Все тела, которые нас окружают состоят из колоссально большого числа атомов или молекул, то есть представляют собой макроскопические системы
Механические свойства тел
Механические свойства тел определяются их внутренним строением, состоянием, химическим составом, изучение которых выходит за рамки механики, потому изучаются в других разделах физики. В механике же при рассмотрении реальных тел в зависимости от условий конкретной задачи пользуются упрощенными моделями: материальной точки, абсолютно твердого тела и другими.
Материальная точка
Радиус-вектор точки
Материальной точкой (МТ) называют тело, размерами и формой которого можно пренебречь в данной конкретной физической задачи. Критерием этого является то, что характерные расстояния, которые тело проходит в процессе данного движения (масштаб движения, обозначим L) должны быть на порядки величины (хотя бы на 1-2 порядка) больше, чем характерные размеры тела. Таким образом, критерием того, что физическое тело можно считать МТ будет выполнение условия. Сам термин “материальная точка” как бы подчеркивает, что размерами тела пренебрегаем, но в то же время это физический объект, имеющий массу. В этом смысле, корректнее было бы пользоваться термином “точечная масса”, аналогично тому, как это делается в электростатике, где используют понятие “точечный заряд”.
На багаж знаний читайте похожие рефераты:
- Химия – наука о веществах и их превращениях;
- Сущность воды;
- Рождение Вселенной: Большой Взрыв;
- Красиво об астрономии.
Материальная точка
В физике очень важно понятие порядка величины: как это понятие нужно использовать уже даже для корректного определения МТ, то кратко вспомним это определение. Такое сравнение через порядок величины позволяет корректно устанавливать, можно считать это тело в данной конкретной физической задачи материальной точкой, или нет. Проще – можно пренебречь размерами тела по сравнению с характерными расстояниями, проходящей тело в процессе данного движения.
Теперь очевидно, что в процессе движения Земли вокруг Солнца ее можно, конечно же, считать материальной точкой. В процессе же движения тел по земной поверхности. или вблизи Земли (движение спутников), Земля уже не может считаться материальной точкой, и наоборот, будем сравнивать размеры этих тел с размерами Земли в каждой конкретной задачи.
Любое тело или систему тел изучается в механике, можно рассматривать как систему материальных точек. Для этого нужно условно разбить все тела системы на достаточно большое количество частей, таких, чтобы размеры каждой из этих частей были несравненно малыми по сравнению с размерами самих тел.
Абсолютно твердым телом называют тело, расстояние между – любыми двумя точками которого остается неизменной. Такая модель может быть использована в задачах, в которых деформациями тела можно пренебречь. Фактически абсолютно твердое тело – это система МТ, жестко связаны между собой.
На багаж знаний читайте похожие рефераты:
- Химия – наука о веществах и их превращениях;
- Теория Большого Взрыва;
- Метеорология в системе наук;
- Эллинистическо-римская философия.
Движения тела в физике
Три состояния вещества
Любое движение абсолютно твердого тела можно разложить на два основных вида движения – поступательное и вращательное.
Поступательное движение – это такое движение, при котором любая прямая, соединяющая две произвольные точки этого тела, проведенная в движущемся теле, остается параллельной самой себе. Поступательно движутся, например, поршень в цилиндре двигателя или тепловой машины, кабина лифта при опускании и поднимании. Ниже будет показано, что в каждый момент времени скорости и ускорения всех точек тела при поступательном движении будут одинаковыми, а значит для описания такого движения твердого тела достаточно рассмотреть движение какой-либо одной его точки.
При вращательном движении абсолютно твердого тела все точки тела движутся по окружностям, центры которых лежат на одной прямой, называемой осью вращения. Ось вращения может находиться и вне тела. Произвольные точки тела, таким образом, движутся по окружностям разного радиуса, центры которых лежат на оси, а плоскости этих кругов перпендикулярны к оси вращения. При таком движении тоже сначала нужно уметь описать движение произвольной МТ абсолютно твердого тела.
Таким образом, как для поступательного, так и вращательного движений (или при одновременном наложении этих движений) сначала нужно научиться описывать движение одной материальной точки.
(No Ratings Yet)
Загрузка...