Что нельзя считать материальной точкой
Материальная точка
Для описания движения тела нужно знать, как движутся различные его точки. Однако в случае поступательного движения все точки тела движутся одинаково. Поэтому для описания поступательного движения тела достаточно описать движение одной его точки.
Также во многих задачах механики нет необходимости указывать положения отдельных частей тела. Если размеры тела малы по сравнению с расстояниями до других тел, то данное тело можно описывать как точку.
Слово «материальная» подчеркивает здесь отличие этой точки от геометрической. Геометрическая точка не обладает никакими физическими свойствами. Материальная точка может обладать массой, электрическим зарядом и другими физическими характеристиками.
Одно и то же тело в одних условиях можно считать материальной точкой, а в других – нет. Так, например, рассматривая движение корабля из одного морского порта в другой, корабль можно считать материальной точкой. Однако, при исследовании движения шарика, который катится по палубе корабля, корабль считать материальной точкой нельзя. Движение зайца, убегающего по лесу от волка, можно описывать, приняв зайца за материальную точку. Но нельзя считать зайца материальной точкой, описывая его попытки спрятаться в нору. При изучении движения планет вокруг Солнца их можно описывать материальными точками, а при суточном вращении планет вокруг своей оси такая модель неприменима.
Важно понимать, что в природе материальных точек не существует. Материальная точка – это абстракция, модель для описания движения.
Примеры решения задач по теме «Материальная точка»
| Задание | Можно ли принять за материальную точку: а) автомобиль, въезжающий в гараж; б) автомобиль на трассе Москва-Ярославль? |
| Ответ | а) автомобиль, въезжающий в гараж нельзя принять за материальную точку, так как в данных условиях существенны размеры автомобиля; |
б) автомобиль на трассе Москва-Ярославль можно принять за материальную точку, так как размеры автомобиля намного меньше расстояния между городами.
| Задание | Указать, в каких из приведенных ниже случаях изучаемое тело можно принять за материальную точку: а) рассчитывают давление трактора на грунт; б) вычисляют высоту, на которую поднялась ракета; в) рассчитывают работу при поднятии в горизонтальном положении плиты перекрытия известной массы на заданную высоту; г) определяют объем стального шарика при помощи измерительного цилиндра (мензурки). |
| Ответ | а) при расчете давления трактора на грунт трактор нельзя принять за материальную точку, так как в данном случае важно знать площадь поверхности гусениц; |
б) при расчете высоты подъема ракеты, ракету можно считать материальной точкой, так как ракета движется поступательно и расстояние, пройденное ракетой. намного больше ее размеров;
в) в данном случае плиту перекрытия можно считать материальной точкой. так как она совершает поступательное движение и для решения задачи достаточно знать перемещение ее центра масс;
г) при определении объема шарика. шарик считать материальной точкой нельзя, потому что в данной задаче существенны размеры шарика.
| Задание | Можно ли принять Землю за материальную точку при расчете: а) расстояния от Земли до Солнца; б) пути, пройденного Землей по орбите вокруг Солнца; в) длины экватора Земли; г) скорости движения точки экватора при суточном вращении Земли вокруг оси; д) скорости движения Земли по орбите вокруг Солнца? |
| Ответ | а) в данных условиях Землю можно принять за материальную точку, так как ее размеры намного меньше расстояния от нее до Солнца; |
б) в данных условиях Землю можно считать материальной точкой, так как путь, который она проходит по орбите намного превышает ее размеры;
в) при измерении длины экватора Землю считать материальной точкой нельзя, потому что в данном случае имеют значения размеры Земли;
г) в данном случае Землю нельзя считать материальной точкой, так при измерении скорости движения точки экватора при суточном вращении планеты, важны размеры планеты и ее форма;
д) в данном случае Землю можно принять за материальную точку, так как размеры орбиты намного превосходят размеры Земли.
Материальная точка
Чтобы задать положение тела, надо в общем случае задать положение нескольких его точек. Например, для самолета это могут быть точки А, В, С, обозначенные на рис. 1.2.
Рис. 1.2. Чтобы задать положение самолета в пространстве, надо задать положение трех его точек
Мы ограничимся пока задачами, когда положение тела в пространстве можно задать одной точкой, то есть когда размерами тела можно пренебречь.
Например, можно пренебречь размерами самолета, когда мы вычисляем время его перелета из одного города в другой (рис. 1.3), а размерами Земли — при рассмотрении ее движения вокруг Солнца (рис. 1.4).
Физическую модель тела, размерами которого в данной задаче можно пренебречь, называют материальной точкой.
Когда тело можно считать материальной точкой?
Ответ на этот вопрос зависит не от размеров тела, а от рассматриваемой задачи.
Например, один и тот же самолет можно считать материальной точкой, если надо найти время его перелета из одного города в другой, но нельзя, если надо определить, на какой угол он наклонится при повороте.
Из приведенных выше примеров видно, что тело можно считать материальной точкой, если размеры тела малы по сравнению с расстоянием, пройденным телом. Бывают, однако, случаи, когда размеры тела сравнимы с пройденным им расстоянием, но положение тела в любой момент все-таки можно задать с помощью всего одной его точки. Рассмотрим, например, движение мобильного телефона, схематически показанное на рис. 1.5.
Движение телефона можно полностью описать, следя только за одной его точкой, например точкой А, так как все точки телефона движутся одинаково; сравните, например, движение точек А и В. Обратите внимание: отрезок АВ при этом остается во время движения параллельным самому себе.
Движение тела, при котором отрезок, соединяющий две любые точки тела, остается параллельным самому себе, называют поступательным.
тело можно считать материальной точкой, если его размеры малы по сравнению с расстоянием, пройденным телом, или если тело движется поступательно.
Приведите пример задачи, в которой спортсмена можно рассматривать как материальную точку, и пример задачи, в которой его нельзя рассматривать как материальную точку.
Приведите примеры поступательного и непоступательного движения.
Можно ли считать автомобиль материальной точкой: подробный ответ
В физике или математике, когда решают различного рода задачи, то используют те или иные приближения. Одним из таких приближений является понятие о материальной точке. Рассмотрим в статье вопрос, можно ли автомобиль считать материальной точкой.
Понятие о точке материальной
Прежде чем отвечать на вопрос, можно ли считать материальной точкой автомобиль, познакомимся с самим понятием.
Вам будет интересно: Андре-Мари Ампер: биография, вклад в науку
С материальными точками начал работать Исаак Ньютон, когда формулировал свои законы поступательного движения в классической механике.
Размерами тела (но не его массой) можно пренебречь, когда необходимо найти ускорение тела, если к нему приложена внешняя сила, или же когда следует рассчитать пройденный им путь. Иными словами, многие вопросы кинематики и динамики линейного движения решаются с помощью понятия материальной точки.
Когда автомобиль можно рассматривать как материальную точку
Можно ли считать автомобиль материальной точкой, если нужно решить задачу на определение его скорости движения, или ускорения, сообщаемое крутящим моментом его двигателя? Да, во всех этих случаях важна только масса транспортного средства, а не его габариты.
Основным критерием, когда можно говорить о материальной точке, а когда нельзя, являются проходимые расстояния. Так, если автомобиль проезжает десятки километров, то, конечно же, его геометрия мало кого интересует.
В каких задачах автомобиль материальной точкой не является
Можно ли считать автомобиль материальной точкой в физике, если рассматривают его столкновение. Нет, нельзя. Более того, в этом случае важны не просто размеры авто, но и механические свойства материала, из которого он изготовлен. Последние определяют энергию поглощения при ударе.
Если рассматривают автомобиль как систему действующих на него внешних сил, тогда о материальной точке также не может быть и речи. Эта ситуация возникает, например, при рассмотрении не только силы тяги, но и сил трения качения колес транспортного средства или сил скольжения, когда автомобиль заходит в поворот на большой скорости.
Таким образом, можно сделать следующий вывод: при рассмотрении кинематики поступательного движения, а также динамики в случае действия одной внешней силы, когда пройденный путь намного больше размеров автомобиля, его можно считать точкой с конечной массой; если задача предполагает наличие нескольких сил, действующих на разные части авто, тогда его габариты учитывать необходимо.
в каком случае тело можно считать материальной точкой
Материальная точка
Чтобы задать положение тела, надо в общем случае задать положение нескольких его точек. Например, для самолета это могут быть точки А, В, С, обозначенные на рис. 1.2.
Рис. 1.2. Чтобы задать положение самолета в пространстве, надо задать положение трех его точек
Мы ограничимся пока задачами, когда положение тела в пространстве можно задать одной точкой, то есть когда размерами тела можно пренебречь.
Например, можно пренебречь размерами самолета, когда мы вычисляем время его перелета из одного города в другой (рис. 1.3), а размерами Земли — при рассмотрении ее движения вокруг Солнца (рис. 1.4).
Физическую модель тела, размерами которого в данной задаче можно пренебречь, называют материальной точкой.
Когда тело можно считать материальной точкой?
Ответ на этот вопрос зависит не от размеров тела, а от рассматриваемой задачи.
Например, один и тот же самолет можно считать материальной точкой, если надо найти время его перелета из одного города в другой, но нельзя, если надо определить, на какой угол он наклонится при повороте.
Из приведенных выше примеров видно, что тело можно считать материальной точкой, если размеры тела малы по сравнению с расстоянием, пройденным телом. Бывают, однако, случаи, когда размеры тела сравнимы с пройденным им расстоянием, но положение тела в любой момент все-таки можно задать с помощью всего одной его точки. Рассмотрим, например, движение мобильного телефона, схематически показанное на рис. 1.5.
Движение телефона можно полностью описать, следя только за одной его точкой, например точкой А, так как все точки телефона движутся одинаково; сравните, например, движение точек А и В. Обратите внимание: отрезок АВ при этом остается во время движения параллельным самому себе.
Движение тела, при котором отрезок, соединяющий две любые точки тела, остается параллельным самому себе, называют поступательным.
тело можно считать материальной точкой, если его размеры малы по сравнению с расстоянием, пройденным телом, или если тело движется поступательно.
Приведите пример задачи, в которой спортсмена можно рассматривать как материальную точку, и пример задачи, в которой его нельзя рассматривать как материальную точку.
Приведите примеры поступательного и непоступательного движения.
Можно ли считать шар материальной точкой в условии нашей задачи?
Можно ли считать шарик материальной точкой в условии нашей задачи?
шарик считать материальной точкой нельзя, потому что в данной задаче существенны размеры шарика.
Что такое материальная точка и для чего введено это понятие?
Материальная точка — это понятие, вводимое в механике для обозначения тела, которое рассматривается как точка, имеющая массу. Практически всякое тело можно рассматривать как материальную точку в тех случаях, когда расстояния, проходимые точками тела, очень велики по сравнению с его размерами.
Что можно считать материальной точкой?
Материальная точка тело, геометрическими размерами которого в условиях данной задачи можно пренебречь. Понятие материальной точки играет важную роль в механике. Оно вводится для упрощения решения задач. Как правило, тело можно считать материальной точкой, если его размеры гораздо меньше совершаемого им перемещения.
Что такое механическая точка?
В соответствии с теоремой о движении центра масс системы, при поступательном движении любое твёрдое тело можно считать материальной точкой, положение которой совпадает с центром масс тела.
Когда тело можно считать материальной точкой а когда нет?
Что такое Механическое движение и его виды?
Что такое материальная точка своими словами?
МАТЕРИАЛЬНАЯ ТОЧКА, понятие, вводимое в механике для обозначения тела, размерами и формой которого можно пренебречь. Положение материальной точки в пространстве определяется как положение геометрической точки.
Что такое точка кратко?
То́чка — один из фундаментальных (неопределяемых) математических объектов, свойства которого задаются системой аксиом. Нестрого можно представлять точку как неделимый элемент соответствующего математического пространства, определяемого в геометрии, математическом анализе и других разделах математики.
Что такое путь в физике?
Путь (или траектория) материальной точки или тела — физическая абстракция; линия перемещения в пространстве. в топологическое пространство.
Что такое механическое движение простыми словами?
Механи́ческим движе́нием тела называют изменение его положения в пространстве относительно других тел с течением времени. При этом тела взаимодействуют по законам механики. Раздел механики, описывающий геометрические свойства движения без учёта причин, его вызывающих, называется кинематикой.
Какие величины необходимы для полного описания механического движения?
Механическое движение характеризуется тремя физическими величинами: перемещением, скоростью и ускорением. ). Перемещение — величина векторная. Единица перемещении метр (м).
Что такое траектория движения в физике?
Траекто́рия материа́льной то́чки — линия в пространстве, по которой движется тело, и представляющая собой множество точек, в которых находилась, находится или будет находиться материальная точка при своём перемещении в пространстве относительно выбранной системы отсчёта.