Bir büyüklüğün hangi yöne etkili olduğunu bilmek özellikle hareket ve kuvvet gibi olayların incelenmesinde hayati öneme sahiptir. Bazı durumlarda yalnızca büyüklüğün sayısal değeri yeterlidir. Bu farklılıklar fiziksel sistemlerin detaylı analizinde hangi büyüklük türünün kullanılacağını belirler.
Vektörel büyüklük, hem büyüklük hem de yön içeren fiziksel büyüklükleri ifade eder. Bu büyüklükler bir cismin hareketini, kuvvetini veya diğer fiziksel özelliklerini tam olarak tanımlamak için gereklidir. Vektörel büyüklükler, yalnızca bir sayı değeri ile değil aynı zamanda hangi yönde etkili olduklarını belirtmek için bir yön ile birlikte ifade edilir. Örnek olarak; bir aracın hızı sadece ne kadar hızlı hareket ettiğini değil aynı zamanda hangi yönde gittiğini de belirtmelidir. Bu da vektörel bir büyüklüğün temel özelliğidir.
Bir vektör genellikle okla temsil edilir ve bu okun uzunluğu büyüklüğü, yönü ise hareket veya etkinin yönünü gösterir. Kuvvet, hız, ivme ve yer değiştirme gibi fiziksel büyüklükler vektörel büyüklüklere örnek olarak verilebilir. Bu tür büyüklükler matematiksel olarak yönleri ve büyüklükleri hesaba katılarak toplama veya çıkarma işlemlerine tabi tutulabilir. Örneğin iki kuvvetin etkisi, bu kuvvetlerin büyüklüklerine ve yönlerine bağlı olarak belirlenir. Bu durum vektörel büyüklüklerin önemini açıkça ortaya koyar.
Vektörel büyüklüklerin kullanımı fiziksel olayları daha doğru bir şekilde modellemek ve anlamak için hayati öneme sahiptir. Özellikle mühendislik, fizik ve matematik gibi alanlarda vektörlerin özellikleri ve hesaplama yöntemleri sıkça kullanılır. Bu büyüklüklerin hesaplanması ve analizi, fiziksel sistemlerin karmaşık etkileşimlerini anlamamıza ve bu sistemler üzerinde kontrol sağlamamıza olanak tanır.
Fizikte vektörel ve skaler büyüklükler fiziksel büyüklükleri iki ana kategoride sınıflandırır. Bu iki tür büyüklük, taşıdıkları bilgi türü ve hesaplama yöntemleri açısından birbirinden farklıdır.
Vektörel büyüklükler, hem büyüklük (nicelik) hem de yön içeren fiziksel büyüklüklerdir. Bu büyüklükler bir cismin hareketinin veya bir kuvvetin hangi yönde olduğunu belirtmek için kullanılır. Örneğin bir arabanın 50 km/h hızla kuzeye gitmesi bir vektörel büyüklüktür çünkü hem hızın büyüklüğü hem de yönü verilmiştir.
Vektörel büyüklükler matematiksel olarak yön ve büyüklüğü temsil eden oklarla gösterilir ve vektörler üzerine yapılan işlemlerde hem büyüklük hem de yön dikkate alınır. Tipik vektörel büyüklükler arasında kuvvet, hız, ivme, yer değiştirme ve momentum yer alır.
Skaler büyüklükler ise yalnızca büyüklükle ifade edilir ve herhangi bir yön içermez. Bu büyüklükler bir fiziksel özelliğin yalnızca miktarını belirlemek için yeterlidir. Örneğin bir cismin 20 kg kütleye sahip olması ya da bir oda sıcaklığının 25°C olması birer skaler büyüklüğü ifade eder. Skaler büyüklükler matematiksel olarak basit toplama veya çıkarma işlemlerine tabidir ve bir yöne bağlı olmadıkları için vektörel işlemlerle ilişkilendirilmez. Yaygın skaler büyüklükler arasında uzunluk, zaman, enerji, sıcaklık ve kütle bulunur. Vektörel ve skaler büyüklük arasındaki farklar şu şekilde sıralanabilir:
Vektörel ve skaler büyüklükler, fiziksel olayların farklı yönlerini açıklamada kullanılan iki temel kategoridir. Bir olayın tam olarak anlaşılabilmesi için bu büyüklüklerin her ikisinin de doğru bir şekilde tanımlanması ve kullanılması gerekir.