 물리에서 말하는 벡터와 스칼라는 완전히 다른 것은 아닌데

전 아직 수1을 하고 있거든요...)

한 번 벡터를 사전에 쳐 볼까요?

그냥 쳐 보지 말고 국어 사전에 벡터, 영한 사전에 vector,

다음 사전, 네이버 사전, 전자 사전에 쳐 보세요.

아마 다양한 종류의 벡터 해석이 나올겁니다.

뭐, 벡터라는 말은 다양하게 이용되니까요.

수학과 물리학에서 쓰는 벡터(vector)는

"크기와 방향으로 정하여 지는 양"입니다.

여기서 중요한 것은 "방향"입니다.

방향이 왜 중요하냐면 스칼라의 정의를 보면 알 수 있습니다.

스칼라는 "방향의 구별이 없고 하나의 수치로 정해지는 양"입니다.

여기서 하나의 수치란 벡터의 크기를 의미하겠죠.

그래서 벡터와 스칼라의 구별은 "방향"이라는 것, 꼭 기억해 두세요.

그럼 벡터와 스칼라의 종류가 무엇이 있느냐, 하면

벡터는 위치, 변위, 속도, 평균속도, 가속도, 힘 등이 있고

스칼라는 길이, 이동거리, 속력, 부피, 질량, 시간 등이 있습니다.

음...특별히 어려운 용어는 없는 것 같은데

변위를 짚고 넘어갈께요.

변위는 위치의 변화량, 즉 출발지점에서 도착지점까지의 직선거리입니다.

그래서 만약 제가 우로 5m, 좌로 3m걸었다면

변위는 우로 2m가 되겠죠.

그런데 제가 한 행동의 결과를 스칼라로 표현하면

이동거리 8m가 되겠네요.

속도는 벡터고, 속력은 스칼라이다??

이걸 많이 헷갈리시는 것 같아요.

둘 다 m/s나 km/h라는 단위를 써서 그런가,

하지만 명백히 다릅니다.

속도를 계산하여 답을 쓸 땐 방향을 써 줘야 한다는 점이 다른 점이 맞는데

구하는 방법도 틀립니다.

우리가 중학교 1학년 때 배운, 아니 초등학교 5학년 때 배운

(이동거리)=(속력)×(시간)이라는 공식을 떠올려 볼까요.

(솔직히 교육과정이 계속 바뀌어서 저는 5학년 때 배웠고

다른 분들은 어떠시나 모르겠네요.)

즉, 속력은 이동거리를 시간으로 나눠서 구합니다.

하지만 속도는 변위를 해당 시간으로 나눠서 구합니다.

따라서 (변위)=(속도)×(시간)입니다.

혹시 속도와 속력 영어도 헷갈리실까봐 알려드릴께요.

속도는 velocity이고 속력은 speed입니다.

(뭐, 평상시엔 한국어나 영어나 섞어가며 써도 상관은 없겠지만요.)

자, 그럼 벡터와 스칼라의 표시 방법을 알아볼까요?

아주 간단합니다.

벡터는 방향이 있다;방향을 나타내는 건 화살표;벡터는 화살표로 표현합니다.

스칼라는 방향이 없다;화살표를 쓰지 않습니다;그냥 숫자 뒤에 단위 붙이는 걸로 만족...

그러니까 이 표시 방법이 그림으로 그렸을 때를 이야기 하는데

스칼라는 안 그립니다.

벡터만 그리는데 중학교 1학년 때 배웠던 힘의 합력 그리는 것이

벡터를 표시하는 방법이죠.(물론 우리는 벡터라고 배우진 않지만.)

그래서 화살표가 *------------> 이렇게 그려져 있으면

(그림을 첨부를 못하게 되어서 그래요...

원래는 *가 점이고 -------는 이어서 그리고 >얘도 ------와 붙어야 합니다.)

*이 기준점, -----------가 크기(양), >는 방향을 의미합니다.

벡터와 스칼라...우리는 이것을 배웁니다.

하지만 그것이 단지 벡터라는 것과 스칼라라는 것을 안 배우고

벡터를 그리는 법, 스칼라를 계산하는 법 등을 배우죠.

그리고 나중에 그걸 배우게 됩니다.

얘는 벡터다, 이건 스칼라다...

그냥 중간중간 배우면서 알려주면 더 낫지 않을까요?

역학의 가장 기본되는 것인데 말이죠.

하여간, 이것으로 오늘 글은 마칠께요.

그럼 좋은 하루 되시길..^^