¿Cuál es una explicación intuitiva de por qué ciertas cantidades son vectores mientras que otras son escalares?

Personalmente, no me gusta esta dicotomía escalar / vector, ya que parece sugerir que hay una diferencia fundamental entre “escalares” y “vectores” (y diría que no la hay), lo que lleva a confusión.

La única diferencia es la cantidad de números: los escalares se pueden describir por un número (temperatura, posición en una línea), mientras que un vector generalmente significa algo que se describe al menos por dos números (aunque, por definición, esto no tiene que sea ​​el caso, que nuevamente es una fuente de confusión innecesaria).

Todo me pareció mucho más claro cuando entendí que estos conceptos técnicos y a veces confusos (escalares, vectores, secuencias y funciones (los que generalmente se consideran en matemáticas introductorias) son en realidad construcciones muy simples, solo colecciones de números:

¿Tienes un número, como un 1? Eso es un escalar.
¿Tiene una secuencia finita de números, digamos (1, 2, 3)? Eso podría llamarse un vector.
¿Tiene una secuencia infinita de números que puede enumerar, como 1, 2, 3, 4, 5, …? Esa es una secuencia.
Tiene una secuencia infinita de números que son “densos” en el sentido de que no puede enumerarlos, como …, 1, …. , 2, …, 3, …? Eso podría llamarse una función R-> R (suena tan sofisticado ¿eh?).

Las cantidades escalares solo tienen un valor numérico en un punto determinado, por ejemplo: la temperatura del aire es un número en cada punto.

Las cantidades vectoriales tienen un valor numérico y una dirección, por ejemplo: el viento, tiene un número como 10 m / seg pero también una dirección como el noreste.

Solía ​​ser voluntario en un grupo de jóvenes que enseñaba a niños de 13 a 15 años sobre cómo los aviones navegan sobre el suelo con el viento. Puedo ver tu problema

Las cantidades escalares y vectoriales son uno de esos casos que una vez que alguien lo obtiene, es obvio. Hasta el momento en que lo entiendan, puede ser frustrante para el estudiante porque admite que no sabe algo que es “obvio” para algunos de sus compañeros. Puede ser frustrante para ellos y para usted mismo. Dé una explicación, un ejemplo, y déjelo guisar por un tiempo. Vuelva a ellos en un día o dos si no lo entienden.

Este es un caso en el que más información puede no ser mejor. Mantenlo simple .

Leí tu descripción de la temperatura. Es bueno. Puede haber una pequeña confusión si alguien saca a relucir bien la “luz del sol se siente más cálida desde este lado”. (siempre hay uno de esos niños … podría haber sido uno de ellos) Tú y yo sabemos que eso no es temperatura. Espero que alguien no lo mencione.

No hay nada malo con su sugerencia de posición / desplazamiento. Si estás contento con él, ve con él. Podría cambiar la velocidad por la posición. La velocidad, que es un escalar, solo responde a la pregunta “¿Qué tan rápido vas?”. Velocity responde a las preguntas, “¿qué tan rápido vas?” y “¿a dónde te diriges?”. Simplemente encuentro que la velocidad es más fácil de visualizar, solo soy yo.

Aquí hay un ejemplo con el que tuve éxito con … “está bien, estás en un gimnasio. Tienes una caja de cartón en la cabeza y todo lo que puedes ver es una brújula pegada dentro de la caja con una luz. Vas a empieza a correr. ¿Quieres que te grite velocidad o que te grite velocidad? Responde rápido antes de golpear una pared “. Ese es el valor de un vector frente a un escalar. Editar: la velocidad y la velocidad a menudo se intercambian en un lenguaje común, tal vez muestres algo de sabiduría al usar la posición y la temperatura.

Buena suerte

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