Что называют материальной точкой в физике 9 класс перышкин
§ 1. Материальная точка. Система отсчёта
В окружающем нас мире всё находится в непрерывном движении. Под движением в общем смысле этого слова подразумевают любые изменения, происходящие в природе. Наиболее простым видом движения является механическое движение.
Из курса физики 7 класса вы знаете, что механическим движением тела называется изменение его положения в пространстве относительно других тел, происходящее с течением времени.
При решении различных научных и практических задач, связанных с механическим движением тел, нужно уметь описывать это движение, т. е. определять траекторию, скорость, пройденный путь, положение тела и некоторые другие характеристики движения для любого момента времени.
Например, запуская летательный аппарат с Земли на другую планету, учёные должны предварительно рассчитать, где находится эта планета относительно Земли в момент посадки на неё аппарата. А для этого необходимо выяснить, как меняются с течением времени направление и модуль скорости этой планеты и по какой траектории она движется.
Из курса математики вы знаете, что положение точки можно задать с помощью координатной прямой или прямоугольной системы координат (рис. 1). Но как задать положение тела, имеющего размеры? Ведь каждая точка этого тела будет иметь свою собственную координату.
При описании движения тела, имеющего размеры, возникают и другие вопросы. Например, что следует понимать под скоростью тела, если оно, перемещаясь в пространстве, одновременно вращается вокруг собственной оси? Ведь скорость разных точек этого тела будет различна как по модулю, так и по направлению. Например, при суточном вращении Земли диаметрально противоположные её точки движутся в противоположных направлениях, причём чем ближе к оси расположена точка, тем меньше её скорость.
Каким же образом можно задать координату, скорость и другие характеристики движения тела, имеющего размеры? Оказывается, во многих случаях вместо движения реального тела можно рассматривать движение так называемой материальной точки, т. е. точки, обладающей массой этого тела.
Для материальной точки можно однозначно определить координату, скорость и другие физические величины, так как она не имеет размеров и не может вращаться вокруг собственной оси.
Материальных точек нет в природе. Материальная точка — это понятие, использование которого упрощает решение многих задач и при этом позволяет получить достаточно точные результаты.
Практически всякое тело можно рассматривать как материальную точку в тех случаях, когда расстояния, проходимые точками тела, очень велики по сравнению с его размерами.
Например, материальными точками считают Землю и другие планеты при изучении их движения вокруг Солнца. В данном случае различия в движении разных точек любой планеты, вызванные её суточным вращением, не влияют на величины, описывающие годовое движение.
Но при решении задач, связанных с суточным вращением планет (например, при определении времени восхода солнца в разных местах поверхности земного шара), считать планету материальной точкой бессмысленно, так как результат задачи зависит от размеров этой планеты и скорости движения точек её поверхности. Так, например, во Владимирской часовой зоне солнце взойдёт на 1 ч позже, в Иркутской — на 2 ч позже, а в Московской — на 8 ч позже, чем в Магаданской.
1 Поступательное движение — движение тела, при котором прямая, соединяющая любые две точки этого тела, перемещается, оставаясь всё время параллельной своему первоначальному направлению. Поступательным может быть как прямолинейное, так и криволинейное движение. Например, поступательно движется кабина колеса обозрения.
В любой момент времени все точки тела человека движутся одинаково. Поэтому если мы хотим описать движение человека (т. е. определить, как меняется со временем его скорость, путь и т. д.), то достаточно рассмотреть движение только одной его точки. При этом решение задачи значительно упрощается.
При прямолинейном движении тела достаточно одной координатной оси для определения его положения.
Например, положение тележки с капельницей (рис. 2, б), движущейся по столу прямолинейно и поступательно, в любой момент времени можно определить с помощью линейки, расположенной вдоль траектории движения (тележка с капельницей принимается за материальную точку). Линейку в этом опыте удобно принять за тело отсчёта, а её шкала может служить координатной осью. (Напомним, что телом отсчёта называется тело, относительно которого рассматривается изменение положения других тел в пространстве.) Положение тележки с капельницей будет определяться относительно нулевого деления линейки.
Но если необходимо определить, например, путь, который прошла тележка за определённый промежуток времени, или скорость её движения, то помимо линейки понадобится прибор для измерения времени — часы.
В данном случае роль такого прибора выполняет капельница, из которой через равные промежутки времени падают капли. Поворачивая кран, можно добиться того, чтобы капли падали с интервалом, например, в 1 с. Посчитав число промежутков между следами капель на линейке, можно определить соответствующий промежуток времени.
Конечно, во многих случаях нельзя непосредственно измерить координаты движущегося тела в любой момент времени. У нас нет реальной возможности, например, расположить измерительную ленту и расставить наблюдателей с часами вдоль многокилометрового пути движущегося автомобиля, плывущего по океану лайнера, летящего самолёта, снаряда, вылетевшего из артиллерийского орудия,различных небесных тел, движение которых мы наблюдаем, и т. д.
Тем не менее знание законов физики позволяет определить координаты тел, движущихся в различных системах отсчёта, в частности в системе отсчёта, связанной с Землёй.
Вопросы
1. Что называется материальной точкой?
2. С какой целью используется понятие «материальная точка»?
3. В каких случаях движущееся тело обычно рассматривают как материальную точку?
4. Приведите пример, показывающий, что одно и то же тело в одной ситуации можно считать материальной точкой, а в другой — нет.
5. В каком случае положение движущегося тела можно задать с помощью одной координатной оси?
6. Что такое система отсчёта?
Упражнение 1
1. Можно ли считать автомобиль материальной точкой при определении пути, который он прошёл за 2 ч, двигаясь со средней скоростью, равной 80 км/ч; при обгоне им другого автомобиля?
2. Самолёт совершает перелёт из Москвы во Владивосток. Может ли рассматривать самолёт как материальную точку диспетчер, наблюдающий за его движением; пассажир этого самолёта?
3. Когда говорят о скорости машины, поезда и других транспортных средств, тело отсчёта обычно не указывают. Что подразумевают в этом случае под телом отсчёта?
4. Мальчик стоял на земле и наблюдал, как его младшая сестра каталась на карусели. После катания девочка сказала брату, что и он сам, и дома, и деревья быстро проносились мимо неё. Мальчик же стал утверждать, что он вместе с домами и деревьями был неподвижен, а двигалась сестра. Относительно каких тел отсчёта рассматривали движение девочка и мальчик? Объясните, кто прав в споре.
5. Относительно какого тела отсчёта рассматривают движение, когда говорят: а) скорость ветра равна 5 м/с; б) бревно плывёт по течению реки, поэтому его скорость равна нулю; в) скорость плывущего по реке дерева равна скорости течения воды в реке; г) любая точка колеса движущегося велосипеда описывает окружность; д) солнце утром восходит на востоке, в течение дня движется по небу, а вечером заходит на западе?
Вопросы § 1
Физика А.В. Перышкин
1. Что называется материальной точкой?
Под материальной точкой в физике понимается тело, размерами которого в условиях данной задачи можно пренебречь. Материальная точка обладает определенной массой, но имеет нулевые (очень малые) размеры.
2. С какой целью используется понятие «материальная точка»?
Понятие материальной точки используется для упрощения условий и решений задач. Если пренебречь размерами реального тела, то нет необходимости рассматривать движение тела при его движении вокруг своей оси (мяч в полете) или движение каких-то частей тела (колеса автомобиля), если нас интересует с какой скоростью движется тело.
3. В каких случаях движущееся тело обычно рассматривают как материальную точку?
В данном случае движущееся тело можно рассматривать как материальную тоску, если его размеры намного меньше расстояния на которое оно перемещается.
4. Приведите пример, показывающий, что одно и то же тело в одной ситуации можно считать материальной точкой, а в другой — нет.
Если рассматривать, например, движение автомобиля при его перемещении из города А в город Б, то в данном случае, при определении средней скорости движения автомобиля его можно рассматривать как материальную точку, однако если нас интересует движение автомобиля более подробно, то окажется, что при движении автомобиля, например передние и задние колеса из за неровностей дороги двигаются по разному (не синхронно).
5. В каком случае положение движущегося тела можно задать с помощью одной координатной оси?
Если тело движется прямолинейно.
6. Что такое система отсчёта?
Система отсчета — это тело отсчета, связанная с ним система координат и прибор для измерения времени, по отношению к которым рассматривается движение материальных точек или тел.
Что называют материальной точкой в физике 9 класс перышкин
Законы взаимодействия и движения тел
1. Материальная точка. Система отсчета. смотреть
2. Вектор. Проекция вектора на координатную ось. смотреть
4. Определение координаты движущегося тела. смотреть
5. Перемещение при прямолинейном равномерном движении. смотреть
6. Прямолинейное равноускоренное движение. Ускорение. смотреть
7. Скорость прямолинейного равноускоренного движения. График скорости. смотреть
8. Перемещение при прямолинейном равноускоренном движении. смотреть
9. Перемещение при прямолинейном равноускоренном движении без начальной скорости. смотреть
10. Относительность движения. смотреть
11. Инерциальные системы отсчета. Первый закон Ньютона. смотреть
12. Второй закон Ньютона. смотреть
13. Третий закон Ньютона. смотреть
14. Значение законов Ньютона. смотреть
15. Свободное падение тел. смотреть
16. Движение тела, брошенного вертикально вверх. смотреть
18. Закон всемирного тяготения. смотреть
19. Ускорение свободного падения на Земле и других небесных телах. смотреть
20. Прямолинейное и криволинейное движение. смотреть
21. Движение тела по окружности с постоянной по модулю скоростью. смотреть
22. Искусственные спутники Земли. смотреть
23. Импульс тела. Закон сохранения импульса. смотреть
24. Реактивное движение. Ракеты. смотреть
25. Вывод закона сохранения полной механической энергии. смотреть
Механические колебания и волны. Звук
26. Колебательное движение. смотреть
27. Свободные колебания. Колебательные системы. Маятник. смотреть
28. Величины, характеризующие колебательное движение. смотреть
29. Гармонические колебания. смотреть
30. Затухающие колебания. смотреть
31. Вынужденные колебания. смотреть
33. Распространение колебаний в среде. Волны. смотреть
34. Продольные и поперечные волны. смотреть
35. Длина волны. Скорость распространения волн. смотреть
36. Источники звука. Звуковые колебания. смотреть
37. Высота и тембр звука. смотреть
39. Распространение звука. смотреть
40. Звуковые волны. Скорость звука. смотреть
41. Отражение звука. Эхо. смотреть
42. Звуковой резонанс. смотреть
43. Интерференция звука. смотреть
44. Магнитное поле и его графическое изображение. смотреть
45. Неоднородное и однородное магнитное поле. смотреть
46. Направление тока и направление линий его магнитного поля. смотреть
47. Обнаружение магнитного поля по его действию на электрический ток. Правило левой руки. смотреть
48. Индукция магнитного поля. смотреть
50. Явление электромагнитной индукции. смотреть
51. Направление индукционного тока. Правило Ленца. смотреть
52. Явление самоиндукции. смотреть
53. Получение и передача переменного электрического тока. Трансформатор. смотреть
54. Электромагнитное поле. смотреть
55. Электромагнитные волны. смотреть
57. Колебательный контур. Получение электромагнитных колебаний. смотреть
58. Принципы радиосвязи и телевидения. смотреть
59. Интерференция света. смотреть
60. Электромагнитная природа света. смотреть
61. Преломление света. Физический смысл показателя преломления. смотреть
62. Дисперсия света. Цвета тел. смотреть
63. Спектрограф и спектроскоп. смотреть
64. Типы оптических спектров. смотреть
65. Спектральный анализ. смотреть
66. Поглощение и испускание света атомами. Происхождение линейчатых спектров. смотреть
Строение атома и атомного ядра. Использование энергии атомных ядер
67. Радиоактивность как свидетельство сложного строения атомов. смотреть
68. Модели атомов. Опыт Резерфорда. смотреть
69. Радиоактивные превращения атомных ядер. смотреть
70. Экспериментальные методы исследования частиц. смотреть
72. Открытие нейтрона. смотреть
73. Состав атомного ядра. Массовое число. Зарядовое число. смотреть
74. Ядерные силы. Энергия связи. Дефект масс. смотреть
75. Деление ядер урана. смотреть
78. Атомная энергетика. смотреть
79. Биологическое действие радиации. Закон радиоактивного распада. смотреть
Что называют материальной точкой в физике 9 класс перышкин
1. В чем состоит основная задача механики?
Основная задача механики состомт в определении положения тела в любой момент времени.
2. Что называется механическим движением?
Механическим движением тела называется изменение его положения в пространстве относительно других тел, происходящее с течением времени.
3. Что называется материальной точкой?
Тело, размерами которого в данных условиях движения можно пренебречь, называют материальной точкой.
4. Обладает ли материальная точка массой? Имеет ли она размеры?
Да, материальная точка имеет массу тела и не имеет размеров.
6. С какой целью используется понятие «материальная точка»?
Использование понятия «материальная точка» позволяет упрощать решение задач и при этом получать точные результаты.
7. В каких случаях движущееся тело обычно рассматривают как материальную точку?
Тело можно считать материальной точкой только в тех случаях, когда его размерами (а значит, и формой, и вращением) можно пренебречь, поскольку они несущественны в условиях решаемой задачи.
8. При каком движении тела его можно рассматривать как материальную точку даже в том случае, если проходимые им расстояния сравнимы с его размерами?
Тело можно также принимать за материальную точку даже, если его размеры соизмеримы с проходимыми им расстояниям, но все точки этого тела должны двигаться одинаково.
Движение тела, при котором все его точки движутся одинаково, называется поступательным.
Например:
За материальную точку можно принять самолет, если требуется определить среднюю скорость его движения на пути из Москвы в Новосибирск.
Но при вычислении силы сопротивления воздуха, действующей на летящий самолет, считать его материальной точкой нельзя, поскольку сила сопротивления зависит от размеров и формы самолета.
10. Какими величинами определяется положение тела (точки) в пространстве? Сколько таких величин?
Положение точки на линии, плоскости и в пространстве определяют соответственно одним, двумя или тремя числами координатами.
11. Что называется изменением координат тела?
12. В каком случае положение движущегося тела можно задать с помощью одной координатной оси?
При прямолинейном движении тела достаточно одной координатной оси для определения его положения.
13. Что такое тело отсчёта?
Телом отсчета называется тело, относительно которого рассматривается изменение положения других тел в пространстве.
14. Что называается системой отсчета?
Система координат, тело отсчета, с которым она связана, и прибор для измерения времени образуют систему отсчета, относительно которой рассматривается движение тела.
Урок физики 9 класс Материальная точка. Система отсчета
Онлайн-конференция
«Современная профориентация педагогов
и родителей, перспективы рынка труда
и особенности личности подростка»
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Кравцов Вячеслав Георгиевич
Учитель физики, ВКК, к.т.н.
ГБОУ СОШ №277 Санкт- Петербург
тема урока Материальная точка и система отсчета.
Добрый день! Мы с тобой приступаем к изучению одного из разделов физики «Законы движения т взаимодействия». С тем, чтобы урок у нас с тобой прошел продуктивно, тебе необходимо подготовиться к этому занятию. Прежде всего, проверь свою готовность к уроку: у тебя на столе должны лежать: учебник Физика для 9 класса Перышкин А.В. Гутник Е.М, рабочая тетрадь (18 листов), ручка, карандаш, цветные карандаши, линейка, транспортир, треугольник, для выполнения расчетов, черновая тетрадь или листы бумаги для выполнения расчетов.не забудь включить колонки или надеть наушники.
В процессе урока, если возникнет необходимость работы с интерактивными таблицами или схемами, всегда проверяй активированность всех составных элементов путем подвода курсора к таблицам или схемам.
Если тобой выполнены все вышеуказанные действия, запиши в тетрадь дату начала изучения темы урока и саму тему урока. По окончании изучения этой темы отметь дату.
Дать представление о необходимости изучения механики.
Показать необходимость ее изучения.
Сформировать представление о системе отсчета и материальной точке.
ПЛАН ИЗЛОЖЕНИИ НОВОГО МАТЕРИАЛА
Общие сведения о механическое движение.
Понятие о системе отсчета
1.ИЗУЧЕНИЕ НОВОГО МАТЕРИАЛА
открой тетрадь и запиши в нее дату начала изучения темы и саму тему урока. Закончив изучение темы, не забудь отметить дату окончания изучения темы.
Слово кинематика также происходит от греческого слова kinematikos,- что означает движение.
Кинематика изучает, как движется тело, но не изучает почему тело движется так,а не иначе.
Прежде всего, необходимо отметить, что практически все тела находятся в механическом движении. В этом ты сможешь убедиться просмотрев Видеофрагменты: Относительность траектории ; Относительность траектории 1 ; Относительность отсчета ; Относительность движения
Механическим движением называется изменение положення тела в пространстве относительно других тел.
Для описания движения тел в кинематике вводяться специальные понятия (материальная точка, система отсчета, траектория) и физические величины (путь, перемещение, скорость, ускорение).
Основными задачами кинематики, которые мы с тобой будем рассмотривать являются:
описание с помощью математических формул, графиков или таблиц совершаемых телом движений;
определение кинематических величин, описывающих это движение.
Кроме того, основной задачей механики является определение положення тела в каждый заданный момент времени. Для того, чтобы определить двигается в данный момент времени тело или нет, необходимо выбрать какое либо другое тело, называемое в физике телом отсчета, и убедиться в том, двигается ли наше тело относительно тела отсчета или нет. Причем, тело может двигаться относительно одного тела отсчета или покоится относительно него. В этом ты можешь убедиться сам просмотрев. Видеофрагмент Механическое движение и Flash – ролик « Механика»
Для того, чтобы определить изменение положение тела в пространстве, нужно прежде всего научиться определять это положение.
При этом необходимо учитывать, то обстоятельство, что в реальной жизни всякое физическое твло имеет размеры. Это означает, что при движении тела разные его точки могут, двигаться с разной скоростью и перемещаться на различные расстояния.
Примером может служить, движение в космическом пространстве нашей Земли, которая вращаясь вокруг Солнца, одновременно вращается вокруг собственной оси. Это означает, что все точки поверхности Земли вращаются с различной скоростью, отличающейся как по величине, так и по направлению. Например. точки на поверхности Земли, находящиеся по разные стороны экватора имеют скорости, направления которых противоположны, при этом точки земной поверхности, находящиеся на Северном и Южном полюсах находятся в относительном покое.
Возникает естественный вопрос, каким же образом можно задать координату, скорость движущегося тела если оно имеет размеры?
Оказывается в ряде случаев, при описании движения тела, имеющего размеры, можно рассматривать его в виде материальной точки, то есть точки не имеющей размеров, но обладающей массой тела.
Если к примеру, мы будем рассматривать движение Земли, двигающейся в космическим пространстве по орбите вокруг Солнца, то размерами Земли в сравнении с размерами космоса можно пренебречь и Земля, при расчете орбиты ее движения вокруг Солнца можно пренебречь.
В этом случае, Землю можно рассматривать как материальную точку.
В ряде случаев движущееся тело можно принять за материальную точку и в том случае если размеры тела соизмеримы с проходимым телом расстоянием. С тем. чтобы понять это просмотри Видеофрагмент » Материальная точка «
Открой учебник Физика для 9-го класса под. редакцией А.В.Перышкина, Е.М. Гутник стр. 6 и 7 и прочитай определение материальной точки и те условия, при которых физическое тело может быть принято за материальную точку. Эти же разъяснения ты сможешь получить, просмотрев Flash – ролик « Механика».
Прочитай внимательно параграфы 1 и 2 учебника физики 9-го класса стр. 5-12 и выпиши самые главные определения и термины, которые выделены жирным шрифтом и ответь на вопросы в конце параграфа.
Следующие иллюстративные электронные образовательные ресурсы, в виде видеофрагментов являются дополнительными. Они могут облегчить восприятие изученной темы.