Фізика. 7 клас. Головко

§ 8. Матеріальна точка

Для дослідження механічного руху застосовують фізичні моделі, за допомогою яких дещо спрощується вивчення механічного руху.

• Матеріальна точка і фізичне тіло
• У яких випадках тіло можна вважати матеріальною точкою

Матеріальна точка і фізичне тіло. Досліджуючи механічний рух тіла, ми можемо використати деякі спрощення. Наприклад, якщо ми розглядатимемо рух потяга між Києвом і Львовом, то, визначаючи його положення в просторі, ми зможемо знехтувати його розмірами й прийняти його за точку. У фізиці прийнято говорити: матеріальну точку.

Матеріальна точка - тіло, розмірами і формою якого в даній задачі можна знехтувати.

Вважати тіло матеріальною точкою ми можемо і в тому випадку, коли розміри тіла малі порівняно з пройденим шляхом. Наприклад, під час руху літака між материками (рис. 2.9, а), при русі Землі навколо Сонця (рис. 2.9, б).

Рис. 2.9. Випадки, коли тіла можна вважати матеріальними точками

У яких випадках тіло можна вважати матеріальною точкою. Матеріальна точка - це фізична модель реального тіла, яка вводиться для спрощення вивчення механічного руху. Слід зазначити, що одне й те саме тіло не завжди можна вважати матеріальною точкою. Наприклад, для обчислення часу перельоту літака між двома містами (рис. 2.9, а) літак можна вважати матеріальною точкою, бо його розміри надзвичайно малі у порівнянні з відстанню між містами. Якщо є потреба описати рух літака під час виконання ним фігур вищого пілотажу (рис. 2.10), то виникає необхідність враховувати розміри літака. Різні точки літака (А; В; С) рухатимуться по-різному: літак погойдуватиме крилами, підніматиме чи опускатиме ніс. За цих умов літак не можна вважати матеріальною точкою.

Рис. 2.10. Під час виконання фігур вищого пілотажу літак не можна вважати матеріальною точкою

Чи можна вважати тіло матеріальною точкою залежить від умови задачі. Надалі, якщо ми розглядатимемо поступальний рух тіла або якщо розміри тіла малі порівняно з довжиною пройденого шляху, ми вважатимемо тіло матеріальною точкою і визначати його положення у просторі будемо за координатами цієї точки.

Головне у цьому параграфі

Будь-яке тіло має нескінченно велику кількість точок, тому визначити його положення на площині чи у просторі часто дуже важко. Тому там, де розмірами тіла можна знехтувати, достатньо розглянути рух однієї точки тіла. Матеріальна точка - тіло, розмірами і формою якого в даній задачі можна знехтувати.

Можна чи не можна вважати тіло матеріальною точкою - залежить не від розмірів тіла, а від поставленої задачі.

Запитання для самоперевірки

• 1. Що називають матеріальною точкою?
• 2. У яких випадках застосовують поняття матеріальної точки?
• 3. Укажіть, у якому з наведених нижче прикладів рух тіла можна розглядати як рух матеріальної точки: а) корабель швартується до причалу; б) турист мандрує по Карпатах; в) муха повзе по стелі; г) автомобіль паркується на стоянку.