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Vidéo question :: Déduire si un ensemble de mesures représente une grandeur scalaire ou vectorielle Physique • Première secondaire

Un ensemble de valeurs mesurées d’une grandeur est enregistré comme ayant les valeurs de 7 unités, 4 unités, moins 2 unités et 6 unités. Laquelle des grandeurs suivantes ces mesures pourraient-elles représenter? [A] une grandeur vectorielle [B] une grandeur scalaire [C] soit une grandeur vectorielle ou une grandeur scalaire [D] ni une grandeur vectorielle ni une grandeur scalaire

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Un ensemble de valeurs mesurées d’une grandeur est enregistré comme ayant les valeurs sept unités, quatre unités, moins deux unités et six unités. Laquelle des grandeurs suivantes ces mesures pourraient-elles représenter? A) une grandeur vectorielle, B) une grandeur scalaire, C) soit une grandeur vectorielle ou une grandeur scalaire, ou D) ni une grandeur vectorielle ni une grandeur scalaire.

Commençons par rappeler ce que sont les grandeurs scalaires et les grandeurs vectorielles. Une grandeur scalaire est une grandeur qui a simplement une norme ou un module. Alors qu’une grandeur vectorielle a une norme et un sens dans l’espace. Tout d’abord, réfléchissons à la question de savoir si ces valeurs - sept, quatre, moins deux et six - pourraient représenter une grandeur vectorielle.

Maintenant, vous avez peut-être remarqué qu’aucune de ces mesures n’inclut réellement un sens. Mais nous savons que les grandeurs vectorielles ont à la fois une norme et un sens. Cependant, cela ne signifie pas nécessairement que nos mesures ne représentent pas une grandeur vectorielle. Il se peut qu’il existe des informations supplémentaires sur le sens qui ne nous ont pas été communiquées. En fait, ces valeurs ont un sens en tant que grandeurs vectorielles.

Par exemple, imaginons que toutes ces valeurs sont des mesures de force, qui est une grandeur vectorielle couramment utilisée. Nous mesurons généralement la force en newtons, ce qui signifierait que ces valeurs deviennent sept newtons, quatre newtons, moins deux newtons et six newtons. Maintenant, alors que sept newtons, quatre newtons et six newtons ont certainement un sens, moins deux newtons se distinguent comme la seule valeur négative de cette liste. Mais, en fait, ce n’est pas un problème. Il est en fait courant d’utiliser des valeurs négatives de grandeurs vectorielles pour représenter le fait qu’elles agissent dans le sens opposé des valeurs positives.

Par exemple, considérons les forces verticales agissant sur une fusée lors du décollage. Disons que la fusée subit une force de 10000 newtons vers le haut grâce à ses moteurs et une force de 5000 newtons agissant vers le bas en raison de la gravité. Dans ce cas, si nous voulions faire une arithmétique avec ces vecteurs, comme les additionner pour déterminer la force résultante agissant sur la fusée. Nous devrions nous assurer que l’une de ces valeurs est négative, afin de refléter le fait qu’elle agit dans la direction opposée. En fait, chaque fois que nous utilisons des vecteurs, nous devons définir quel sens est notre sens positif et quel sens est notre sens négatif.

Dans ce cas, si nous disions que notre sens positif est vers le haut, ce qui signifie que notre sens négatif est vers le bas, alors nous pourrions dire que les moteurs exercent une force de 10000 newtons sur la fusée et que la gravité exerce une force de moins 5000 newtons sur la fusée. Si nous le voulions, nous pourrions tout aussi bien définir notre sens positif vers le bas, ce qui signifie que notre sens négatif est vers le haut. Et puis, nous dirions que les moteurs exercent une force de moins 10000 newtons sur la fusée parce que la force agit dans le sens négatif et que la gravité exerce une force de 5000 newtons sur la fusée. Nous pouvons donc utiliser des nombres négatifs pour exprimer des informations directionnelles pour une grandeur vectorielle. Et, en fait, toutes les grandeurs vectorielles peuvent prendre des valeurs positives ou négatives, ce qui signifie que cette liste de valeurs pourrait être des mesures d’une grandeur vectorielle.

Maintenant que nous le savons, nous pouvons exclure l’option D, ni une grandeur vectorielle ni une grandeur scalaire. Et nous pouvons également exclure l’option B, qui est juste une grandeur scalaire. Alors maintenant, nous devons déterminer si ces valeurs ne peuvent représenter qu’une grandeur vectorielle ou si elles peuvent représenter une grandeur vectorielle ou une grandeur scalaire. Maintenant, nous devons être un peu prudents ici car il y a beaucoup de grandeurs scalaires pour lesquelles des valeurs négatives n’ont tout simplement pas de sens. Par exemple, la masse, qui est mesurée en kilogrammes. Maintenant, nous savons que les objets peuvent avoir des masses comme sept kilogrammes ou quatre kilogrammes ou six kilogrammes. Mais il n’y a rien de connu en physique qui ait une masse négative. Nous savons donc avec certitude que ces valeurs ne sont pas des mesures de masse.

Mais il y a en fait des grandeurs scalaires qui peuvent prendre des valeurs négatives. Par exemple, la charge électrique, qui est mesurée en coulombs représentés par une C majuscule. Nous savons que certains objets ont une charge positive et que certains objets ont une charge négative. Par exemple, le noyau d’un atome a une charge positive, alors qu’un électron a une charge négative. Ce qui signifie qu’il est possible d’avoir des mesures de charge égales à sept coulombs, quatre coulombs, moins deux coulombs ou six coulombs.

Mais comme la charge n’a pas de direction dans l’espace, elle reste une grandeur scalaire. Ce qui signifie que cette liste de valeurs pourrait également être des mesures d’une grandeur scalaire. Nous savons donc que A est incorrect et la bonne réponse est C. Les valeurs sept unités, quatre unités, moins deux unités et six unités pourraient représenter soit une grandeur vectorielle, soit une grandeur scalaire.

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