스칼라와 벡터는 어떻게 다른건가요?

Question

안녕하세요? 스칼라와 벡터라는 물리량이 있는데요~ 그런데 스칼라와 벡터는 어떻게 다른 물리량인건가요? 자세히 설명 부탁드립니다.

Answer 1

안녕하세요.

스칼라(Scalar)는 크기만을 가지며 방향성이 없는 물리량입니다. 스칼라의 예로는 온도, 질량, 거리, 속도의 크기, 에너지, 부피 등이 있습니다. 예를 들어, 온도를 "20도 Celsius"라고 말할 때, 이는 순수하게 크기만을 나타내며 어떤 방향도 포함하지 않습니다. 스칼라는 단순히 숫자와 단위로 표현됩니다.
벡터(Vector)는 크기와 방향을 모두 가지는 물리량입니다. 벡터의 예로는 속도, 가속도, 힘, 변위 등이 있습니다. 벡터를 표현할 때는 크기와 함께 방향을 나타내는 화살표로 그려집니다. 예를 들어, 어떤 물체가 북쪽 방향으로 시속 50km의 속도로 움직인다고 할 때, 이는 벡터로 표현됩니다. 이 경우, "시속 50km"가 크기를, "북쪽"이 방향을 나타냅니다.
스칼라와 벡터는 그들의 성질에 따라 연산 방식도 다릅니다. 스칼라 값들은 일반적인 수학적 연산(덧셈, 뺄셈, 곱셈)을 적용할 수 있습니다. 반면, 벡터의 연산은 더 복잡한데, 벡터끼리 더하거나 빼는 것은 기하학적으로 이루어지며, 벡터의 방향과 크기가 모두 고려됩니다. 벡터의 곱셈은 내적(dot product)과 외적(cross product) 등으로 나뉘어져, 각각 다른 방식으로 계산되고 결과를 나타냅니다.