Номер 1, страница 62 - гдз по физике 10 класс учебник Касьянов

Механика. 2. Кинематика материальной точки. Параграф 15. Баллистическое движение. Вопросы - номер 1, страница 62.

Условие.

1. Какая модель используется для описания баллистического движения тела? Почему?

Решение.

Для описания баллистического движения тела используется физическая модель материальной точки.

Эта модель применяется, потому что она позволяет существенно упростить анализ движения, сведя его к основным физическим принципам. Вот ключевые причины:

1. Пренебрежение размерами и формой. В задачах о баллистическом движении (например, полет камня, снаряда, мяча) размеры самого тела обычно намного меньше, чем пройденное им расстояние. Поэтому формой, размерами и вращением тела можно пренебречь. Модель материальной точки — это объект, обладающий массой, но не имеющий размеров, что идеально подходит для такого упрощения.

2. Идеализация действующих сил. В рамках этой модели считается, что на тело после броска действует только одна сила — сила тяжести. Такие факторы, как сопротивление воздуха, подъемная сила (эффект Магнуса из-за вращения) и изменение ускорения свободного падения с высотой, игнорируются. Это допущение справедливо для не очень больших скоростей и высот полета.

3. Простота математического описания. Благодаря указанным упрощениям движение тела можно описать с помощью простых уравнений кинематики для движения с постоянным ускорением. Движение раскладывается на две независимые компоненты: равномерное движение по горизонтали (скорость постоянна, так как нет горизонтальных сил) и равноускоренное движение по вертикали (с постоянным ускорением свободного падения $g$). Траектория такого движения представляет собой параболу.

Таким образом, модель материальной точки является эффективным инструментом для анализа баллистического движения, поскольку она отбрасывает второстепенные факторы и позволяет сосредоточиться на главном — влиянии гравитации, — получая при этом достаточно точное описание траектории для большинства учебных и многих практических задач.

Ответ: Для описания баллистического движения используется модель материальной точки. Это делается потому, что размеры, форма и вращение тела обычно пренебрежимо малы по сравнению с масштабами траектории, что позволяет игнорировать сложные аэродинамические эффекты и сопротивление воздуха, сводя задачу к движению объекта под действием только силы тяжести и применяя простые законы кинематики.