Materieller Punkt. Was wird ein materieller Punkt genannt? Welcher Körper kann mit einem materiellen Punkt verwechselt werden?

Um die Bewegung eines Körpers zu beschreiben, müssen Sie wissen, wie sich seine verschiedenen Punkte bewegen. Bei translatorischer Bewegung bewegen sich jedoch alle Punkte des Körpers gleich. Um die Translationsbewegung eines Körpers zu beschreiben, genügt es daher, die Bewegung eines seiner Punkte zu beschreiben.

Auch ist es bei vielen Problemen der Mechanik nicht erforderlich, die Positionen einzelner Körperteile anzugeben. Sind die Abmessungen des Körpers klein im Vergleich zu den Abständen zu anderen Körpern, dann kann dieser Körper als Punkt beschrieben werden.

DEFINITION

Materialpunkt heißt Körper, dessen Abmessungen unter diesen Bedingungen vernachlässigt werden können.

Das Wort "Material" betont hier den Unterschied zwischen diesem Punkt und dem geometrischen. Der geometrische Punkt hat keine physikalischen Eigenschaften. Materialpunkt kann Masse haben, elektrische Ladung und andere physikalische Eigenschaften.

Ein und derselbe Körper kann unter manchen Bedingungen als materieller Punkt angesehen werden, unter anderen jedoch nicht. Betrachtet man beispielsweise die Bewegung eines Schiffes von einem Seehafen zu einem anderen, kann das Schiff als wesentlicher Punkt betrachtet werden. Wenn man jedoch die Bewegung einer Kugel untersucht, die auf dem Deck eines Schiffes rollt, kann das Schiff nicht als materieller Punkt betrachtet werden. Die Bewegung eines Hasen, der vor einem Wolf durch den Wald davonläuft, lässt sich beschreiben, indem man den Hasen als materiellen Punkt betrachtet. Aber der Hase kann nicht als materieller Punkt betrachtet werden, der seine Versuche beschreibt, sich in einem Loch zu verstecken. Wenn man die Bewegung von Planeten um die Sonne untersucht, können sie durch materielle Punkte beschrieben werden, und bei der täglichen Rotation der Planeten um ihre Achse ist ein solches Modell nicht anwendbar.

Es ist wichtig zu verstehen, dass materielle Punkte in der Natur nicht existieren. Ein materieller Punkt ist eine Abstraktion, ein Modell zur Beschreibung von Bewegung.

Beispiele zur Problemlösung zum Thema "Materialpunkt"

BEISPIEL 1

BEISPIEL 2

Übung Geben Sie an, in welchem ​​der folgenden Fälle der untersuchte Körper als maßgeblicher Punkt angesehen werden kann: a) Berechnen Sie den Bodendruck des Traktors; b) berechnen Sie die Höhe, auf die die Rakete stieg; c) die Arbeit beim Anheben der Bodenplatte einer bekannten Masse in horizontaler Position auf eine bestimmte Höhe berechnen; d) das Volumen der Stahlkugel mit einem Messzylinder (Becher) bestimmen.
Antworten a) Bei der Berechnung des Drucks des Traktors auf dem Boden kann der Traktor nicht als materieller Punkt genommen werden, da es in diesem Fall wichtig ist, die Oberfläche der Ketten zu kennen;

b) Bei der Berechnung der Höhe des Raketenaufstiegs kann die Rakete als materieller Punkt betrachtet werden, da sich die Rakete translatorisch bewegt und die von der Rakete zurückgelegte Strecke. viel größer als ihre Größe;

c) In diesem Fall kann die Bodenplatte als Materialpunkt angesehen werden. da es eine Translationsbewegung ausführt und zur Lösung des Problems genügt es, die Verschiebung seines Massenschwerpunkts zu kennen;

d) bei der Bestimmung des Ballvolumens. die Kugel kann nicht als materieller Punkt angesehen werden, da die Größe der Kugel bei diesem Problem wesentlich ist.

BEISPIEL 3

Übung Ist es möglich, die Erde als materiellen Punkt zu nehmen bei der Berechnung von: a) der Entfernung von der Erde zur Sonne; b) die Bahn, die die Erde in ihrer Umlaufbahn um die Sonne zurücklegt; c) die Länge des Erdäquators; d) die Bewegungsgeschwindigkeit des Äquatorpunktes während der täglichen Erdrotation um die Achse; e) die Geschwindigkeit der Erdumlaufbahn um die Sonne?
Antworten a) Unter diesen Bedingungen kann die Erde als materieller Punkt angesehen werden, da ihre Abmessungen viel geringer sind als die Entfernung von ihr zur Sonne;

e) In diesem Fall kann die Erde als materieller Punkt genommen werden, da die Abmessungen der Umlaufbahn viel größer sind als die Abmessungen der Erde.

Materialpunkt

Materialpunkt(Teilchen) - das einfachste physikalische Modell der Mechanik - ein idealer Körper, dessen Dimensionen gleich Null sind, kann man die Dimensionen des Körpers im Vergleich zu anderen Dimensionen oder Abständen auch als unendlich klein im Rahmen der Annahmen des Problems betrachten im Studium. Die Position eines materiellen Punktes im Raum wird als die Position eines geometrischen Punktes definiert.

In der Praxis wird unter einem materiellen Punkt ein Körper mit Masse verstanden, dessen Größe und Form bei der Lösung dieses Problems vernachlässigt werden kann.

Bei gerade Bewegung Körper genügt eine Koordinatenachse, um seine Position zu bestimmen.

Besonderheiten

Masse, Position und Geschwindigkeit eines materiellen Punktes zu einem bestimmten Zeitpunkt bestimmen vollständig sein Verhalten und physikalische Eigenschaften.

Folgen

Mechanische Energie kann von einem materiellen Punkt nur in Form von kinetischer Energie seiner Bewegung im Raum und (oder) potentieller Energie der Wechselwirkung mit dem Feld gespeichert werden. Dies bedeutet automatisch die Unfähigkeit eines materiellen Punktes zu Verformungen (nur ein absolut starrer Körper kann als materieller Punkt bezeichnet werden) und Drehung um seine eigene Achse und Richtungsänderungen dieser Achse im Raum. Gleichzeitig wird das Modell der Bewegung eines Körpers durch einen materiellen Punkt beschrieben, der darin besteht, seinen Abstand von einem bestimmten momentanen Drehzentrum und zwei Eulerwinkeln zu ändern, die die Richtung der Linie festlegen, die diesen Punkt mit dem Mittelpunkt verbindet , ist in vielen Bereichen der Mechanik sehr verbreitet.

Einschränkungen

Die begrenzte Anwendung des Konzepts eines materiellen Punktes wird an einem solchen Beispiel deutlich: In einem verdünnten Gas bei hoher Temperatur ist die Größe jedes Moleküls sehr klein im Vergleich zum typischen Abstand zwischen Molekülen. Es scheint, dass es vernachlässigt werden kann und das Molekül als ein materieller Punkt angesehen werden kann. Dies ist jedoch nicht immer der Fall: Schwingungen und Rotationen eines Moleküls sind ein wichtiges Reservoir der „inneren Energie“ eines Moleküls, dessen „Kapazität“ durch die Größe des Moleküls, seine Struktur und chemische Eigenschaften... In guter Näherung kann manchmal ein einatomiges Molekül (Inertgase, Metalldämpfe usw.) als materieller Punkt betrachtet werden, aber auch in solchen Molekülen bei ausreichend hoher Temperatur wird eine Anregung von Elektronenhüllen durch Kollisionen von Molekülen beobachtet, gefolgt von Emission.

Notizen (Bearbeiten)


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Bücher

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Was ist ein materieller Punkt? Welche physikalischen Größen sind damit verbunden, warum wird allgemein der Begriff eines materiellen Punktes eingeführt? In diesem Artikel werden wir diese Probleme diskutieren, Beispiele für Aufgaben geben, die sich auf das diskutierte Konzept beziehen, und auch über die Formeln sprechen, mit denen sie gelöst werden.

Definition

Was ist also ein materieller Punkt? Verschiedene Quellen definieren einen etwas anderen literarischen Stil. Gleiches gilt für Lehrende an Universitäten, Hochschulen und Bildungsinstitutionen... Nach der Norm wird jedoch ein Körper als materieller Punkt bezeichnet, dessen Abmessungen (im Vergleich zu den Abmessungen des Bezugsrahmens) vernachlässigt werden können.

Kommunikation mit realen Objekten

Es scheint, wie können ein Mensch, ein Radfahrer, ein Auto, ein Schiff und sogar ein Flugzeug, die in den meisten Fällen in Physikproblemen diskutiert werden, wenn es um die Mechanik eines sich bewegenden Körpers geht, mit einem materiellen Punkt verwechselt werden? Schauen wir tiefer! Um jederzeit die Koordinaten eines bewegten Körpers zu bestimmen, ist es notwendig, mehrere Parameter zu kennen. Dies ist die Anfangskoordinate und die Geschwindigkeit der Bewegung und Beschleunigung (wenn sie natürlich stattfindet) und die Zeit.

Was wird benötigt, um Probleme mit Materialpunkten zu lösen?

Eine Koordinatenbeziehung kann nur durch Fangen an einem Koordinatensystem gefunden werden. Unser Planet wird zu einer Art Koordinatensystem für ein Auto und einen anderen Körper. Und im Vergleich zu seiner Größe kann die Körpergröße wirklich vernachlässigt werden. Nimmt man den Körper als materiellen Punkt, so kann und soll seine Koordinate im zweidimensionalen (dreidimensionalen) Raum als Koordinate eines geometrischen Punktes gefunden werden.

Die Bewegung eines materiellen Punktes. Aufgaben

Je nach Komplexität können Aufgaben bestimmte Bedingungen erhalten. Dementsprechend können Sie aufgrund der uns gegebenen Bedingungen bestimmte Formeln verwenden. Manchmal ist es trotz des gesamten Formelarsenals immer noch nicht möglich, das Problem, wie sie sagen, "frontal" zu lösen. Daher ist es äußerst wichtig, die kinematischen Formeln zum Materialpunkt nicht nur zu kennen, sondern auch anwenden zu können. Das heißt, den erforderlichen Wert auszudrücken und die Gleichungssysteme gleichzusetzen. Hier sind die Grundformeln, die wir bei der Lösung von Problemen anwenden werden:

Problem Nummer 1

Ein an der Startlinie stehendes Auto setzt sich aus einer stehenden Position abrupt in Bewegung. Finden Sie heraus, wie lange es dauert, auf 20 Meter pro Sekunde zu beschleunigen, wenn die Beschleunigung 2 Meter pro Sekunde zum Quadrat beträgt.

Ich möchte gleich sagen, dass diese Aufgabe praktisch die einfachste ist, die ein Student erwarten kann. Das Wort „praktisch“ wird hier nicht ohne Grund verwendet. Die Sache ist, dass es nur einfacher sein kann, direkte Werte in Formeln zu ersetzen. Wir sollten zuerst die Zeit ausdrücken und dann die Berechnungen durchführen. Um das Problem zu lösen, benötigen Sie eine Formel zur Bestimmung der Momentangeschwindigkeit (Momentangeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit eines Körpers in ein bestimmter moment Zeit). Es sieht aus wie das:

Wie wir sehen können, haben wir auf der linken Seite der Gleichung die Momentangeschwindigkeit. Wir brauchen es dort absolut nicht. Daher führen wir einfache mathematische Operationen durch: Wir lassen das Beschleunigungszeitprodukt auf der rechten Seite und verschieben die Anfangsgeschwindigkeit nach links. In diesem Fall sollten Sie die Schilder sorgfältig überwachen, da ein falsch linkes Schild die Antwort auf das Problem radikal verändern kann. Außerdem verkomplizieren wir den Ausdruck ein wenig, indem wir die Beschleunigung auf der rechten Seite entfernen: Wir dividieren durch sie. Als Ergebnis sollten wir rechts die reine Zeit und links einen zweistufigen Ausdruck haben. Wir tauschen das Ganze einfach aus, damit es vertrauter aussieht. Es bleibt nur noch, die Werte zu ersetzen. Es stellt sich also heraus, dass das Auto in 10 Sekunden beschleunigt. Wichtig: Wir haben das Problem gelöst, vorausgesetzt, es gibt einen materiellen Punkt im Auto darin.

Problem Nummer 2

Der Materialpunkt startet eine Notbremsung. Bestimmen Sie die Anfangsgeschwindigkeit im Moment der Notbremsung, wenn 15 Sekunden verstrichen sind, bevor die Karosserie vollständig zum Stillstand gekommen ist. Die Beschleunigung wird mit 2 Metern pro Sekunde zum Quadrat angenommen.

Das Problem ist im Prinzip dem vorherigen ziemlich ähnlich. Aber es gibt hier ein paar Nuancen. Zuerst müssen wir die Geschwindigkeit definieren, die wir normalerweise als Anfangsgeschwindigkeit bezeichnen. Das heißt, zu einem bestimmten Zeitpunkt beginnt der Countdown der vom Körper zurückgelegten Zeit und Entfernung. In diesem Fall fällt die Geschwindigkeit wirklich unter diese Definition... Die zweite Nuance ist ein Zeichen der Beschleunigung. Erinnern wir uns daran, dass die Beschleunigung eine Vektorgröße ist. Daher ändert es je nach Richtung sein Vorzeichen. Eine positive Beschleunigung wird beobachtet, wenn die Richtung der Geschwindigkeit des Körpers mit seiner Richtung übereinstimmt. Einfach gesagt, wenn der Körper beschleunigt. Andernfalls (dh in unserer Situation mit Bremsen) ist die Beschleunigung negativ. Und diese beiden Faktoren müssen berücksichtigt werden, um dieses Problem zu lösen:

Lassen Sie uns wie beim letzten Mal zuerst den Wert ausdrücken, den wir benötigen. Um nicht mit Vorzeichen herumzufummeln, lassen wir die Anfangsgeschwindigkeit, wo sie ist. Mit umgekehrtem Vorzeichen übertragen wir das Produkt aus Beschleunigung und Zeit auf den anderen Teil der Gleichung. Da die Bremsung abgeschlossen war, beträgt die Endgeschwindigkeit 0 Meter pro Sekunde. Wenn wir diese und andere Werte einsetzen, können wir leicht die Anfangsgeschwindigkeit ermitteln. Es entspricht 30 Metern pro Sekunde. Es ist leicht zu erkennen, dass es mit der Kenntnis der Formeln nicht so schwer ist, die einfachsten Aufgaben zu bewältigen.

Problem Nummer 3

Zu einem bestimmten Zeitpunkt beginnen Controller, die Bewegung eines fliegenden Objekts zu verfolgen. Seine Geschwindigkeit beträgt in diesem Moment 180 Kilometer pro Stunde. Nach einer Zeitspanne von 10 Sekunden erhöht sich seine Geschwindigkeit auf 360 Stundenkilometer. Bestimmen Sie die Entfernung, die das Flugzeug während des Fluges zurücklegt, wenn die Flugzeit 2 Stunden beträgt.

Tatsächlich allgemein verstanden diese Aufgabe hat viele Nuancen. Zum Beispiel die Beschleunigung eines Flugzeugs. Es ist klar, dass sich unser Körper im Prinzip nicht auf einer geradlinigen Bahn bewegen könnte. Das heißt, er muss abheben, Geschwindigkeit aufnehmen und dann, in einer bestimmten Höhe, ein gewisses Distanzsegment, um sich in einer geraden Linie zu bewegen. Bei der Berechnung werden die Abweichungen sowie die Verzögerung des Flugzeugs bei der Landung nicht berücksichtigt. Aber das geht uns in diesem Fall nichts an. Daher werden wir das Problem im Rahmen des Schulwissens lösen, allgemeine Informationenüber kinematische Bewegungen. Zur Lösung des Problems benötigen wir folgende Formel:

Aber hier haben wir einen Haken, über den wir vorhin gesprochen haben. Es reicht nicht aus, Formeln zu kennen - man muss sie anwenden können. Das heißt, einen Wert mit alternativen Formeln anzeigen, suchen und ersetzen. Betrachtet man die ersten Informationen, die in der Aufgabe vorhanden sind, wird sofort klar, dass man sie nicht einfach so lösen kann. Über die Beschleunigung wird nichts gesagt, aber es gibt Informationen darüber, wie sich die Geschwindigkeit über einen bestimmten Zeitraum verändert hat. Das bedeutet, dass wir die Beschleunigung selbst finden können. Wir nehmen die Formel zum Ermitteln der Momentangeschwindigkeit. Es hat die Form

Wir belassen Beschleunigung und Zeit in einem Teil und übertragen die Anfangsgeschwindigkeit auf einen anderen. Dann, indem wir beide Teile durch die Zeit teilen, geben wir den richtigen Teil frei. Hier können Sie sofort die Beschleunigung berechnen, indem Sie direkte Daten ersetzen. Aber es ist viel zweckmäßiger, sich weiter auszudrücken. Wir setzen die für die Beschleunigung erhaltene Formel in die Hauptformel ein. Dort können Sie die Variablen ein wenig reduzieren: Im Zähler wird die Zeit im Quadrat und im Nenner in erster Ordnung angegeben. Daher können Sie diesen Nenner loswerden. Nun, dann gibt es eine einfache Substitution, da nichts anderes ausgedrückt werden muss. Die Antwort sollte wie folgt lauten: 440 Kilometer. Die Antwort fällt anders aus, wenn Sie Werte in eine andere Dimension übersetzen.

Abschluss

Was haben wir im Laufe dieses Artikels herausgefunden?

1) Ein materieller Punkt ist ein Körper, dessen Abmessungen gegenüber den Abmessungen des Bezugssystems vernachlässigt werden können.

2) Es gibt mehrere Formeln zur Lösung von Problemen im Zusammenhang mit einem materiellen Punkt (im Artikel angegeben).

3) Das Vorzeichen der Beschleunigung in diesen Formeln hängt vom Parameter der Körperbewegung (Beschleunigung oder Verzögerung) ab.

Definition

Ein materieller Punkt ist ein makroskopischer Körper, Größe, Form, Drehung und Interne Struktur was bei der Beschreibung seiner Bewegung vernachlässigt werden kann.

Die Frage, ob ein bestimmter Körper als materieller Punkt angesehen werden kann, hängt nicht von der Größe dieses Körpers ab, sondern von den Bedingungen des zu lösenden Problems. Zum Beispiel ist der Radius der Erde viel kleiner als der Abstand von der Erde zur Sonne, und ihre Bahnbewegung kann gut als die Bewegung eines materiellen Punktes beschrieben werden, der eine Masse gleich der Masse der Erde hat und sich in ihrem Mittelpunkt befindet . Betrachtet man jedoch die tägliche Bewegung der Erde um die eigene Achse, ist es nicht sinnvoll, sie durch einen materiellen Punkt zu ersetzen. Die Anwendbarkeit des Modells eines materiellen Punktes auf einen bestimmten Körper hängt nicht so sehr von der Größe des Körpers selbst ab, sondern von den Bedingungen seiner Bewegung. Insbesondere kann nach dem Satz über die Bewegung des Massenschwerpunkts des Systems bei translatorischer Bewegung jeder Festkörper als materieller Punkt angesehen werden, dessen Lage mit dem Massenschwerpunkt des Körpers zusammenfällt.

Masse, Position, Geschwindigkeit und einige andere physikalische Eigenschaften eines materiellen Punktes zu einem bestimmten Zeitpunkt bestimmen vollständig sein Verhalten.

Die Position eines materiellen Punktes im Raum wird als die Position eines geometrischen Punktes definiert. In der klassischen Mechanik wird angenommen, dass die Masse eines materiellen Punktes zeitlich konstant und unabhängig von jeglichen Merkmalen seiner Bewegung und Wechselwirkung mit anderen Körpern ist. Beim axiomatischen Ansatz zur Konstruktion der klassischen Mechanik wird als eines der Axiome angenommen:

Axiom

Materieller Punkt ist ein geometrischer Punkt, dem ein Skalar namens Masse zugewiesen ist: $ (r, m) $, wobei $ r $ ein Vektor im euklidischen Raum ist, bezogen auf ein beliebiges kartesisches Koordinatensystem. Die Masse wird als konstant angenommen, unabhängig von der Position eines Punktes im Raum oder der Zeit.

Mechanische Energie kann von einem materiellen Punkt nur in Form von kinetischer Energie seiner Bewegung im Raum und (oder) potentieller Energie der Wechselwirkung mit dem Feld gespeichert werden. Dies bedeutet automatisch die Unfähigkeit eines materiellen Punktes zu Verformungen (nur ein absolut starrer Körper kann als materieller Punkt bezeichnet werden) und Drehung um seine eigene Achse und Richtungsänderungen dieser Achse im Raum. Gleichzeitig ist das Bewegungsmodell eines Körpers, das durch einen materiellen Punkt beschrieben wird, der darin besteht, seinen Abstand von einem bestimmten momentanen Rotationszentrum und zwei Eulerwinkeln zu ändern, die die Richtung der Linie bestimmen, die diesen Punkt mit dem Zentrum verbindet, ist in vielen Bereichen der Mechanik sehr weit verbreitet.

Die Methode zur Untersuchung der Bewegungsgesetze realer Körper durch Untersuchung der Bewegung eines idealen Modells - eines materiellen Punktes - ist die wichtigste in der Mechanik. Jeder makroskopische Körper kann als eine Menge wechselwirkender materieller Punkte g dargestellt werden, deren Massen gleich den Massen seiner Teile sind. Das Studium der Bewegung dieser Teile wird auf das Studium der Bewegung materieller Punkte reduziert.

Die begrenzte Anwendung des Konzepts eines materiellen Punktes wird an einem solchen Beispiel deutlich: In einem verdünnten Gas bei hoher Temperatur ist die Größe jedes Moleküls sehr klein im Vergleich zum typischen Abstand zwischen Molekülen. Es scheint, dass es vernachlässigt werden kann und das Molekül als ein materieller Punkt angesehen werden kann. Dies ist jedoch nicht immer der Fall: Schwingungen und Rotationen eines Moleküls sind ein wichtiges Reservoir der „inneren Energie“ eines Moleküls, dessen „Kapazität“ von der Größe des Moleküls, seiner Struktur und seinen chemischen Eigenschaften bestimmt wird. In guter Näherung kann manchmal ein einatomiges Molekül (Inertgase, Metalldämpfe usw.) als materieller Punkt betrachtet werden, aber auch in solchen Molekülen bei ausreichend hoher Temperatur wird eine Anregung von Elektronenhüllen durch Kollisionen von Molekülen beobachtet, gefolgt von Emission.

Übung 1

a) ein Auto, das in die Garage einfährt;

b) ein Auto auf der Autobahn Woronesch - Rostow?

a) Ein Auto, das in die Garage einfährt, kann nicht mit einem materiellen Punkt verwechselt werden, da unter diesen Bedingungen die Abmessungen des Autos von Bedeutung sind;

b) ein Auto auf der Autobahn Woronesch-Rostow kann als wesentlicher Punkt genommen werden, da die Größe des Autos viel geringer ist als die Entfernung zwischen den Städten.

Ist es möglich, für einen wesentlichen Punkt zu nehmen:

a) ein Junge, der auf dem Heimweg von der Schule 1 km zu Fuß geht;

b) ein Junge macht Übungen.

a) Wenn ein Junge, der von der Schule zurückkehrt, eine Strecke von 1 km zu seiner Wohnung zurücklegt, dann kann der Junge in dieser Bewegung als materieller Punkt betrachtet werden, da seine Abmessungen im Vergleich zu der Strecke, die er zurücklegt, klein sind.

b) Wenn derselbe Junge Morgengymnastik macht, kann er nicht als wesentlicher Punkt betrachtet werden.

Aus dem Physikkurs der siebten Klasse erinnern wir uns daran, dass die mechanische Bewegung eines Körpers seine zeitliche Bewegung relativ zu anderen Körpern ist. Basierend auf diesen Informationen können wir die notwendigen Werkzeuge zur Berechnung der Körperbewegungen annehmen.

Zuerst brauchen wir etwas, über das wir unsere Berechnungen anstellen. Außerdem müssen wir uns darauf einigen, wie wir die Position des Körpers relativ zu diesem "Etwas" bestimmen. Und schließlich müssen Sie die Zeit irgendwie korrigieren. Um zu berechnen, wo sich der Körper zu einem bestimmten Zeitpunkt befindet, benötigen wir daher einen Bezugsrahmen.

Bezugssystem in der Physik

Ein Referenzrahmen in der Physik wird als ein Satz aus einem Referenzkörper, einem einem Referenzkörper zugeordneten Koordinatensystem und einer Uhr oder einem anderen Gerät zur Zeitmessung bezeichnet. Es sollte immer daran erinnert werden, dass jeder Bezugsrahmen bedingt und relativ ist. Sie können immer einen anderen Bezugsrahmen akzeptieren, zu dem jede Bewegung völlig andere Eigenschaften hat.

Relativität ist im Allgemeinen ein wichtiger Aspekt, der bei fast jeder Berechnung in der Physik berücksichtigt werden sollte. Beispielsweise sind wir in vielen Fällen noch lange nicht in der Lage, die genauen Koordinaten eines sich bewegenden Körpers zu bestimmen.

Insbesondere können wir entlang der Eisenbahnlinie von Moskau nach Wladiwostok nicht alle hundert Meter Beobachter mit Uhren platzieren. In diesem Fall berechnen wir ungefähr die Geschwindigkeit und Position des Körpers über einen bestimmten Zeitraum.

Bei der Standortbestimmung eines Zuges auf einer Strecke von mehreren hundert oder tausend Kilometern ist uns die Genauigkeit bis zu einem Meter egal. Dafür gibt es Näherungen in der Physik. Eine dieser Annäherungen ist das Konzept des "materiellen Punktes".

Materieller Punkt in der Physik

Ein materieller Punkt in der Physik bezeichnet einen Körper, wenn seine Größe und Form vernachlässigt werden können. In diesem Fall wird davon ausgegangen, dass der Materialpunkt die Masse des ursprünglichen Körpers hat.

Wenn wir beispielsweise die Zeit berechnen, die ein Flugzeug für den Flug von Nowosibirsk nach Nowopolotsk benötigt, kümmern wir uns nicht um die Größe und Form des Flugzeugs. Es reicht aus, zu wissen, wie schnell es sich entwickelt und wie weit die Städte voneinander entfernt sind. Für den Fall, dass wir den Windwiderstand in einer bestimmten Höhe und bei einer bestimmten Geschwindigkeit berechnen müssen, ist die genaue Kenntnis der Form und Abmessungen des gleichen Flugzeugs unumgänglich.

Nahezu jeder Körper kann als materieller Punkt angesehen werden, entweder wenn die vom Körper zurückgelegte Strecke im Verhältnis zu seinen Abmessungen groß ist oder wenn sich alle Punkte des Körpers auf die gleiche Weise bewegen. Ein Auto, das beispielsweise mehrere Meter von einem Geschäft zu einer Kreuzung gefahren ist, ist mit dieser Entfernung durchaus vergleichbar. Aber auch in einer solchen Situation kann es als ein wesentlicher Punkt angesehen werden, da sich alle Teile des Autos auf die gleiche Weise und in der gleichen Entfernung bewegt haben.

Aber für den Fall, dass wir das gleiche Auto in die Garage stellen müssen, können Sie dies nicht als wesentlichen Punkt betrachten. Wir müssen seine Größe und Form berücksichtigen. Dies sind auch Beispiele, in denen die Relativität berücksichtigt werden muss, dh in Bezug auf unsere spezifischen Berechnungen.



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