Номер 3, страница 9, часть 1 - гдз по физике 9 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 1. Глава 1. Основы кинематики. Параграф 1. Механическое движение. Система отсчёта. Вопросы и задания - номер 3, страница 9.

Условие.

3. Приведите примеры, в каких случаях тело можно считать материальной точкой, а в каких нет.

Решение.

Материальная точка — это физическая модель, то есть тело, размерами, формой и вращением которого в данных условиях задачи можно пренебречь, считая всю его массу сосредоточенной в одной точке. Основной критерий применимости этой модели — сравнение размеров тела с характерными расстояниями в задаче.

В каких случаях тело можно считать материальной точкой

Тело можно считать материальной точкой, если его размеры пренебрежимо малы по сравнению с расстояниями, которые оно проходит, или с расстояниями до других тел. В таких случаях форма и размеры тела не влияют на характер его движения. Это, как правило, относится к задачам на поступательное движение на больших дистанциях.

Примеры:

1. Движение планет вокруг Солнца. Размеры планет и Солнца ничтожно малы по сравнению с расстояниями между ними. Поэтому при расчете орбит планет их можно считать материальными точками.

2. Полет самолета между городами. Длина самолета в несколько десятков метров не имеет значения при расчете траектории и времени полета на расстояние в тысячи километров.

3. Движение песчинки, поднятой ветром. Размер песчинки не важен для описания траектории её полета в воздушном потоке.

Ответ: Тело можно считать материальной точкой, когда его размеры малы по сравнению с характерными для данной задачи расстояниями (например, Земля при движении вокруг Солнца, корабль в океане, автомобиль в поездке между городами).

В каких случаях тело нельзя считать материальной точкой

Тело нельзя считать материальной точкой, если его размеры, форма или вращение существенны для описания его движения или взаимодействия. Это относится к задачам, где рассматривается вращение тела вокруг своей оси, или к ситуациям, когда размеры тела сопоставимы с пройденным расстоянием.

Примеры:

1. Суточное вращение Земли вокруг своей оси. Чтобы определить линейную скорость точек на экваторе и на полюсах, необходимо учитывать радиус Земли. В модели материальной точки понятие вращения вокруг собственной оси лишено смысла.

2. Парковка автомобиля. Для успешной парковки водитель должен соотносить габариты автомобиля (длину, ширину) с размерами парковочного места. В этой ситуации автомобиль никак не является точкой.

3. Работа деталей в механизме. Например, движение поршня в цилиндре двигателя внутреннего сгорания или обработка детали на токарном станке — в этих случаях форма и размеры тела являются ключевыми параметрами.

Ответ: Тело нельзя считать материальной точкой, когда его размеры, форма или вращение имеют значение для решения задачи (например, вращение планеты вокруг своей оси, движение поезда по мосту, работа механизмов, спортивная гимнастика).