Материальная точка. Система отсчета

Материальная точка – это понятие, вводимое в механике для обозначения тела, которое рассматривается как точка, имеющая массу.

Материальная точка позволяет определять положение тела, независимо от размеров, формы и т.п.

К примеру, для определения средней скорости движения самолета из Москвы и в Краснодар его лучше принять за материальную точку, не принимая в расчет его размеры и формы, которые в данном случае не имеют значения.

НО!

Тело можно считать материальной точкой только в тех случаях, когда его размеры, форма, вращение не имеют существенного значения в условиях решаемой задачи и ими можно пренебречь.

Возьмем для примера тот же самолет. При вычислении силы сопротивления воздуха, действующей на самолет, его размеры и форма имеют принципиальное значение – а значит, в этом случае самолет нельзя принять за материальную точку.

Система отсчета.

Положим на стол линейку и пустим тележку вдоль нее. Тогда линейка будет выполнять роль тела отсчета, а ее шкала – роль координатной оси.

(Тело отсчета – это тело, относительно которого рассматривается изменение положения другого тела. В нашем случае движение тележки мы рассматриваем относительно линейки, которая и становится для нас телом отсчета).

Чтобы определить скорость движения нашей тележки, нам в момент ее запуска нужно также включить секундомер.

Таким образом, для определения положения движущегося тела в любой момент времени, вида движения того тела, его скорости и т.п. необходимы три вещи: прибор для отсчета времени, тело отсчета и связанная с ним система координат.

Система координат, тело отсчета и прибор для измерения времени образуют систему отсчета.

Относительно системы отсчета и рассматривают движение тела.

Перемещение

Перемещение тела (материальной точки) – это вектор, соединяющий начальное положение тела с его последующим положением.

Существует большая разница между путем и перемещением. Путь может быть и по прямой, и по извилистой линии, может быть и круговым. Допустим, во всех этих случаях длина пути одинаковая. Очевидно, что расстояние между началом и концом пути будет разным. То есть тело может преодолеть путь длиной в 20 км и при этом переместиться от начальной точки всего на 2 км, на 20 метров или вообще не переместиться (если тело двигалось по кругу, то оно, пройдя круг, вернулось к исходной точке).

Путь – скалярная величина, то есть величина, не имеющая направления.

Перемещение – векторная величина, то есть величина, имеющая направление.

Поиск по сайту: