Punct de material: definiție, valori, exemple și rezolvarea soluției. Punct de material dimensional și diferite sisteme de referință pentru care este introdus conceptul de punct de material

Ce se numește mișcare mecanică?

Mișcarea mecanică este o schimbare în locația reciprocă a corpurilor sau a părților lor în spațiu în timp

Ce se numește un sistem de referință?

Sistemul de referință este un set de sistem de coordonate și cuplarea cu ceas.

Care este traiectoria mișcării? Cale?

O linie care descrie punctul material, cu mișcarea sa se numește traiectoria. Calea este lungimea traiectoriei.

Ce se numește un vector de rază?

Radius Vector - acest vector care leagă originea coordonatelor cu privire la un punct M.

Ce se numește viteza de mișcare a punctului material? Cât de direcționat vector de viteză?

Viteza este o valoare vectorială care determină atât viteza mișcării, cât și direcțiile sale în acest moment. Un vector este direcționat de tangentă în acest punct al traiectoriei.

Ce se numește accelerarea punctului material? Cum este direcționat vectorul difuzorului?

Accelerarea este o valoare vectorială care caracterizează viteza de schimbare a vitezei modulului și direcției. Direcționate de-a lungul direcției de viteză sau perpendicular.

Ce se numește viteza unghiulară? Cum este direcționat vectorul vitezei unghiulare?

Rata de unghi îndreptată de-a lungul axei de rotație, adică În funcție de regula șurubului drept

Ce se numește accelerația unghiulară? Cum este direcționat vectorul de accelerație unghiulară?

Vectorul este îndreptat de-a lungul axei de rotație în lateral ca la o rotație accelerată și în direcția opusă la încetinire

Ce caracterizează accelerația normală?

Accelerarea normală - caracterizează viteza de schimbare a vitezei în direcția direcționată de către normal la traiectorie.

Ce caracteriza accelerația tangențială?

Accelerația tangențială caracterizează viteza de schimbare a vitezei modulului, este destinată tangentei traiectoriei

Ce se numește gravitație grea și greutatea corporală? Care este diferența dintre gravitatea greutății corporale?

Puterea gravitației este puterea cu care pământul atrage corpul. F \u003d mg. Greutatea corporală este forța cu care corpul presează suportul sau se întinde suspensia ca urmare a rezistenței gravitației. P \u003d mg. Puterea gravitației este întotdeauna validă, iar greutatea corporală se manifestă numai atunci când alte forțe acționează asupra corpului, cu excepția gravitației.

Care sunt modulul Jung?

Modulul Jung este numeric egal cu tensiunea cu alungirea relativă 1. depinde de corpul corpului.

Ce este inerția?

Forțele de inerție - forțe cauzate de mișcarea accelerată a sistemului de referință non-inerțial (NSO) față de sistemul de referință inerțial (ISO).

Ce se numește momentul de putere față de punctul fix? Cum este direcționat momentul vectorului de putere?

Momentul forței față de punctul este vectorul egal: m \u003d.

Ce se numește umărul puterii?

Umărul de forță este cea mai scurtă distanță a puterii și a punctului O.

Ce se numește momentul de putere față de axa staționară?

Momentul forței față de axă este valoarea scalară egală cu produsul modulului de forță f la distanța D de la linie, pe care vectorul F se află la axa de rotație.

Ce se numește o pereche de forțe? Care este momentul perechii de forțe?

O pereche de forțe este o pârghie. Suma momentului de forță este zero

Ce se numește inerția cuplului? De ce depinde?

Momentul inerției corpului este o măsură a inerției corpului în mișcarea de rotație, depinde de greutatea corporală, distribuind-o în volumul corpului și de alegerea axei de rotație.

Care este lucrarea cu mișcare de rotație?

Unghiul de rotație

Care este lucrarea mecanică?

Ce se numește energie mecanică?

Energie - măsura universală a tuturor formelor de mișcare a materiei și a interacțiunii

Care este energia cinetică a corpului?

Ce se numește momentul impulsului de particule în raport cu punctul fix? Cât de direcționat vector impuls de impuls?

Momentul impulsului punctului material în raport cu punctul fix se numește valoarea fizică determinată de produsul vectorial: L \u003d\u003d. Direcționate de-a lungul axei în stronment determinat de regula șurubului drept

Ce se numește presiune?

Presiunea este o valoare scalară egală cu forța acționând pe unitate și este îndreptată perpendicular. P \u003d f / s

Ce se numește rezonanță?

Fenomenul unei creșteri ascuțite a amplitudinii oscilațiilor forțate cu aproximarea frecvenței forței forțate la frecvență este egală sau aproape de frecvența proprie a sistemului oscilant.

Ce se numește sublimare?

Procesul de a lăsa moleculele de pe suprafața solidei se numește sublimare.

Ce se numește potențial?

Potențialul este valoarea egală cu energia potențială a unei singure încărcări pozitive. Φ \u003d W / Q 0.

Ce se numește curent?

Rezistența curentului este o taxă care trece printr-o singură zonă transversală pe unitate de timp.

Ce se numește Tensiune?

Tensiunea este diferența potențială. U \u003d φ 1 -φ 2, u \u003d a / q

Ce este inductanța?

Inductanța curentului este coeficientul de proporționalitate dintre debitul magnetic și valoarea curentă care creează acest flux magnetic. F \u003d Li.

Ce se numește rezonanță?

Rezonanța se numește fenomenul unei creșteri ascuțite a amplitudinii oscilațiilor forțate atunci când frecvența forței de forță se apropie de frecvența egală sau îndeaproape a frecvenței proprii a sistemului oscilant.

Eficiența mașinii de căldură

Scurt circuit

Apare cu o creștere accentuată a rezistenței curente și reduce rezistența.

Forta.

Magnitudinea puterii, măsurarea acțiunii asupra acestui corp din alte corpuri sau câmpuri care apar la accelerarea și deformarea

Forța de frecare.

Forța de frecare este forța care apare atunci când conduceți sau încearcă să determine mișcările unui corp pe suprafața celuilalt și este îndreptată de-a lungul contactului suprafeței împotriva mișcării Undă permanentă într-o zonă spațială este descrisă de ecuație . Înregistrați starea pentru punctele de mediu în care amplitudinea oscilațiilor este minimă Energia kinetică medie a moleculelor gazului ideal.

Al treilea rând

Forțele terțe părți nu reprezintă o putere de origine electrică care să poată acționa pe o încărcătură electrică.

Legea gravitației globale.

Legea unei cățea.

Archimedes acționează.

Act Archimedes: Corpul imersat în lichid sau gaz acționează forța de evacuare egală cu greutatea lichidului sau gazului corpului deplasat. F A \u003d \u200b\u200bF chip v t g

Legea lui Avogadro.

Legea lui AVOGADRO: Cu același P și T 1 Mol de orice gaz are același volum

Legea lui Dalton.

Actul de Dalton: presiunea amestecului de gaze este egală cu cantitatea de presiuni parțiale produse de fiecare gaz separat.

Legea lui Coulon.

Puterea interacțiunii F între două încărcări fixe care sunt în vid sunt proporționale cu încărcările și invers proporțională cu pătratul distanței dintre ele

Vidmana Franz.

λ / γ \u003d 3 (k / e) 2, unde λ este conductivitatea termică, γ - conductivitate specifică

Ohma Legea pentru curent în gaze

Principiul suprapunerii câmpurilor.

Regula Lenza.

Curentul de inducție este îndreptat întotdeauna pentru a preveni motivul care provoacă aspectul său.

A doua lege a lui Newton.

Forța care acționează asupra corpului este egală cu produsul Masului M al corpului pe accelerația raportată de această forță: F \u003d Ma

Ecuația valurilor.

Al doilea început al termodinamicii

Este imposibil de procesul de transfer spontan de căldură de la corpul rece până la cald Deplasare electrică vectorială.

Când se deplasează de la un mediu la o altă rezistență a câmpului electric, se schimbă salturi ca, pentru caracteristicile câmpului electrostatic continuu, este introdus un vector de deplasare electrică (d).

Teorema steiner.

Ecuația Bernoulli.

Greutate.

Masa - măsurarea inerției corpului, precum și sursa și obiectul

Model de gaz perfect.

Molecule - puncte de material, nu interacționează între ele, coliziune - elastică

Principalele poziții ale MTT.

Toate corpurile constau din atomi și molecule; Moleculele se mișcă continuu și interacționează unul cu celălalt

Ecuația de bază Mkt.

P \u003d 1 / 3nm 0 v KV 2 \u003d 2 / 3NE K

EDC - activitatea forțelor terțe la mișcarea unei singure încărcări pozitive de-a lungul circuitului electric ε \u003d C ST / Q

Distribuția lui Maxwell.

Legea lui Maxwell cu privire la distribuția moleculelor de gaze ideale la viteze: într-un gaz care se află într-o stare de echilibru la o anumită temperatură, se stabilește o distribuție staționară, care nu transmitem de molecule în ceea ce privește vitezele.

Presiune hidrostatica.

Presiunea hidrostatică este:

Formula barometrică

Fenomenul holului.

Fenomenul Hall este apariția unui câmp electric într-un conductor sau semiconductor cu un curent atunci când se mișcă într-un câmp magnetic

Ciclul Carno și eficiența acestuia.

Ciclul Carno este alcătuit din două izoterme și Două Adiabat.

Circulația vectorului de tensiune câmpul electrostatic.

Circulația vectorului de intensitate a câmpului electrostatic este numerică egală cu munca pe care forțele electrostatice le îndeplinesc atunci când se deplasează o singură încărcare electrică pozitivă pe o cale închisă.

Ceea ce se numește punct material?

Punctul material este organismul, ale căror dimensiuni pot fi neglijate în comparație cu distanța față de un alt corp, luați în considerare în această sarcină.

Introducere

Materialul didactic este conceput pentru studenții tuturor specialităților de corespondență a Facultății de Hutsmiz, studiind cursul mecanicii asupra programului de inginerie și specialități tehnice.

Materialul didactic conține un rezumat al teoriei pe tema studiată, adaptată la nivelul de instruire a studenților profesioniști, exemple de rezolvare a sarcinilor tipice, a întrebărilor și a sarcinilor similare cu elevii propuși pe examene, materiale de referință.

Scopul unui astfel de material este de a ajuta elevul audiola independent să asimileze descrierea cinematică a mișcărilor progresive și de rotație utilizând metoda unei analogii; Învață să rezolvi sarcini numerice și calitative, să se ocupe de probleme legate de dimensiunea cantităților fizice.

O atenție deosebită este acordată rezolvării sarcinilor calitative, ca una dintre tehnicile unei asimilări mai profunde și conștiente a fundamentelor fizicii necesare în studiul disciplinelor speciale. Acestea contribuie la înțelegerea semnificației evenimentelor fenomenelor naturale, pentru a înțelege esența legilor fizice și a clarifica scopul aplicării acestora.

Materialul didactic poate fi util pentru studenții din forma de formare.

CINEMATICĂ

O parte din fizica studiază mișcarea mecanică este numită mecanică . În cadrul mișcării mecanice înțelegeți schimbarea în timpul aranjamentului reciproc al organismelor sau al părților acestora.

Cinematică - Prima secțiune a mecanicii, studiază legile circulației organismelor, care nu sunt interesați de motivele care determină această mișcare.

1. Punctul material. Sistem de referință. Traiectorie.

Cale. Vector de mișcare

Cel mai simplu model cinematic - punct de material . Acesta este organismul, ale căror dimensiuni pot fi neglijate în această sarcină. Orice organism poate fi reprezentat ca o totalitate a punctelor materiale.

Pentru a descrie matematic mișcarea corpului, trebuie să decideți asupra sistemului de referință. Sistemul de referință (CO) constă din numărătoarea inversă a corpului și asociate cu ea sisteme de coordonate și ceas. Dacă nu există indicații speciale în condiția problemei, se crede că sistemul de coordonate este asociat cu suprafața Pământului. Ca un sistem de coordonate cel mai adesea folosit descartov.sistem.

Să fie necesar să se descrie mișcarea punctului material în sistemul de coordonate cartesian Hu.Z. (Fig.1). La un moment dat în timp t. 1 punct este în poziție DAR. Poziția punctului în spațiu poate fi caracterizată printr-o rază - vector r. 1, realizat de la începutul coordonatelor DARși coordonatele x. 1 , y. 1 , z. unu . Aici și apoi, cantitățile vectoriale sunt notate cu caractere italice îndrăznețe. Până când t. 2 = t. 1 + Δ. t. Punctul material se va deplasa la poziția ÎNcu un vector de rază r. 2 și coordonatele x. 2 , y. 2 , z. 2 .

Traiectorie de mișcare curba din spațiu este numită corpul. În funcție de tipul de traiectorie, distinge între mișcarea dreaptă, curbilină și mișcarea în jurul cercului.

Lungimea drumului (sau cale ) - lungimea site-ului Au., măsurată prin traiectoria mișcării, este notată cu Δs (sau s). Calea în sistemul internațional de unități este măsurată în metri (m).

Vector de mișcare punct de material Δ r. reprezintă diferența de vectori r. 2 și r. 1, adică

Δ r. = r. 2 - r. 1.

Modulul acestui vector, numit în mișcare, este cea mai scurtă distanță dintre poziții. DAR și ÎN (inițial și finit) punct de mișcare. Evident, Δs ≥ δ r.Mai mult, egalitatea se efectuează cu o mișcare simplă.

Când se deplasează punctul material, valoarea traseului a trecut, vectorul Radius și modificările sale de coordonare cu timpul. Ecuațiile cinematice de mișcare (mai departe ecuații de mișcare.) Să le numească în funcție de timp, adică Vizualizați ecuațiile

s.\u003d S ( t.), r \u003d R. (t.), x.=h.(t.), y.=w.(t.), z.=z (T.).

Dacă o astfel de ecuație este cunoscută pentru un corp în mișcare, atunci în orice moment puteți găsi viteza mișcării, accelerației etc., prin care asigurați-vă.

Orice mișcare a corpului poate fi reprezentată ca un set progresulși rotație mișcări.

2. Kinematica mișcării translaționale

Adiţional apelați o astfel de mișcare în care orice drept, rigid asociat cu un corp în mișcare rămâne paralel cu el însuși .

Viteză caracterizează viteza de mișcare și direcția de mișcare.

Viteza medie Mișcare în intervalul de timp δ t. numit magnitudinea

(1)

unde - s tăie calea trecută de organism în timpul  t..

Viteza instantanee circulaţie (Viteza la momentul momentului) se numește valoarea, a cărei module este determinată de primul derivat al timpului

(2)

Speed \u200b\u200b- magnitudinea vectorului. Vectorul de viteză instantanee este întotdeauna regizat de tangentă La traiectoria mișcării (figura 2). Unitatea de măsurare a vitezei - m / s.

Valoarea vitezei depinde de selectarea sistemului de referință. Dacă o persoană stă în căruța de tren, se mișcă împreună cu trenul cu privire la pământul legat de pământ, dar odihnindu-se în raport cu CA asociat cu mașina. Dacă o persoană merge pe o mașină la o viteză , atunci viteza sa față de "Pământul"  з depinde de direcția mișcării. De-a lungul mișcării trenului  z \u003d  trenuri + , Împotriva   з \u003d  trenuri - .

Proiecții ale vectorului de viteză pe axa coordonatelor h. , u. z. Definite ca primii derivați din coordonatele respective în timp (figura 2):

Dacă sunt cunoscute proiecțiile de viteză de pe axa coordonatelor, modulul de viteză poate fi determinat de teorema pithagoreană:

(3)

Uniformă mișcarea apelurilor cu o viteză constantă (υ \u003d const). Dacă direcția vectorului de viteză nu se schimbă v., mișcarea va fi uniformă simplă.

Accelerare - cantitatea fizică care caracterizează viteza de schimbare a vitezei în mărime și direcție Accelerația medie definită ca.

(4)

unde Δυ este o schimbare în viteza de timp δ t..

Vector accelerația instantanee determinată ca un derivat al vectorului de viteză v. Cu timpul:

(5)

Deoarece cu mișcare curbată, viteza poate fi schimbată atât în \u200b\u200bmagnitudine, cât și în direcție, este obișnuită să se descompună vectorul accelerației în două reciproc perpendicular Compus

dar = dar τ + dar n. (6)

Tangenţial (sau accelerarea tangentă) dar τ caracterizează viteza schimbării vitezei prin magnitudine, modulul său

.(7)

Accelerarea tangențială vizează tangențială la traiectoria vitezei la viteze la o mișcare accelerată și împotriva vitezei în timpul mișcării lente (figura 3).

Normal (accelerație centripetă dar n caracterizează schimbarea vitezei în direcție, modulul său

(8)

unde R. - Radiusul curburii traiectoriei.

Vectorul normal de accelerație este îndreptat spre centrul cercului, care poate fi efectuat cu privire la această cale a traiectoriei; Este întotdeauna perpendicular pe vectorul de accelerare tangențială (figura 3).

Modulul complet de accelerație este determinat de teorema Pythagora

. (9)

Direcția vectorială de accelerație completă dar Determinată de suma vectorială a vectorilor de accelerații normale și tangențiale (Fig.3)

Echipamente Sunați la mișcarea S. constantaccelerare . Dacă accelerarea este pozitiv, atunci ea Mișcarea egală întrebată Dacă este negativ - egalate .

Cu mișcare dreaptă dar ם \u003d 0 și dar = dar τ. În cazul în care un dar ם \u003d 0 și dar τ \u003d 0, corpul se mișcă drept și uniform; pentru dar ם \u003d 0 și dar τ \u003d const mișcare straight EqESTRONE.

Pentru mișcare uniformă Calea călătorită este calculată cu formula:

d. s. \u003d d. t.s. \u003d ∫d. t. \u003d ∫d. t.=  t.+ s. 0 , (10)

unde s. 0 - Calea inițială pentru t. = 0. Ultima formulă trebuie să fie amintită.

Dependențe grafice υ (t.) I. s.(t.) prezentat în Fig.4.

Pentru mișcarea echipamentelor  = ∫ dar D. t. = dar∫ D. t.De aici

= dart. +  0, (11)

unde  0 - Viteza inițială când t.=0.

Distanta parcursa s.\u003d ∫d. t. = ∫(dart. +  0) D t.. Rezolvarea acestui integral, ajungem

s. = dart. 2/2 +  0 t. + s. 0 , (12)

unde s. 0 - Calea inițială (pentru t. \u003d 0). Formule (11), (12) recomandă amintirea.

Dependențe grafice dar(t.), υ (t.) I. s.(t.) sunt prezentate în figura 5.

La mișcarea la fel de sol cu \u200b\u200baccelerarea vitezei g. \u003d 9,81 m / s 2 se referă trafic gratuit corpuri în plan vertical: corpul în jos se încadrează cu g.\u003e 0, când se deplasează accelerația g.\u003c0. Viteza mișcării și trecerea trecutului este modificată în conformitate cu (11):

 =  0 + g.t.; (13)

h. = g.t. 2/2 +  0 t. + H. 0 . (14)

Luați în considerare mișcarea corpului aruncată într-un unghi la orizont (minge, piatră, coajă de tun, ...). Această mișcare complexă constă din două simple: orizontal de-a lungul axei OH și vertical de-a lungul axei Ou. (Figura 6). De-a lungul axei orizontale în absența rezistenței mediului, mișcarea este uniformă; Axa verticală este egală: echilibrată la punctul maxim de ridicare și echivalent după aceasta. Traiectoria mișcării are o parabolă. Fie  0 Viteza inițială a corpului aruncată într-un unghi α la orizont din punct de vedere DAR (origine). Componentele sale pe axele selectate:

 0x \u003d  x \u003d  0 cos α \u003d const.; (15)

 0U \u003d  0 SINα. (şaisprezece)

Conform formulei (13), avem pentru exemplul nostru oriunde în traiectorie până la punctul DIN

 y \u003d  0U - g. t. \u003d  0 SINα. - G. t. ;

 x \u003d  0x \u003d  0 cos α \u003d const.

În cel mai înalt punct al traiectoriei, punct DIN, componenta verticală a vitezei  y \u003d 0. De aici puteți găsi momentul mișcării la punctul C:

 y \u003d  0U - g. t. \u003d  0 SINα. - G. t. = 0 → t. \u003d  0 SINα / G.. (17)

Știind de data aceasta, puteți determina înălțimea maximă a ridicării corpului de software (14):

h. Max \u003d  0U t.- g.t. 2/2 \u003d  0 SINα  0 SINα / g.g.( 0 SINα /g.) 2/2 \u003d ( 0 SINα) 2 / (2 g.) (18)

Deoarece traiectoria mișcării este simetrică, atunci timpul complet al mișcării până la punctul final ÎN in aceeasi masura

t. 1 =2 t. \u003d 2 0 SINα / g.. (19)

Gama de zboruri Au. Date (15) și (19) vor fi determinate:

Au.\u003d  X. t. 1 \u003d  0 Cosα 2 0 SINα / G. \u003d 2 0 2 cosα sinα / G.. (20)

Accelerarea completă a corpului în mișcare în orice punct al traiectoriei este egală cu accelerarea căderii libere G.; Poate fi descompus pe normal și tangențial, așa cum se arată în Fig.3.

În conformitate cu punctul material, se înțelege un corp macroscopic, proprietățile cărora (masa, rotația, forma etc.) pot fi neglijate dacă este nevoie să descrieți mișcarea acestuia. Care este punctul de material, veți învăța din acest articol.

Dacă vorbim dacă acest corp este considerat un astfel de punct, atunci totul este determinat de non-dimensiuni ale corpului, dar din condițiile stabilite în sarcină. De exemplu, raza planetei noastre este o ordonanță de mărime mai mică decât distanța dintre soare și pământ, iar mișcarea orbitală poate fi descrisă doar sub forma unui punct material, care are o masă similară a terenului și este situată în Centrul său. Cu toate acestea, dacă luăm în considerare mișcarea zilnică a planetei în jurul axei proprii, atunci este lipsită de sens să o înlocuiți pe punctul material. Modelul punctului de tip considerat unui anumit organism nu este determinat de dimensiunile corpului în sine, dar mai mult condițiile pentru mișcarea sa. De exemplu, în funcție de teorema mișcării centrului sistemului sistemului atunci când deplasați tipul progresiv, fiecare corp solid poate fi considerat ca un punct material, poziția căruia este similară cu centrul corpului de masă.

Astfel de proprietăți fizice ale punctului ca o masă, viteză, poziție și alte determină comportamentul său la fiecare dată.

Poziția în spațiul punctului considerat este determinată ca o poziție a punctului geometric. În mecanică, punctul material are o mulțime de constantă și independentă de orice factori ai mișcării și interacțiunii sale cu alte organisme. Dacă utilizați o abordare a construcției mecanicii bazate pe axiom, atunci se iau următoarele:

Axiomă

Punctul material este numit corpul - punctul geometric, care corespunde scalarului, numit masa: (R și M), în care R este un vector din spațiul euclidian, care se referă la un anumit sistem de coordonate cartesian. Masa este constantă și independentă de poziția punctului în timp și spațiu.

Punctul materialului piesează energia mecanică exclusiv ca energia cinetică a mișcării sale în spațiu sau ca o potențială energie care intră în interacțiunea cu câmpul. Acest lucru sugerează că acest punct nu poate fi deformat, se rotește în jurul axei proprii și nu răspunde la schimbările sale în spațiu. În paralel cu acest lucru, punctul material se deplasează cu schimbarea la distanța sa de pereche de unghiul lui Euler și orice centru instantaneu de rotație, direcția direcției direcției și, la rândul său, conectează acest punct cu centrul. Această metodă este foarte frecventă în mecanică.

Tehnica în care sunt studiate legile de mișcare a obiectelor reale, studiind mișcarea modelului ideal - aceasta este baza mecanicii. Fiecare corp macroscopic poate fi reprezentat sub formă de puncte materiale care interacționează între ele, având mase corespunzătoare maselor părților sale. Studiul mișcării acestor părți este redus la studiul mișcării punctelor în cauză.

Termenul în sine este oarecum limitat în utilizare. De exemplu, gazul rarefiat la modul de temperatură ridicată este caracterizat printr-o dimensiune mică de molecule în raport cu o distanță tipică între ele. Și, deși acest lucru poate fi neglijat în unele cazuri și ia molecula pentru punctul material, în cea mai mare parte nu este așa. Energia internă a moleculei este determinată prin oscilații și rotații, iar capacitatea sa depinde de dimensiunea, structura și proprietățile particulei. În unele cazuri, moleculele monohidomice pot fi considerate ca exemple de punct de material, dar chiar și la regimul de temperatură ridicată, cochilii electronice sunt excitați din cauza coliziunilor moleculelor cu evidențierea ulterioară.

Prima sarcină

  • a) mașina care intră în garaj;
  • b) mașină pe pista Moscova - Rostov?
  • a) mașina care intră în garaj nu poate fi considerată un astfel de obiect, deoarece diferența de dimensiune dintre mașină și garaj este relativ mică;
  • b) Auto pe autostrada Moscova - Rostov poate fi văzută ca un astfel de punct, deoarece dimensiunea vehiculului este de aproximativ mai mică decât calea.

A doua sarcină

  • a) un băiat care merge acasă de la școală (calea 1 km);
  • b) Băiatul face exerciții fizice?
  • a) Deoarece calea de la școală la casă este un kilometru, băiatul poate fi considerat un punct, deoarece este foarte mic în dimensiunea sa față de distanță.
  • b) Când același copil efectuează exercițiul de dimineață, nu poate fi luat pentru punctul material.

În lumea din jurul nostru, totul este în mișcare continuă. Mișcarea în sensul general al acestui cuvânt implică modificări care apar în natură. Cea mai ușoară vedere a mișcării este o mișcare mecanică.

Din cauza fizicii clasei a 7-a, știți că mișcarea mecanică a corpului se numește o schimbare în poziția sa în spațiu în raport cu alte corpuri care apar în timp.

La rezolvarea diferitelor probleme științifice și practice asociate cu mișcarea mecanică a organismelor, trebuie să puteți descrie această mișcare, adică pentru a determina traiectoria, viteza a trecut, poziția corpului și alte caracteristici de mișcare pentru oricând.

De exemplu, aeronava de lansare de la sol la o altă planetă, oamenii de știință trebuie să pre-calcula unde această planetă este relativă pe pământ în momentul aterizării pe aparat. Și pentru aceasta trebuie să aflați cum direcția și modulul vitezei acestei planete se schimbă în timp și pe ce traiectorie se mișcă.

Din cursul matematic, știi că poziția punctului poate fi setată utilizând sistemul de coordonate de coordonate sau de coordonate dreptunghiulare (figura 1). Dar cum să setați poziția corpului având dimensiuni? La urma urmei, fiecare punct al acestui corp va avea propria sa coordonată.

Smochin. 1. Poziția punctului poate fi setată utilizând sistemul de coordonate directe sau dreptunghiulare coordonate

Când descrieți mișcarea corpului având dimensiuni, apar alte probleme. De exemplu, ceea ce trebuie înțeles la viteza corpului, dacă se mișcă în spațiu, se rotește simultan în jurul propriului său axă? La urma urmei, viteza diferitelor puncte ale acestui corp va fi diferită atât în \u200b\u200bmodul cât și în direcție. De exemplu, cu rotația zilnică a pământului, punctele diametral opuse se deplasează în direcții opuse și cu cât a fost mai aproape de axă există un punct, cu atât mai puțin viteza sa.

Cum puteți seta coordonatele, viteza și alte caracteristici ale mișcării corpului cu dimensiuni? Se pare că, în multe cazuri, în loc să se miște corpul real, este posibil să se ia în considerare mișcarea așa-numitului punct material, adică punctele cu o masă a acestui corp.

Pentru un punct material, este clar să se determine cu siguranță coordonatele, viteza și alte cantități fizice, deoarece nu contează și nu se poate roti în jurul axei proprii.

Nu există puncte materiale în natură. Punctul material este un concept care simplifică soluția multor sarcini și face posibilă obținerea unor rezultate destul de precise.

  • Punctul material este conceptul administrat în mecanica de a desemna corpul, care este considerat ca un punct având o masă

Aproape fiecare organism poate fi privit ca un punct material în cazurile în care distanța trecută de punctele corpului este foarte mare comparativ cu dimensiunile sale.

De exemplu, terenurile și alte planete consideră punctele materiale atunci când studiază mișcarea în jurul Soarelui. În acest caz, diferențele în mișcarea diferitelor puncte ale oricărei planete cauzate de rotația zilnică nu afectează valorile care descriu mișcarea anuală.

Punctele materiale sunt considerate a fi planete atunci când studiază mișcarea în jurul soarelui

Dar atunci când rezolvați problemele asociate cu rotația zilnică a planetelor (de exemplu, la determinarea timpului de răsărit în diferite locuri ale suprafeței globului), este inutil să se ia în considerare planeta cu un punct material, deoarece rezultatul sarcinii depinde de dimensiunea acestei planete și de viteza de mișcare a suprafeței sale. De exemplu, în zona de ceas Vladimir, soarele va dura mai târziu de 1 oră, în Irkutsk - 2 ore mai târziu, iar la Moscova - 8 ore mai târziu decât în \u200b\u200bMagadan.

Pentru punctul material, este legal să luați aeronava, 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 puterea rezistenței aerului care acționează asupra planului de zbor, este imposibil să se ia în considerare punctul material, deoarece forța de rezistență depinde de forma și viteza aeronavei.

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

Corpul, care se deplasează progresiv 1, poate fi luat pentru punctul material, chiar dacă dimensiunile sale sunt proporționale cu distanța în sine. De exemplu, o persoană care stă la pasul unui escalator în mișcare se mișcă (figura 2, a). În orice moment, toate punctele corpului uman se mișcă la fel. Prin urmare, dacă vrem să descriem mișcarea unei persoane (adică, pentru a determina modul în care viteza sa schimbări, calea etc.), este suficient să se ia în considerare mișcarea unui singur punct al acestuia. În acest caz, problema problemei este foarte simplificată.

Cu mișcarea liniară a corpului, o axă de coordonate este suficientă pentru a determina poziția sa.

De exemplu, poziția căruciorului cu un picurător (fig.2, b) care se deplasează pe masă este direct și progresiv, în orice moment puteți determina utilizarea unui conducător situat de-a lungul traiectoriei mișcării (căruciorul cu un picper este luate pentru punctul material). Un conducător în această experiență este convenabil să ia corpul de referință, iar scara sa poate servi ca axă de coordonate. (Reamintim că corpul de referință este numit corpul relativ la care se ia în considerare schimbarea în poziția altor corpuri în spațiu.) Poziția coșului cu un picură va fi determinată în raport cu diviziunea zero a liniei.

Smochin. 2. Cu mișcarea progresivă a corpului, toate punctele sale se mișcă la fel

Dar dacă este necesar să se determine, de exemplu, calea care a trecut coșul într-o anumită perioadă de timp sau viteza mișcării sale, apoi în plus față de conducător, veți avea nevoie de un dispozitiv pentru măsurarea ceasului.

În acest caz, rolul unui astfel de dispozitiv efectuează un picper, de la care scade scăderea la intervale egale. Întoarcerea macaralei, se poate realiza că picăturile se încadrează în interval, de exemplu, în 1 s. Având în vedere numărul de lacune între urmele picăturilor de pe linie, puteți determina intervalul de timp corespunzător.

Din exemplele de mai sus, este clar că pentru a determina poziția corpului în mișcare în orice moment, tipul de mișcare, viteza corpului și alte caracteristici ale mișcării necesită un organism de referință asociat cu sistemul de coordonate (sau o axă de coordonate, Dacă corpul se mișcă de-a lungul unei linii drepte) și dispozitivul pentru măsurători ale timpului.

  • Sistemul de coordonate, corpul de referință cu care este conectat și dispozitivul pentru măsurarea timpului formează un sistem de referință, relativ la care se ia în considerare mișcarea corpului.

Desigur, în multe cazuri este imposibil să măsoară în mod direct coordonatele corpului în mișcare în orice moment. Nu avem o posibilitate reală, de exemplu, să aranjăm o bandă de măsurare și să aranjăm observatori cu un ceas de-a lungul căii multi-kilometru al mașinii în mișcare plutitoare prin oceanul căptușelii, aeronavă care zboară, un proiectil, care a trecut de la Pistolul de artilerie, de diferite corpuri celeste, a cărui mișcare observăm și așa mai departe.

Cu toate acestea, cunoașterea legilor fizicii vă permite să determinați coordonatele organismelor care se deplasează în diferite sisteme de referință, în special în sistemul de referință asociat cu Pământul.

Întrebări

  1. Ceea ce se numește punct material?
  2. Care este scopul conceptului de "punct de material"?
  3. În ce caz, corpul în mișcare este de obicei considerat drept un punct material?
  4. Dați un exemplu care arată că același corp într-o situație poate fi considerat un punct material și nu există.
  5. Caz în care poziția corpului în mișcare poate fi setată utilizând aceeași axă de coordonate?
  6. Care este sistemul de referință?

Exercitiul 1

  1. Este posibil să se numără mașina cu un punct material atunci când determină calea pe care a trecut-o în 2 ore, deplasându-se la o viteză medie de 80 km / h; Când depășiți o altă mașină?
  2. Avionul comite un zbor de la Moscova la Vladivostok. Poate avionul să ia în considerare ca punct material al dispecerii, respectând mișcarea sa; Pasagerul acestei aeronave?
  3. Când vorbesc despre viteza mașinii, trenurilor și a altor vehicule, corpul de referință nu indică de obicei. Ce vrei să spui în acest caz sub corpul de referință?
  4. Băiatul stând pe pământ și îi privea pe sora lui mai mică, a mers pe carusel. După patinaj, fata ia spus fratelui său că el însuși, și acasă, iar copacii au trecut repede peste ea. Băiatul a început să argumenteze că se mișca împreună cu case și copaci, iar sora sa mutat. În ceea ce privește ce organisme au considerat mișcarea unei fete și a unui băiat? Explicați cine este drept în litigiu.
  5. În ceea ce privește corpul de referință, mișcarea este luată în considerare atunci când spun: a) viteza vântului este de 5 m / s; b) jurnalul de jurnal prin fluxul râului, astfel încât viteza sa este zero; c) viteza copacului plutitoare pe râu este egală cu debitul de apă din râu; d) orice punct al roții unei biciclete în mișcare descrie un cerc; e) Soarele se întoarce în dimineața de est, se mișcă prin cer în timpul zilei, iar seara vine în Occident?

1 mișcare de protecție - mișcarea corpului, în care conectarea directă a celor două puncte ale acestui corp se mișcă, rămânând tot timpul paralel cu direcția sa inițială. Un progresiv poate fi atât mișcarea dreaptă, cât și cea curbilină. De exemplu, cabina de roți Ferris este transformată.

Punct de material

Punct de material (Particle) - Cel mai simplu model fizic din mecanică este corpul perfect al cărui dimensiuni sunt zero, puteți număra, de asemenea, dimensiunile corpului sunt infinit de mici comparativ cu alte dimensiuni sau distanțe în cadrul sarcinilor asumante studiate. Poziția punctului material în spațiu este definită ca poziție a punctului geometric.

Practic, sub punctul material, înțelege greutatea corporală, dimensiunea și forma care pot fi neglijate la rezolvarea acestei sarcini.

Cu mișcarea liniară a corpului, o axă de coordonate este suficientă pentru a determina poziția sa.

Caracteristici

Masa, poziția și viteza punctului de material la fiecare punct specific în timp determină pe deplin comportamentul și proprietățile fizice.

Corolar

Energia mecanică poate fi stivuită cu un punct material doar sub forma energiei cinetice a mișcării sale în spațiu și (sau) energia potențială a interacțiunii cu câmpul. Aceasta înseamnă automat incapacitatea punctului material către deformări (punctul material poate fi numit doar un corp absolut solid) și rotația în jurul axei proprii și schimbări în direcția acestei axe în spațiu. În același timp, modelul corpului sa mutat, descris de punctul material, care constă în schimbarea distanței sale de la un centru instantaneu de rotație și două unghiuri Euler, care set de direcția liniei care leagă acest punct cu centrul este Extrem de utilizat în multe secțiuni de mecanică.

Restricții

Aplicarea limitată a conceptului de punct de material este vizibilă din acest exemplu: într-un gaz rarefiat la temperaturi ridicate, dimensiunea fiecărei molecule este foarte mică comparativ cu distanța tipică dintre molecule. Se pare că pot fi neglijați și considerați o moleculă de punct de material. Cu toate acestea, acest lucru nu este întotdeauna cazul: oscilațiile și rotația moleculei - un rezervor important de "energie internă" a moleculei, a căror "capacitate" este determinată de dimensiunile moleculei, structura sa și proprietățile chimice. Într-o aproximare bună, ca punct material, uneori este posibil să se ia în considerare o moleculă monoomică (gaze inerte, perechi de metale etc.), dar chiar și în astfel de molecule la o temperatură suficient de ridicată există o excitație de cochilii de electroni datorită coliziunile moleculelor, urmate de evidențierea.

Notează


Fundația Wikimedia. 2010.

Urmăriți ceea ce este un "punct de material" în alte dicționare:

    Punct masiv. În mecanică, punctul de material este utilizat în cazurile în care dimensiunile și forma corpului nu joacă roluri atunci când studiază mișcarea, dar numai masa este importantă. Aproape orice organism poate fi privit ca un punct material dacă ... ... Dicționar enciclopedic mare

    Conceptul administrat în mecanica de a desemna obiectul este considerat un punct având o masă. Poziția lui M. t. În Pré este definită ca poziția geomului. Puncte care simplifică în mod semnificativ soluția problemelor mecanicii. Practic corp poate fi considerat ... ... Enciclopedia fizică

    punct de material - Punctul care are o masă. [Colecția de termeni recomandați. Problema 102. Mecanica teoretică. Academia de Științe a URSS. Comisia de terminologie tehnică științifică. 1984] Teme Teoretice Mecanica En Particle de Materle Punkt FR Point Matériel ... Directorul traducătorului tehnic

    Enciclopedia modernă

    În mecanică: un corp infinit de mic. Un dicționar de cuvinte străine incluse în limba rusă. Chudinov a.N., 1910 ... Dicționar de cuvinte străine din limba rusă

    Punct de material - punctul material, conceptul administrat în mecanica de a desemna organismul, dimensiunile și forma care pot fi neglijate. Poziția punctului material în spațiu este definită ca poziție a punctului geometric. Corpul poate fi considerat material ... ... Ilustrate dicționar enciclopedică

    Conceptul administrat în mecanica obiectului de dimensiuni infinit de mici având o masă. Poziția punctului material în spațiu este definită ca poziția punctului geometric, care simplifică soluția problemelor mecanice. Practic orice organism poate ... ... Enciclopedice dicționar

    Punct de material - punct geometric cu masă; Material Dot imaginea abstractă a unui corp material, având o masă și fără dimensiuni ... Începutul științei naturale moderne

    punct de material - materialUsis Taškas Statusas T SNRITI Fizika Atikmenys: Angl. Punct de masă; Punct de material VOK. Massenpunkt, M; Materieller punkt, M Rus. punct de material, f; Point Mass, F Pranc. Point Masse, M; Point Matériel, M ... Fizikos terminų žodynas

    punct de material - Punctul având o mulțime de ... Politehnică Dicționar de terminologie.

Cărți

  • Set de tabele. Fizică. Gradul 9 (20 tabele) ,. Un album academic de 20 de coli. Punct de material. Coordonatele unui corp în mișcare. Accelerare. Legile lui Newton. Legea gravitației globale. Mișcare dreaptă și curbilină. Mișcarea corpului
Se încarcă ...Se încarcă ...