Главная >> Физика. 9 класс. Пурышева

Глава 1. Законы механики

Основные понятия механики

5. Любое тело имеет определённые размеры. При движении тела его части, например пол и потолок лифта, занимают различные положения в пространстве. Возникает вопрос: как же определить координаты тела? В целом ряде случаев можно не указывать положение каждой точки тела.

Например, все точки лифта (рис. 5) движутся поступательно и при движении описывают одинаковые траектории. Поэтому при поступательном движении тела нет необходимости описывать движение каждой его точки в отдельности. Напомним, что траектория — это линия, вдоль которой движется тело.

При решении многих задач размерами тела можно пренебречь. Например, чтобы определить, с какой скоростью влетает в ворота футбольный мяч, не нужно рассматривать движение каждой точки мяча. Если же решается задача о том, как обвести соперника, то пренебрегать размерами мяча нельзя. Другой пример. Вычисляя время движения космического корабля от Земли до космической станции, можно не учитывать размеры корабля. Если же рассчитывается режим стыковки корабля со станцией, то размерами корабля пренебречь нельзя.

Таким образом, для решения ряда задач, связанных с движением тел, вводят понятие материальной точки.

Материальной точкой называют тело, размерами которого в данной задаче можно пренебречь.

В приведённых выше примерах материальной точкой можно считать футбольный мяч при расчёте скорости, с которой он влетает в ворота, космический корабль при определении времени его движения.

Материальная точка — это физическая модель реальных объектов, реальных тел. Полагая, что тело является материальной точкой, мы пренебрегаем несущественными для решения конкретной задачи признаками, в частности размерами и формой тела.

6. Понятие пути вам хорошо известно. Напомним, что путь — это длина траектории, пройденной телом.

Путь обозначают буквой l, единицей пути в СИ является метр (1 м).

Положение тела через некоторый промежуток времени можно определить, зная траекторию движения, начальное положение тела на траектории и пройденный им за этот промежуток времени путь.

Если же траектория движения тела неизвестна, то его положение в некоторый момент времени определить нельзя, поскольку один и тот же путь тело может пройти в разных направлениях. В этом случае необходимо знать направление движения тела и расстояние, пройденное в этом направлении.

Пусть в начальный момент времени t₀ = 0 тело находилось в точке А (рис. 6), а в момент времени t — в точке В. Соединим эти точки и на конце отрезка в точке В поставим стрелку. Стрелка указывает направление движения тела.

Перемещением тела называют направленный отрезок (вектор), соединяющий начальное положение тела с его конечным положением.

В данном случае — это вектор .

Перемещение — величина векторная, имеет направление и числовое значение (модуль). Обозначается перемещение буквой , а его модуль — s. Единица перемещения в СИ, как и пути, — метр (1 м).

Зная начальное положение тела и его перемещение за некоторый промежуток времени, можно определить положение тела в конце этого промежутка времени.

Следует иметь в виду, что перемещение в общем случае не совпадает с траекторией движения тела, а модуль перемещения — с пройденным путём. Например, поезд отправился из Москвы в Санкт-Петербург и вернулся обратно. Расстояние между этими городами равно 650 км. Поэтому путь, который проехал поезд, составляет 1300 км, а перемещение равно нулю. Совпадение модуля перемещения и пройденного пути имеет место лишь при движении тела по прямолинейной траектории в одну сторону.

<<< К началу      Окончание >>>