Номер 2, страница 8 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

2. С какой целью используется понятие «материальная точка»?

1. В чём заключается основная задача механики?

Основная (или главная) задача механики заключается в определении положения тела (его координат) в пространстве в любой произвольный момент времени. Чтобы решить эту задачу, необходимо знать законы, по которым происходит движение, и так называемые начальные условия: положение и скорость тела в начальный момент времени, а также все силы, которые действуют на тело. Используя законы динамики, например, второй закон Ньютона ($ \vec{F} = m\vec{a} $), можно найти ускорение тела. Зная начальные условия и ускорение, с помощью математических методов можно найти зависимость координат тела от времени, то есть $ x(t), y(t), z(t) $. Это и является решением основной задачи механики.

Ответ: Основная задача механики — это определение положения тела в любой момент времени.

2. С какой целью используется понятие «материальная точка»?

Понятие «материальная точка» — это физическая модель, то есть упрощенное представление реального объекта. Оно используется с целью значительного упрощения описания движения. Реальные тела имеют размеры, форму и могут двигаться сложным образом: не только перемещаться в пространстве (поступательное движение), но и вращаться вокруг своей оси. Описание такого сложного движения требует громоздких вычислений. Модель материальной точки, то есть тела, обладающего массой, но не имеющего размеров, позволяет пренебречь вращением и формой и рассматривать только его поступательное движение. Таким образом, сложная задача описания движения протяженного тела сводится к более простой задаче описания движения одной точки.

Ответ: Понятие «материальная точка» используется для упрощения описания движения реальных тел, когда их размеры, форма и вращение не важны для решения конкретной задачи.

3. В каких случаях тело можно считать материальной точкой?

Тело можно считать материальной точкой (то есть пренебречь его размерами и формой) в двух основных случаях:

1. Когда размеры тела много меньше, чем расстояния, которые оно проходит, или расстояния до других тел. Классический пример — движение планет вокруг Солнца. Диаметр Земли (около 13 000 км) пренебрежимо мал по сравнению с расстоянием до Солнца (около 150 000 000 км), поэтому при изучении ее орбитального движения Землю можно считать материальной точкой. Другой пример: самолет, летящий из Москвы в Нью-Йорк.

2. Когда тело движется поступательно. При поступательном движении все точки тела движутся по одинаковым траекториям и с одинаковыми скоростями в любой момент времени. В этом случае движение всего тела можно описать движением любой его точки, например, центра масс. Пример: шкаф, который передвигают по полу комнаты, не поворачивая.

Ответ: Тело можно считать материальной точкой, если его размеры пренебрежимо малы по сравнению с характерными для данной задачи расстояниями, или если оно движется поступательно.