对“应力状态”,我们都认为它是“应力的状态”的缩写,这里中心词是“状态”,而“应力”为修饰词。
对“应力矢量”,感觉就有点晕,这里中心词是“应力”呢,还是“矢量”呢?在绝大多数场景下,我们会认为“应力”是中心词,也就是“应力矢量”并非“应力的矢量”。
再比如“速度矢量”,其中心词为“速度”,而非“矢量”。如果把中心词理解为“矢量”,那么”速度矢量”就等于“速度的矢量”,而“矢量”为数学量,但很多物理的语境关心的是“速度”。
如果真是物理量”速度”是被关心,而且“速度”的矢量属性是基本假设,那么用“速度矢量”一词就属于表达冗余(虽然汉语中冗余表达很多), 这时候用“速度”一词即可。同样,如果是“应力”被关心,且其已被认定是“矢量”,那么“应力矢量”也是冗余表达。
什么情形下,“速度矢量”能逻辑地使用呢? KFC个人至少有如下三种情形。
情形一:当语境涉及多个矢量时,如速度矢量、加速度矢量、力矢量,此时中心词是“矢量”。这种情形下,速度矢量、加速度矢量、力矢量分别是“速度的矢量”、“加速度的矢量”、“力的矢量”缩写。不过,若描述的是物理关系,为了表达简洁,最后“矢量”可以不要。
情形二:一堆物理量放在一起,有的矢量,有的标量。这种情形下,为了突出各物理量的矢量和标量特性,此时会用“速度矢量”这样表达。有时为了突出,标量也会刻意加上“标量”,如“质量标量”。
情形三:人类学习往往是从容易处理的标量向矢量发展的。比如材料力学最早学习单轴拉压的胡克定律σ=Eε, 此时σ和ε当作标量就足够了(并且也能解决很多问题)。可是后来学习到平面问题和空间问题,能完全表达单轴情形的标量应力和应变,必须扩展为矢量应力和矢量应变,这个时候会刻意用“应力矢量”和“应变矢量”,从而强化知识增长的毗邻区。一旦认知将“矢量”作为默认了,那么它又可能被省略掉,变成“应力”和“应变”。随着认知再发展,还会出现“应力张量”和“应变张量”。
材料力学(或弹性力学)的介绍应力状态时,已经是空间问题了,此时默认应力需要用矢量完备描述。
哦,补充一句,三个量竖放在一个大括号里面,那叫数组,不叫矢量(虽然有些领域这么叫,但不严格)。如果是矢量,好需要它符合平行四边形法则。
矢量是数学量(有大小,有方向),但不是物理量。矢量需要赋予相应的物理意义才是物理量(这个赋予往往是默认的,但既然“咬文嚼字”,那就茴字有四种写法吧)。
汉语没有类似英语of的结构,所以两个名词并列时,后面一个几乎毫无例外地是中心词。英语因为有of结构,所以更细腻一些。
致谢:辽宁工程技术大学王学滨