Номер 1, страница 183 - гдз по физике 10 класс учебник Касьянов

Вопросы. Параграф 39. Условие равновесия для поступательного движения. 6. Статика. Механика - номер 1, страница 183.

Условие.

1. Почему возникает необходимость введения модели абсолютно твёрдого тела?

Решение.

1. Почему возникает необходимость введения модели абсолютно твёрдого тела?

В реальном мире все физические тела под действием приложенных к ним сил в той или иной степени деформируются, то есть изменяют свою форму и объем. Описание движения такого деформируемого тела является чрезвычайно сложной задачей, так как потребовалось бы отслеживать движение каждой отдельной частицы тела с учётом сил взаимодействия между ними. Чтобы упростить анализ, в механике вводится идеализированная модель — абсолютно твёрдое тело.

Эта модель предполагает, что тело не деформируется ни при каких условиях, то есть расстояние между любыми двумя его точками остаётся неизменным. Такое допущение позволяет рассматривать движение тела как единого целого, сведя его к комбинации двух более простых видов движения: поступательного движения центра масс и вращательного движения вокруг оси, проходящей через центр масс. Во многих практических задачах, например, при изучении движения планет, автомобилей или спортивных снарядов, возникающие деформации настолько малы, что ими можно пренебречь без существенной потери точности.

Ответ: Необходимость введения модели абсолютно твёрдого тела возникает для упрощения математического описания движения реальных физических тел, у которых деформации под действием сил пренебрежимо малы и не влияют на характер их движения.

2. Какое тело называют абсолютно твёрдым?

Абсолютно твёрдое тело — это физическая модель, представляющая собой тело, форма и размеры которого не изменяются в процессе движения, независимо от того, какие силы на него действуют. Основным свойством такого тела является то, что расстояние между любыми двумя его точками остаётся постоянным.

Математически это условие можно выразить так: для любых двух точек $A$ и $B$, принадлежащих телу, расстояние между ними $L_{AB}$ является константой ($L_{AB} = \text{const}$) в любой момент времени. В природе абсолютно твёрдых тел не существует, поскольку все реальные вещества обладают упругостью и деформируются под нагрузкой. Однако эта модель является фундаментальной в классической механике для изучения вращательного и поступательного движения.

Ответ: Абсолютно твёрдым телом называют идеализированное тело (физическую модель), расстояние между любыми двумя точками которого остаётся неизменным в процессе движения.