Punct material. Miscarea progresiva
Punct material. Miscarea progresiva
Orice corp are dimensiuni finite. Prin urmare, diferite părți ale ei ocupă poziții diferite în spațiu. Considerăm mai întâi cel mai simplu caz în care este suficient să se indice poziția numai a unuia dintre punctele corpului. Când este posibil? În primul rând, este posibil, când dimensiunea și forma corpului în mișcarea luată în considerare sunt nesemnificative și pot fi luate în considerare. De exemplu, atunci când descrieți zborul unui glonț la o țintă, nu este necesar să țineți cont de dimensiunile gloantei. Poate fi considerată o singură "particulă", a cărei poziție în spațiu este dată ca poziție a unui punct. Astfel, ajungem la conceptul de punct material, adică prin acesta corpul, dimensiunile și care în fenomenul considerat sunt nesemnificative. Unul și același corp poate fi considerat un punct material în anumite condiții, dar în altele este imposibil. De exemplu, atunci când se calculează mișcarea navei spațiale pe orbita sa este considerată ca un punct material, dar în timpul convergenței cu manevrele orbitale și stația de andocare este necesar să se ia în considerare dimensiunile finite ale navei (fig. 3). În ce situații sunt dimensiuni ale corpului neimportante? De regulă, atunci când sunt mici în comparație cu alte dimensiuni caracteristice, care apar în fenomenul studiat. Când zboară pe o stație interplanetară spre Marte, poate fi considerată un punct material, în timp ce distanța de la stația la Marte este mare în comparație cu dimensiunile sale. Dar abordarea Marte și stații de aterizare pe suprafața marțiană de dimensiunea planetei nu este mică în comparație cu distanța până la ea, și nu poate fi în afara întrebării. pentru a considera Marte un punct material. Un alt caz în care este suficient să se considere doar un punct al unui corp în mișcare este așa-numita mișcare de translație. în care toate punctele corpului se mișcă în același mod și orientarea sa spațială rămâne neschimbată. De exemplu, în timpul operării de andocare a unei nave spațiale cu o stație orbitală, atunci când nava este deja orientată și orientarea sa spațială este menținută neschimbată, toate punctele navei se mișcă în același mod. Nava de ancorare poate fi considerată un punct material, deși dimensiunile ei nu sunt în nici un caz mici în comparație cu alte dimensiuni caracteristice - distanța față de stație, dimensiunile acesteia, etc. • Este posibil să considerăm o minge grea ca punct material? suspendat pe un fir elastic, în cazul în care mingea efectuează:
a) oscilații verticale, în care firul este ușor întins și scurtat:
b) vibrații de torsiune, în care firul este răsucite la un unghi mic într-o direcție și în cealaltă direcție?
Poate fi considerat un punct material linia de mare pentru ocean:
a) când își stabilește cursul pe harta navigației;
6) când manevrați la intrarea într-o încuietoare îngustă?
• Este posibil să considerăm o sanie ca un punct material, pe care băiatul îl trage pe frânghie? e Modelul fizic. Pe exemplul conceptului de punct material, întâlnim întâi un model fizic. Datorită complexității lumii fizice prin studierea unui fenomen real, trebuie întotdeauna să-l simplifica și, în loc fenomenului văzută de unii idealizat modelul său într-un efort pentru a se asigura că modelul selectat pentru a păstra cele mai caracteristice, cele mai importante caracteristici ale fenomenului. În expresie figurativă Frenkel, fizicienii de fapt, nu ia în considerare întotdeauna fenomenul, iar unele diagrama simplificată t. E., cum ar fi o caricatură de el. Succesul depinde de cât de reușit este modelul ales. Punctul material poate servi drept cel mai simplu exemplu al unui model fizic în mecanică: în loc de întregul corp, se ia în considerare mișcarea punctuală. În viitor, ne vom întâlni cu celelalte modele - .. Absolut solide fluide, perfecte etc. Aplicabilitatea unui anumit model fizic nu depinde numai de proprietățile sistemului reale, dar, de asemenea, cu privire la natura sarcinii. În special, folosind noțiunea de punct material, ne idealizăm nu atât proprietățile corpului însuși, cât și condițiile mișcării sale. Dezvoltând această idee mai departe, putem ajunge la concluzia că. că mișcarea mecanică în sine este un model fizic. adică, o idealizare a fenomenelor naturii. Chiar și într-un astfel de exemplu clasic de evenimente mecanice, cum ar fi coliziuni de bile de biliard intra în joc, forța elastică, care este, în esență, o manifestare a interacțiunii electromagnetice dintre atomii de care se ciocnesc construit bile. În acest sens, putem spune că nu există fenomene pur mecanice în natură
• Ce proprietăți ale corpului sunt luate în considerare când se utilizează un model de punct material?
• În mecanica cerească, mișcarea sistemului solar este descrisă pe baza legilor lui Newton și a legii gravitației universale. Face asta. că un astfel de model mecanic este adecvat naturii fizice a obiectului dat și oferă descrierea sa exhaustivă?
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: