egy anyagi pont
fizika
A tankönyv 9. évfolyam
A világ körülöttünk minden állandó mozgásban van. Alatt a forgalom általános értelemben azt jelenti, olyan változás, amely a természetben előforduló. A legegyszerűbb fajta mozgás mechanikai mozgással.
Természetesen a fizika 7. osztály tudja, hogy a mechanikai mozgás a test nevezzük változás álláspontját viszonyított térben más szervek, amelyek idővel előfordul.
Megoldásánál különböző tudományos és gyakorlati problémákat, amelyek a mechanikus testek mozgását, képesnek kell lennie arra, hogy leírja ezt a mozgást, azaz a. E. meghatározásához a pálya, sebesség, távolság, helyzete a szervezetben, és néhány egyéb jellemzői a mozgás bármely szakában.
Például indít repülőgép Föld egy másik bolygóra, a tudósok először ki kell számítania, ha ez a bolygó a Földhöz képest idején leszállás a gépét. És ezt meg kell, hogy kitaláljuk, hogyan kell változtatni az idő múlásával, irányát és sebességét nagysága ezt a bolygót és milyen pályára mozog.
Mechanikus mozgás a ballon
Természetesen a matematika, tudod, mi a helyzet a pont beállítható a koordináta tengelyt vagy derékszögű koordináta-rendszer (1.). De hogyan kell beállítani a testhelyzet, amelynek méretei? Miután minden egyes pontja a szervezet saját koordináta.
Ábra. 1. A pont pozíciója megadható koordinátatengely derékszögű koordináta-rendszert, vagy
A mozgását leíró rendelkező test méretei, vannak más kérdés. Például, hogy mit jelent a test sebessége, ha mozog a térben, ugyanakkor saját tengelye körül forgó? Végtére is, a sebesség a különböző pontokat a test más lesz mind nagyságát és irányát. Például, átmérősen átellenes pontjai ellentétes irányban mozognak együtt a Föld forgása, a közelebb a tengelyre pont elhelyezkedik, az alsó a sebessége.
Hogyan tudjuk adja meg a koordináta, sebesség és egyéb jellemzőit a mozgás a test, amelynek a méretei? Kiderült, hogy sok esetben lehet tekinteni egy úgynevezett mozgás egy anyagi pont, t. E. A lényeg, amelynek a súlya a test, hanem a valós test mozgását.
Egy anyagi pont lehet egyedileg határozza meg a koordinátákat, a sebesség és egyéb fizikai mennyiségek, mert nincs méretei és nem tud forogni a tengelye körül.
Anyaga pont nem található meg a természetben. Anyagi pont - ez a koncepció, amelynek használata leegyszerűsíti a számos probléma megoldását, és így biztosítja a meglehetősen pontos eredményt.
A test lehet tekinteni, mint egy anyagi pont abban az esetben, ha mérete (és így a forma és a forgatás) lehet figyelmen kívül hagyni, mert nem lényeges problémát kell megoldani.- Anyagi pont - egy olyan fogalom bevezetésre a mechanika, hogy leírja a szervezet, amely tekinthető a pont, amelyek sok
Gyakorlatilag minden szervezet lehet tekinteni, mint egy anyagi pont azokban az esetekben, ahol a távolságok pontokat a test, nagyon nagy méretéhez képest.
Például az anyag pont úgy a Föld és a többi bolygó a tanulmány a mozgásuk a nap körül. Ebben az esetben a különbség a mozgás különböző pontjain minden bolygó által okozott napi forgás, nem befolyásolják a mennyiségeket leíró éves mozgás.
Lényeges pontokon tartják a világ a tanulmány a mozgásuk a Nap körül
Azonban a problémák megoldásában kapcsolatos napi forgása bolygók (például meghatározásakor a napfelkeltét időben különböző helyeken a Föld felszínén), feltételezzük, bolygó anyagi pont Értelmetlen, mert az eredmény a probléma nagyságától függ a bolygó és a sebesség pont annak felületét. Például, a Vladimir óramutató járásával megegyező nap zóna emelkedik 1 órával később, Irkutszk - 2 órával később, és Moszkva - 8 órával később, mint a Magadan.
Egy anyagi pont jogosan veszi a gépet, ha szükséges, például, hogy meghatározzuk az átlagos sebesség a mozgás az úton a Moszkva Novoszibirszk. De amikor kiszámításakor a légellenállást ható erő repülő repülőgép, hogy fontolja lehetetlenné anyagi pont, hiszen az erő ellenállását alakjától függ és repülőgép sebessége mozgás.
Egy anyagi pont, akkor egy sík, repülő egyik városból a másikba
Mozgó test folyamatosan 1 lehet venni, mint egy anyagi pont, még akkor is, ha méretük összehasonlítható járható távolságok nekik. Például, folyamatosan mozog, álló személy a lépcsőn egy mozgó mozgólépcső (2A.). Bármikor, a pontokat a test mozog ugyanaz. Tehát ha azt akarjuk, hogy leírja a mozgás egy személy (azaz meghatározni, hogyan változik az idő múlásával, a sebesség, útvonal, és így tovább. D.), ez elegendő ahhoz, hogy a mozgás csak az egyik pontot. A probléma megoldása nagymértékben egyszerűsödik.
Az egyenes mozgás a test, csak egy koordináta tengely pozíció meghatározásához.
Például, a helyzet a teherautó egy cseppentő (ábra. 2b), mozgó egyenes vonalban az asztalra, és fokozatosan, bármely adott időpontban meghatározható egy vonalzóval mentén található a mozgáspálya (kocsi egy csepegtető veszik, mint a anyagi pont). Vonal ennek a kísérletnek, kényelmes, hogy a hivatkozás a testet, és a tartomány is szolgálhat koordinátatengellyel. (Emlékezzünk, hogy a test törzsének nevezzük referencia szemben, amely megmagyarázza, hogyan kell változtatni, az egyéb szervek az űrben.) A helyzet a kocsi csepegtetővel fogja meghatározni képest nulla határvonalat.
Ábra. 2. Az előre irányuló mozgás a test minden ponton mozog ugyanazon
De ha azt akarjuk, hogy meghatározza, például egy út, amely eltelt a teherautó egy bizonyos ideig, vagy a sebesség a mozgás, amellett, hogy a vonal lesz szükség a készülék mérési idő - óra.
Ebben az esetben a szerepe egy ilyen eszköz végzi csepegtetővel, ahonnan rendszeres időközönként esik esik. Rátérve daru, biztosítani tudjuk, hogy a cseppek eső időközökben, például 1 mp. Számát tekintve a rések között nyomait cseppeket a vonalzó meg lehet határozni a megfelelő időintervallumban.
Ezekből a példákból kitűnik, hogy határozza meg a helyzetét a mozgó test egy időben, a forgalom típusa, sebessége a test és egyes más mozgást szükséges jellemzők szerv hivatkozási keret, a hozzá tartozó koordináta-rendszer (vagy az egyik koordináta tengely, amikor a test mozog egy egyenes vonal) és eszköz idő mérése.- koordináta-rendszer, a referencia-test, amelyhez az kapcsolódik, és az időmérő eszközt alkotnak referenciakeret képest, amely a test mozgását tekinthető
Természetesen sok esetben lehetetlen, hogy közvetlenül mérni a helyzetét egy mozgó test bármely adott időpontban. Van egy igazi lehetőség, például, helyezze a mérőszalagot és helye megfigyelőket órák mentén több kilométeres útját egy mozgó autót, vitorlázás óceánjáró repülő repülőgép, lövedék, onnan egy tüzérségi ágyú, a különböző égitestek mozgását amit láttunk, és így tovább. Stb .
Mindazonáltal, a tudás a fizika törvényei, hogy meghatározzuk a koordinátákat a mozgó testek különböző referenciakeret, különösen a referenciakeret járó föld.
- Az úgynevezett anyagi pont?
- Milyen célból fogalmát „anyagi pont”?
- Bizonyos esetekben, a mozgó test szokás tekinteni, mint egy anyagi pont?
- Adjunk példát mutatja, hogy ugyanaz a test ugyanabban a helyzetben lehet tekinteni, mint egy anyagi pont, a másik - nem.
- Ebben az esetben a helyzet a mozgó test szerint egyetlen koordináta tengely?
- Mi a referenciakeret?
Gyakorlat 1
- Meg tudjuk vizsgálni autó anyagi pont meghatározásánál az utat ő került sor 2 órán mozgó átlag sebesség 80 km / h; előzés őket egy másik autó?
- A gép teszi a járatot Moszkva Vlagyivosztokig. Meg lehet tekinteni, mint egy anyagi pont a repülőgép diszpécser, figyelte a mozdulatait; utasszállító repülőgép?
- Amikor az emberek beszélnek a sebesség a gép, a vonatok és más járművek, a referencia-szervezet általában nem jelezték. Mit értünk ebben az esetben a test alá referenciakeret?
- A fiú a földön állt, és nézte, ahogy a húga kört a körhinta. Miután lovaglás a lány azt mondta a bátyja, hogy ő maga, és a ház és a fák gyorsan végigsöpört mellette. A fiú kezdtek vitatkozni, hogy együtt házak és fák mozdulatlanul, és nővére költözött. Viszonylag közintézményeinek hivatkozás tekinthető a mozgás lány és egy fiú? Magyarázza, kinek van igaza a vitában.
- Relatív, hogy egy referencia test mozgásának tekinthető, amikor azt mondják: a) szélsebesség 5 m / s; b) log úszik lefelé a folyón, így a sebesség nulla; c) a sebesség vitorlás a folyó fa egyenlő az áramlási sebesség a víz a folyóba; g) bármely pontján a mozgó kerékpár kört ír le; e) A reggeli nap keleten kel a nap folyamán mozog az égen, és este készletek nyugati?
1 transzlációs mozgást - a mozgás a test, amelyben az egyenes összekötő vonal bármely két pont a test mozog, fennmaradó mindenkor párhuzamosan az eredeti irányba. Tartós lehetnek szögletes vagy ívelt mozgást. Például folyamatosan mozog kabin óriáskerék.