un punct material

fizică
Manualul pentru clasa a 9-

În lumea din jurul nostru totul este în mișcare constantă. Sub traficul, în sensul general al cuvântului implică orice modificări care apar în natură. Cel mai simplu tip de mișcare este o mișcare mecanică.

Desigur, în fizica clasa a 7 știți că mișcarea mecanică a corpului se numește o schimbare a poziției sale în spațiu în raport cu alte organisme, care are loc în timp.

La rezolvarea diverselor probleme științifice și practice asociate cu mișcarea mecanică a corpurilor, trebuie să fie în măsură să descrie această mișcare, adică. E. Pentru a determina traiectoria, viteza, distanța, poziția corpului și alte caracteristici ale mișcărilor pentru orice moment.

De exemplu, lansarea de aeronave de pe Pământ pe o alta planeta, oamenii de știință trebuie să calculeze mai întâi în cazul în care aceasta planeta față de Pământ în momentul de aterizare pe mașina ei. Și pentru asta trebuie să dau seama cum să se schimbe în timp, direcția și viteza magnitudinea acestei planete și la ce traiectorie se mișcă.

mișcarea mecanică a balonului

Desigur, în matematică, știi ce poziția punctului poate fi setat folosind axa de coordonate sau a sistemului de coordonate cartezian (fig. 1). Dar cum să se stabilească poziția corpului, având dimensiunile? După fiecare punct al corpului va avea propriul său de coordonate.

Fig. 1. Poziția punctului poate fi specificat folosind sistemul de coordonate axe de coordonate rectangulare sau

În descrierea mișcării unui corp cu dimensiuni, există alte întrebări. De exemplu, ceea ce se înțelege prin viteza de deplasare a corpului, în cazul în care se deplasează în spațiu, în același timp, se rotește în jurul axei sale? La urma urmei, viteza diferitelor puncte ale corpului vor fi diferite, atât în ​​mărime și direcție. De exemplu, diametral opuse punctele sale se deplaseze în direcții opuse cu rotația Pământului, cu mai aproape de punctul de axa este localizat, cea mai mică viteza.

Cum putem specifica coordonarea, viteza și alte caracteristici ale mișcărilor corpului, având dimensiunile? Se pare că, în multe cazuri, poate fi considerat un așa-numita mișcare a unui punct material, t. E. Punctul de a avea greutatea corpului în loc de mișcarea reală a corpului.

Pentru un punct material se poate determina în mod unic coordonatele, viteza și alte mărimi fizice, deoarece nu are dimensiuni și nu se poate roti în jurul axei sale.

Puncte materiale nu a fost găsit în natură. Punct de material - acest concept, a căror utilizare simplifică rezolvarea multor probleme și, astfel, oferă o rezultate destul de precise.

Corpul poate fi considerat ca un punct material în cazul în care dimensiunea sa (și, prin urmare, forma și rotația) pot fi ignorate, deoarece acestea nu sunt esențiale într-o problemă care trebuie rezolvată.

• Punct de material - un concept introdus în mecanica pentru a descrie corpul, care este considerată ca fiind punctul de a avea o mulțime de

Practic, fiecare organism poate fi considerat ca un punct material în cazurile în care distanțele parcurse de puncte ale corpului, este foarte mare în comparație cu dimensiunea sa.

De exemplu, punctele de material considera Pământul și alte planete în studiul mișcării lor în jurul Soarelui. În acest caz, diferența în mișcarea de diferite puncte ale oricărei planete, cauzată de rotația sa de zi cu zi, nu afectează cantitățile care descriu mișcarea anuală.

Puncte material este considerat lumea în studiul mișcării lor în jurul Soarelui

Cu toate acestea, în rezolvarea problemelor asociate cu rotirea diurn planetelor (de exemplu, în determinarea timpului de răsărit în diferite locuri ale suprafeței Pământului), presupunem punct material planeta nu are sens, deoarece rezultatul problemei depinde de dimensiunea punctelor planetei și viteza de suprafață. De exemplu, în zona acelor de ceas soare Vladimir se ridică la 1 oră mai târziu, în Irkutsk - 2 ore mai târziu, iar la Moscova - 8 ore mai târziu decât în ​​Magadan.

Pentru un punct material în mod legitim să ia avionul, dacă este necesar, de exemplu, pentru a determina viteza medie a mișcării sale pe drumul de la Moscova la Novosibirsk. Dar atunci când se calculează forța de rezistență a aerului care acționează asupra unei aeronave care zboară, să-l ia în considerare punctul de material imposibil, deoarece forța de rezistență depinde de forma și viteza mișcării aeronavei.

Pentru un punct material, puteți lua un avion, care zboară de la un oraș la altul

Corp în mișcare în mod constant 1 poate fi luată ca un punct material, chiar dacă dimensiunile sale sunt comparabile cu distantele circulabile la ele. De exemplu, se deplasează în mod progresiv o persoană aflată pe treptele unei scări rulante în mișcare (fig. 2a). În orice moment, toate punctele corpului muta la fel. Deci, dacă vrem să descrie mișcarea unei persoane (de exemplu, pentru a determina modul în care se schimbă în timp, viteza, calea, și așa mai departe. D.), este suficient să se ia în considerare deplasarea doar unul dintre punctele sale. Soluția problemei este mult simplificată.

În mișcarea dreaptă a corpului, doar o singură axă de coordonate pentru a determina poziția sa.

De exemplu, poziția vehiculului cu un picurător (Fig. 2b), se deplasează în linie dreaptă pe masă, și în mod progresiv, la un moment dat poate fi determinat cu o riglă situată de-a lungul traseului de deplasare (cărucior cu picurare este luat ca punct de material). Linia în acest experiment este convenabil să ia pentru referință corpul, iar gama sa poate servi ca o axă de coordonate. (Să ne amintim că organismul este numit corpul de referință față de care explică modul de a schimba poziția altor organisme în spațiu.) Poziția căruciorului cu un picurător va fi determinată în raport cu linia de zero de divizare.

Fig. 2. În timpul mișcării înainte a corpului toate punctele sale de a muta același

Dar dacă doriți să definiți, de exemplu, o cale care a trecut camionul pentru o anumită perioadă de timp, sau viteza de deplasare sale, în plus față de linia aceasta va avea nevoie de un dispozitiv de măsurare a timpului - ore.

În acest caz, rolul unui astfel de dispozitiv efectuează un picurător din care, la intervale regulate de picături toamna. Pornirea macaralei, ne putem asigura că picăturile care se încadrează la intervale, de exemplu, 1 sec. Având în vedere numărul golurilor dintre urmele picăturilor pe rigla poate fi determinată interval de timp adecvat.

Din aceste exemple, este clar că, pentru a determina poziția corpului în mișcare, în orice moment, tipul de trafic, viteza corpului și anumite alte caracteristici de mișcare necesare cadru de referință corporală, asociată sistemului de coordonate (sau una axe de coordonate, atunci când corpul se deplasează de-a lungul unei linii drepte) și un dispozitiv pentru de măsurare a timpului.

• sistem, corpul de referință, cu care este asociat, iar dispozitivul de măsurare a timpului de coordonate formează un cadru de referință în raport cu care este considerat mișcarea corporală

Desigur, în multe cazuri, este imposibil să se măsoare în mod direct poziția unui corp în mișcare, în orice moment dat. Avem o șansă reală, de exemplu, plasați ruletei și locul observatorilor cu ceasuri de-a lungul mulți kilometri calea unei mașini în mișcare, care navighează pe căptușeala oceanului pilotarea aeronavei, proiectilul, care pleacă de la un pistol de artilerie, diferite corpuri cerești, mișcarea pe care le-am văzut, și așa mai departe. Etc. .

Cu toate acestea, cunoașterea legilor fizicii pentru a determina coordonatele organismelor care se deplasează în diferite cadre de referință, în special în cadrul de referință asociat cu pământul.

1. Ceea ce se numește un punct material?
2. În ce scop noțiunea de „punct material“?
3. În unele cazuri, corpul în mișcare este de obicei considerat ca un punct material?
4. Dă un exemplu care arată că același organism în aceeași situație poate fi considerată ca un punct material, iar celălalt - nr.
5. În cazul în care, poziția corpului în mișcare poate fi definită printr-o singură axă de coordonate?
6. Care este cadrul de referință?

Exercitiul 1

1. Putem lua în considerare masina punct material în determinarea calea pe care a avut loc timp de 2 ore, se deplasează cu o viteză medie de 80 km / h; depășind-le altă mașină?
2. Avionul face un zbor de la Moscova la Vladivostok. Acesta poate fi considerat ca un punct material dispecerul aeronavei, vizionarea mișcările sale; pasager al avionului?
3. Când oamenii vorbesc despre viteza mașinii, trenuri și alte vehicule, corpul de referință este, în general, nu este indicat. Ceea ce se înțelege în acest caz, în cadrul corpului de referință?
4. Băiatul stătea pe pământ și a privit cum plimbare său sora mai mica pe carusel. După echitatie fata ia spus fratelui ei că el însuși, și casa și copacii măturat repede trecutul ei. Băiatul a început să susțină că el, împreună cu case și copaci erau nemișcate, și sora sa mutat. Relativ organisme publice de referință luate în considerare fata de mișcare și băiat? Explicați cine are dreptate în disputa.
5. Relativ la o mișcare a corpului de referință este considerat, atunci când se spune: a) viteza vântului este de 5 m / s; b) log plutește în jos pe râu, astfel încât viteza este zero; c) navighează viteză pe râul de lemn egală cu rata de curgere a apei în râu; g) orice punct al roții bicicletei se deplasează descrie un cerc; e) soarele dimineții răsare în est În timpul zilei se mișcă pe cer, și în seturile de seară, în vest?

1 translațională mișcare - deplasarea corpului, în care este mutat linia dreaptă care unește două puncte ale corpului, rămânând în permanență paralele cu direcția sa inițială. Susținută poate fi fie mișcare rectilinie sau curbilinie. De exemplu, se deplasează progresiv roată de cabină.