§ 10. Идеализированные объекты

Модели

1. Любое явление природы чрезвычайно многогранно. Чтобы его изучить и описать, в науке применяют идеализированные объекты — модели. Идеализированный объект отличается от реального тем, что отражает только его главные, основные, существенные в данных условиях свойства и не отражает несущественные. Например, часто считают, что Земля имеет шарообразную форму (рис. 21, а), хотя уже достаточно давно известно, что земной шар несколько сплюснут у полюсов (рис. 21, б). Кроме того, на поверхности Земли есть высокие горные системы, а также низменности, что ещё больше отличает форму Земли от шарообразной. Однако можно использовать шарообразную модель Земли при решении таких задач, в которых форма планеты не оказывает существенного влияния на рассматриваемые процессы и явления.

модели

Модели позволяют получать научную информацию о реальных физических объектах и явлениях, но в то же время модели могут существенно отличаться от этих объектов. Физические законы и физические теории, описывая идеализированные объекты и взаимодействия между ними, дают возможность распространять получаемые выводы на реальные объекты и явления. Но именно по этой причине приходится говорить о границах применимости того или иного закона, той или иной теории.

В классической механике используется целый ряд идеализированных объектов. Некоторые из них вам уже знакомы, например материальная точка.

Материальная точка

2. Описывая механическое движение тела, указывают его положение в пространстве в различные моменты времени. Однако любое макроскопическое тело имеет размеры — длину, высоту, ширину — и занимает в пространстве некоторый объём. Таким образом, возникает проблема: координаты какой из бесконечного множества точек, составляющих движущееся тело, необходимо отслеживать? Наиболее простое решение этой проблемы даёт использование модели, называемой материальной точкой.

Материальная точка — макроскопическое тело, размерами которого при решении данной задачи можно пренебречь.

Понятие «материальная точка» отличается от понятия «точка», применяемого в геометрии: материальная точка, в отличие от точки геометрической, имеет массу.

Продолжение >>>