Titik material adalah benda yang sangat kecil dengan massa, yang bentuknya dapat diabaikan. Ini adalah tubuh ideal yang paling sederhana, dimensi geometrisnya kecil, dan hanya 3 koordinat yang diperlukan untuk menentukannya di ruang angkasa. Rotasi titik material juga diabaikan. Diyakini bahwa di dalam titik material, tidak ada kekuatan. Itu tidak menyusut, tidak meregang, tetapi benar-benar elastis. Massa suatu titik material adalah konstan dalam waktu, dan tidak bergantung pada kondisi lain.

Gambar 1 - penggantian tubuh dengan titik material.

Konsep titik material diperkenalkan ke dalam mekanika untuk menyederhanakan deskripsi gerakan benda material. Benda dengan bentuk arbitrer, yang sudah memiliki elastisitas, dapat melakukan gerak translasi dan rotasi. Mungkin juga berubah bentuk. Artinya, titik-titik tubuh yang terpisah, selain bergerak bersama dengan tubuh, juga membuat gerakan relatif terhadapnya. Dalam kasus umum, gerakan benda berbentuk arbitrer cukup kompleks dan sulit untuk dijelaskan.

Hanya untuk menyederhanakan deskripsi gerakan seperti itu, konsep titik material diperkenalkan. Diyakini bahwa ia memiliki massa tubuh yang dijelaskan, tetapi dimensinya sangat kecil. Itu hanya melakukan gerakan maju. Titik material digunakan untuk menentukan pusat massa. Inilah titik yang memiliki massa yang didistribusikan di atas volume tubuh.

Gambar 2 - titik material.

Jelas bahwa seseorang tidak bisa begitu saja mengambil dan mengganti tubuh cacat yang rumit dengan model yang sangat disederhanakan. Untuk ini, kondisi tertentu harus dipenuhi. Yang utama adalah: dimensi tubuh harus berkali-kali lebih kecil dari jarak yang ditempuhnya. Juga, faktor penting yang mempengaruhi kemungkinan penggantian benda nyata dengan model yang disederhanakan adalah kondisi eksperimen dan hasil yang diharapkan.

Mari kita asumsikan bahwa menurut kondisi percobaan, perlu untuk menentukan waktu selama kereta akan menempuh jarak dari titik A ke titik B, dengan mengetahui kecepatannya. Dalam hal ini, kita tidak peduli apa bentuk kereta itu, dan terdiri dari berapa gerbong. Karena kita tahu kecepatannya. Itu dapat direpresentasikan sebagai titik material. Tetapi jika kita perlu menentukan hambatan udara yang diberikan oleh kereta api saat bergerak dengan kecepatan tinggi. Untuk mewakilinya sebagai titik material tidak ada artinya. Karena hasil percobaan ini tergantung pada bentuk kereta api.

Dan apa yang harus dilakukan jika tubuh tidak dapat direpresentasikan sebagai titik material. Karena bentuknya yang kompleks. Dan bagian-bagiannya yang terpisah bergerak tidak hanya dengan linier, tetapi juga dengan kecepatan sudut. Kemudian tubuh direpresentasikan sebagai jumlah poin material individu. Yang hanya akan membuat gerakan maju.

TITIK MATERIAL TITIK MATERIAL, sebuah konsep yang diperkenalkan dalam mekanika untuk menunjuk benda, yang ukuran dan bentuknya dapat diabaikan. Posisi titik material dalam ruang didefinisikan sebagai posisi titik geometris. Sebuah benda dapat dianggap sebagai titik material dalam kasus di mana ia bergerak secara translasi pada jarak yang besar (dibandingkan dengan ukurannya); misalnya, Bumi dengan radius sekitar 6,4 ribu km adalah titik material dalam pergerakan tahunannya mengelilingi Matahari (jari-jari orbit - yang disebut ekliptika - sekitar 150 juta km). Demikian pula, konsep titik material dapat diterapkan jika bagian rotasi dari gerakan benda dapat diabaikan dalam kondisi masalah yang sedang dipertimbangkan (misalnya, rotasi harian Bumi dapat diabaikan ketika mempelajari gerakan tahunan) .

Ensiklopedia masa kini. 2000.

Poin materi

Berdasarkan kemungkinan lokalisasi benda-benda fisik dalam ruang dan waktu, dalam mekanika klasik, studi tentang hukum perpindahan dimulai dengan kasus yang paling sederhana. Kasus ini adalah pergerakan titik material. Dengan gagasan skema partikel elementer, mekanika analitik membentuk prasyarat untuk presentasi hukum dasar dinamika.

Titik material adalah benda yang memiliki ukuran sangat kecil dan massa yang terbatas. Ide ini sepenuhnya konsisten dengan konsep diskrit materi. Sebelumnya, fisikawan mencoba mendefinisikannya sebagai kumpulan partikel elementer dalam keadaan bergerak. Dalam hal ini, titik material dalam dinamikanya hanya menjadi alat yang diperlukan untuk konstruksi teoretis.

Dinamika objek yang ditinjau berasal dari prinsip inersia. Menurutnya, suatu titik material, tidak di bawah pengaruh kekuatan eksternal, mempertahankan keadaan istirahat (atau gerakan) dari waktu ke waktu. Ketentuan ini diberlakukan secara ketat.

Sesuai dengan prinsip inersia, suatu titik material (bebas) bergerak lurus dan beraturan. Mengingat kasus khusus di mana kecepatannya nol, kita dapat mengatakan bahwa objek mempertahankan keadaan istirahat. Dalam hal ini, dapat diasumsikan bahwa pengaruh gaya tertentu pada objek yang ditinjau berkurang hanya menjadi perubahan kecepatannya. Hipotesis paling sederhana adalah asumsi bahwa perubahan kecepatan yang dimiliki oleh suatu titik material berbanding lurus dengan indikator gaya yang bekerja padanya. Dalam hal ini, koefisien proporsionalitas menurun dengan meningkatnya inersia.

Adalah wajar untuk mengkarakterisasi titik material dengan bantuan nilai koefisien inersia - massa. Dalam hal ini, hukum utama dinamika suatu benda dapat dirumuskan sebagai berikut: percepatan yang dilaporkan pada setiap momen waktu sama dengan rasio gaya yang bekerja pada objek terhadap massanya. Presentasi kinematika dengan demikian mendahului presentasi dinamika. Massa, yang dalam dinamika mencirikan titik material, diperkenalkan secara a posteriori (dari pengalaman), sedangkan keberadaan lintasan, posisi, percepatan, kecepatan diakui secara apriori.

Dalam hal ini, persamaan dinamika suatu benda menyatakan bahwa hasil kali massa benda yang ditinjau dan salah satu komponen percepatannya sama dengan komponen gaya yang bekerja pada benda tersebut. Dengan asumsi bahwa gaya merupakan fungsi waktu dan koordinat yang diketahui, penentuan koordinat titik material menurut waktu dilakukan dengan menggunakan tiga persamaan diferensial biasa orde kedua waktu.

Sesuai dengan teorema terkenal dari kursus analisis matematis, solusi dari sistem persamaan yang ditunjukkan ditentukan secara unik dengan menetapkan koordinat, serta turunan pertamanya dalam beberapa interval waktu awal. Dengan kata lain, dengan posisi titik material yang diketahui dan kecepatannya pada saat tertentu, adalah mungkin untuk secara akurat menentukan sifat gerakannya di semua periode mendatang.

Akibatnya, menjadi jelas bahwa dinamika klasik dari objek yang dipertimbangkan secara mutlak sesuai dengan prinsip determinisme fisik. Menurutnya, keadaan (posisi) masa depan dunia material dapat diprediksi secara lengkap jika ada parameter yang menentukan posisinya pada saat tertentu sebelumnya.

Karena fakta bahwa ukuran titik material sangat kecil, lintasannya akan menjadi garis yang hanya menempati kontinum satu dimensi dalam ruang tiga dimensi. Di setiap bagian lintasan, ada nilai gaya tertentu yang mengatur gerakan dalam interval waktu yang sangat kecil berikutnya.

/ jawaban dalam fisika, tidak semua

Pertanyaan

Mekanika, kinematika, dinamika (definisi, ruang lingkup tugas).

Menjawab

Mekanika- ilmu tentang hukum umum gerak benda.

Tubuh di sekitar kita bergerak relatif lambat. Oleh karena itu, gerakan mereka mematuhi hukum Newton. Dengan demikian, bidang penerapan mekanika klasik sangat luas. Dan di bidang ini, umat manusia akan selalu menggunakan hukum Newton untuk menggambarkan setiap gerakan tubuh.

Kinematika- Ini adalah cabang mekanika yang mempelajari cara menggambarkan gerakan dan hubungan antara besaran yang menjadi ciri gerakan ini.

Untuk menggambarkan gerakan tubuh berarti menunjukkan cara untuk menentukan posisinya dalam ruang pada waktu tertentu.

Pertanyaan

Gerak mekanis, benda acuan, kerangka acuan, cara menunjukkan posisi titik material pada bidang koordinat, konsep persamaan kinematik titik material.

Menjawab

Gerakan mekanis disebut gerakan tubuh atau bagian tubuh dalam ruang relatif satu sama lain dari waktu ke waktu.

Tubuh relatif terhadap mana gerakan dianggap disebut badan referensi.

Totalitas tubuh referensi, sistem koordinat yang terkait dengannya, dan jam disebut sistem referensi.

Secara matematis, pergerakan benda (atau titik material) terhadap kerangka acuan yang dipilih dijelaskan oleh persamaan yang menetapkan bagaimana koordinat yang menentukan posisi benda (titik) dalam kerangka acuan ini berubah dari waktu ke waktu t. Persamaan ini disebut persamaan gerak. Misalnya, dalam koordinat Cartesian x, y, z, pergerakan suatu titik ditentukan oleh persamaan , , .

Metode untuk menentukan posisi titik material pada bidang koordinat

Menentukan posisi suatu titik menggunakan koordinat. Dari pelajaran matematika, Anda tahu bahwa posisi suatu titik pada bidang dapat ditentukan dengan menggunakan dua angka, yang disebut koordinat titik ini. Untuk ini, seperti yang diketahui, adalah mungkin untuk menggambar dua sumbu yang saling tegak lurus pada bidang, misalnya, sumbu OX dan OY. Titik perpotongan sumbu disebut titik asal, dan sumbu itu sendiri disebut sumbu koordinat.

Koordinat titik M1 (Gbr. 1.2) sama dengan Xj = 2, yx - 4; koordinat titik M2 adalah x2 = -2,5, y2 = -3.5.

Posisi titik M dalam ruang relatif terhadap badan referensi dapat diatur menggunakan tiga koordinat. Untuk melakukan ini, perlu menggambar tiga sumbu yang saling tegak lurus OX, OY, OZ melalui titik yang dipilih dari badan referensi. Dalam sistem koordinat yang dihasilkan, posisi titik akan ditentukan oleh tiga koordinat x, y, z.

Jika angka x positif, maka segmen diplot ke arah positif dari sumbu OX (Gbr. 1.3) (x - O A). Jika bilangan x negatif, maka ruas tersebut diletakkan pada arah negatif sumbu x. Dari ujung segmen ini, garis lurus ditarik sejajar dengan sumbu OY, dan pada garis lurus ini sebuah segmen diberhentikan dari sumbu OX yang sesuai dengan angka y (y \u003d AB) - dalam arah positif dari Sumbu OY, jika M positif, dan dalam arah negatif sumbu OY, jika y negatif.

Selanjutnya, dari titik B dari U lain, pemotongan dilakukan pada garis lurus yang sejajar dengan sumbu OZ. Pada garis ini dari bidang koordinat XOY, sebuah segmen diplot sesuai dengan nomor 2. Arah, gbr. 1.4 di mana segmen ini ditunda ditentukan dengan cara yang sama seperti dalam kasus-kasus sebelumnya.

Ujung segmen ketiga adalah titik yang posisinya diberikan oleh koordinat x, y, z.

Untuk menentukan koordinat titik tertentu, perlu untuk melakukan operasi yang kami lakukan dalam urutan terbalik, menemukan posisi titik ini dengan koordinatnya.

Menentukan posisi suatu titik menggunakan vektor radius. Posisi suatu titik dapat diatur tidak hanya dengan bantuan koordinat, tetapi juga dengan bantuan vektor radius. Vektor radius adalah segmen berarah yang ditarik dari titik asal ke titik tertentu. _

Vektor radius biasanya dilambangkan dengan huruf r. Panjang vektor radius, atau, yang sama dengan modulnya (Gbr. 1.4), adalah jarak dari titik asal ke titik M.

Posisi suatu titik akan ditentukan dengan menggunakan vektor radius hanya jika modulus (panjang) dan arahnya dalam ruang diketahui. Hanya dalam kondisi ini kita akan mengetahui ke arah mana dari titik asal sebuah segmen dengan panjang r harus ditarik untuk menentukan posisi titik tersebut.

Jadi, posisi suatu titik dalam ruang ditentukan oleh koordinat atau vektor radiusnya.

Modul dan arah dari setiap vektor ditemukan dengan proyeksinya pada sumbu koordinat. Untuk memahami bagaimana ini dilakukan, pertama-tama perlu menjawab pertanyaan: apa yang dimaksud dengan proyeksi vektor ke sumbu?

Mari kita turunkan dari awal A dan akhir B dari vektor a tegak lurus terhadap sumbu OX.

Titik Aj dan Bj adalah proyeksi, masing-masing, dari awal dan akhir vektor a ke sumbu ini.

Proyeksi vektor a pada sembarang sumbu adalah panjang segmen A1B1 antara proyeksi awal dan akhir vektor pada sumbu ini, diambil dengan tanda "+" atau "-".

Kami akan menunjukkan proyeksi vektor dengan huruf yang sama dengan vektor, tetapi, pertama, tanpa panah di atasnya dan, kedua, dengan indeks di bagian bawah yang menunjukkan sumbu mana vektor diproyeksikan. Jadi, ax dan ay adalah proyeksi vektor a pada sumbu koordinat OX dan OY.

Menurut definisi proyeksi suatu vektor pada suatu sumbu, dapat ditulis: ax = ± I AjEJ.

Proyeksi vektor ke sumbu adalah besaran aljabar. Ini dinyatakan dalam satuan yang sama dengan modulus vektor.

Mari kita setuju untuk menganggap proyeksi vektor ke sumbu sebagai positif jika seseorang harus pergi dari proyeksi awal vektor ke proyeksi ujungnya ke arah positif sumbu proyeksi. Jika tidak (lihat Gambar 1.5) dianggap negatif.

Dari gambar 1.5 dan 1.6 mudah untuk melihat proyeksi itu. vektor pada sumbu akan positif jika vektor membentuk sudut lancip dengan arah sumbu proyeksi, dan negatif jika vektor membentuk sudut tumpul dengan arah sumbu proyeksi.

Posisi suatu titik dalam ruang dapat ditentukan dengan menggunakan koordinat atau vektor radius yang menghubungkan titik asal dan titik tersebut.

CARA DESKRIPSI GERAKAN. SISTEM REFERENSI

Jika benda dapat dianggap sebagai titik, maka untuk menggambarkan gerakannya, seseorang harus belajar menghitung posisi titik setiap saat relatif terhadap benda acuan yang dipilih.

Ada beberapa cara untuk menggambarkan, atau, apa yang sama, tugas, pergerakan suatu titik. Mari kita lihat dua yang paling umum digunakan.

cara koordinat. Kami akan mengatur posisi titik menggunakan koordinat (Gbr. 1.7). Jika suatu titik bergerak, maka koordinatnya berubah seiring waktu.

Karena koordinat suatu titik bergantung pada waktu, kita dapat mengatakan bahwa mereka adalah fungsi waktu. Secara matematis, ini biasanya ditulis sebagai

(1.1)

Persamaan (1.1) disebut persamaan gerak kinematik suatu titik yang ditulis dalam bentuk koordinat. Jika diketahui, maka untuk setiap momen waktu kita akan dapat menghitung koordinat titik, dan, akibatnya, posisinya relatif terhadap badan referensi yang dipilih. Bentuk persamaan (1.1) untuk setiap gerak tertentu akan cukup pasti.

Garis yang dilalui suatu titik dalam ruang disebut lintasan.

Tergantung pada bentuk lintasan, semua gerakan titik dibagi menjadi bujursangkar dan lengkung. Jika lintasannya berupa garis lurus, pergerakan titik tersebut disebut bujursangkar, dan jika kurvanya lengkung.

cara vektor. Posisi suatu titik dapat ditentukan, seperti diketahui, dengan bantuan vektor radius. Ketika sebuah titik material bergerak, vektor jari-jari yang menentukan posisinya berubah seiring waktu (berbelok dan berubah panjang; Gambar 1.8), yaitu fungsi waktu:

Persamaan terakhir adalah hukum gerak suatu titik yang ditulis dalam bentuk vektor. Jika diketahui, maka kita dapat menghitung vektor jari-jari suatu titik untuk setiap saat, dan karena itu menentukan posisinya. Jadi, menentukan tiga persamaan skalar (1.1) sama dengan menetapkan satu persamaan vektor (1.2).

Persamaan gerak kinematik, yang ditulis dalam bentuk koordinat atau vektor, memungkinkan Anda menentukan posisi suatu titik setiap saat.

Pertanyaan

Lintasan, jalur, gerakan.

Menjawab

Lintasan titik material adalah garis dalam ruang, yang merupakan kumpulan titik di mana titik material berada, sedang atau akan ketika bergerak dalam ruang relatif terhadap sistem referensi yang dipilih. Adalah penting bahwa konsep lintasan memiliki makna fisik bahkan tanpa adanya gerakan di sepanjang itu.Konsep lintasan dapat diilustrasikan dengan cukup jelas oleh lintasan bobsleigh. (Jika, menurut kondisi masalah, lebarnya dapat diabaikan). Dan itu adalah trek, dan bukan kacang itu sendiri.

Merupakan kebiasaan untuk menggambarkan lintasan titik material dalam sistem koordinat yang telah ditentukan menggunakan vektor radius, arah, panjang dan titik awal yang bergantung pada waktu. Dalam hal ini, kurva yang digambarkan oleh ujung vektor jari-jari dalam ruang dapat direpresentasikan sebagai busur konjugasi dari kelengkungan yang berbeda, yang umumnya pada bidang yang berpotongan. Dalam hal ini, kelengkungan setiap busur ditentukan oleh jari-jari kelengkungannya yang diarahkan ke busur dari pusat rotasi sesaat, yang berada pada bidang yang sama dengan busur itu sendiri. Selain itu, garis lurus dianggap sebagai kasus pembatas kurva, jari-jari kelengkungan yang dapat dianggap sama dengan tak terhingga. Dan oleh karena itu, lintasan dalam kasus umum dapat direpresentasikan sebagai satu set busur konjugasi.

Sangat penting bahwa bentuk lintasan tergantung pada sistem referensi yang dipilih untuk menggambarkan gerakan titik material. Jadi, gerak lurus beraturan beraturan yang dipercepat dalam satu kerangka inersia umumnya akan menjadi parabola di kerangka acuan inersia lain yang bergerak beraturan.

kecepatan bahan titik selalu bersinggungan dengan busur yang digunakan untuk menggambarkan jalur titik tersebut. Dalam hal ini, ada hubungan antara besar kecepatan, percepatan normal dan jari-jari kelengkungan lintasan pada suatu titik tertentu:

Namun, tidak setiap gerakan dengan kecepatan yang diketahui di sepanjang kurva dengan radius yang diketahui dan percepatan normal (sentripetal) yang ditemukan menggunakan rumus di atas dikaitkan dengan manifestasi gaya yang diarahkan sepanjang garis normal ke lintasan (gaya sentripetal). Jadi, percepatan bintang mana pun yang ditemukan dari foto-foto gerakan harian para luminer sama sekali tidak menunjukkan adanya gaya yang menyebabkan percepatan ini, yang menariknya ke Bintang Kutub, sebagai pusat rotasi.

Jalur - panjang bagian lintasan titik material dalam fisika.

Perpindahan (dalam kinematika) adalah perubahan lokasi tubuh fisik dalam ruang relatif terhadap kerangka acuan yang dipilih. Juga, perpindahan adalah vektor yang mencirikan perubahan ini. Ini memiliki sifat aditif. Panjang segmen adalah modul perpindahan, dalam Sistem Satuan Internasional (SI) diukur dalam meter.

Anda dapat mendefinisikan perpindahan sebagai perubahan dalam vektor jari-jari suatu titik: .

Modulus perpindahan bertepatan dengan jarak yang ditempuh jika dan hanya jika arah kecepatan tidak berubah selama gerakan. Dalam hal ini, lintasan akan menjadi segmen garis lurus. Dalam kasus lain, misalnya, dengan gerakan lengkung, berikut dari ketidaksetaraan segitiga bahwa jalurnya benar-benar lebih panjang.

Kecepatan sesaat suatu titik didefinisikan sebagai batas rasio perpindahan ke periode waktu yang kecil untuk penyelesaiannya. Lebih ketat:

Lihat Wikipedia………………………………………………..

Pertanyaan

Kelajuan, kelajuan rata-rata, kelajuan sesaat, persamaan kinematik untuk gerak lurus beraturan.

Menjawab

Kecepatan (sering dilambangkan dari kecepatan bahasa Inggris atau vitesse Prancis) adalah kuantitas fisik vektor yang mencirikan kecepatan gerakan dan arah pergerakan titik material relatif terhadap sistem referensi yang dipilih; menurut definisi, sama dengan turunan dari vektor jari-jari suatu titik terhadap waktu. Kata yang sama juga mengacu pada besaran skalar - baik modul vektor kecepatan, atau kecepatan aljabar titik, yaitu proyeksi vektor ini ke garis singgung lintasan titik

Kecepatan rata-rata - dalam kinematika, beberapa karakteristik rata-rata dari kecepatan benda yang bergerak (atau titik material). Ada dua definisi utama kelajuan rata-rata, sesuai dengan pertimbangan kelajuan sebagai besaran skalar atau vektor: kecepatan rata-rata di permukaan tanah (nilai skalar) dan kecepatan rata-rata di atas perpindahan (nilai vektor). Dengan tidak adanya spesifikasi lebih lanjut, kecepatan rata-rata biasanya dipahami sebagai kecepatan gerak rata-rata.

Anda juga dapat memasukkan kecepatan rata-rata selama gerakan, yang akan menjadi vektor yang sama dengan rasio gerakan dengan waktu yang dibutuhkan

Kecepatan gerak lurus beraturan suatu benda adalah nilai yang sama dengan rasio perpindahannya terhadap interval waktu selama perpindahan ini terjadi.

Kecepatan sesaat - Kecepatan sesaat adalah rasio perubahan koordinat suatu titik dengan interval waktu selama perubahan ini terjadi, dengan interval waktu yang cenderung nol.

Arti geometris dari kecepatan sesaat adalah koefisien kemiringan garis singgung grafik hukum gerak.

Jadi, kami "melampirkan" nilai kecepatan sesaat ke titik waktu tertentu - kami menetapkan nilai kecepatan pada titik waktu tertentu, pada titik tertentu dalam ruang. Dengan demikian, kita memiliki kesempatan untuk mempertimbangkan kecepatan benda sebagai fungsi waktu, atau fungsi koordinat.

Percepatan, percepatan rata-rata percepatan sesaat, percepatan normal, percepatan tangensial, persamaan kinematik untuk gerak variabel yang sama.

Menjawab

Pertanyaan

Tubuh jatuh bebas. Percepatan gravitasi.

Menjawab

jatuh bebas adalah gerakan yang dilakukan tubuh hanya di bawah pengaruh gravitasi tanpa memperhitungkan hambatan udara. Ketika sebuah benda jatuh bebas dari ketinggian kecil h dari permukaan bumi (h Rz, di mana Rz adalah jari-jari Bumi), ia bergerak dengan percepatan konstan g yang diarahkan vertikal ke bawah.

Percepatan g disebut percepatan jatuh bebas. Itu sama untuk semua badan dan hanya bergantung pada ketinggian di atas permukaan laut dan pada garis lintang geografis. Jika pada saat awal referensi waktu (t0 = 0) benda memiliki kecepatan v0, maka setelah selang waktu yang berubah-ubah t = t - t0 kecepatan jatuh bebas benda adalah: v = v0 + g t.

Lintasan h yang ditempuh benda saat jatuh bebas pada waktu t:

Modulus kecepatan benda setelah melewati lintasan h pada saat jatuh bebas diperoleh dari rumus:

Karena vk2-v02=2 g jam, maka

Durasi t jatuh bebas tanpa kecepatan awal (v0 = 0) dari ketinggian h:

Contoh 1. Sebuah benda jatuh vertikal ke bawah dari ketinggian 20 m tanpa kecepatan awal. Mendefinisikan:

1) jalur h yang dilalui oleh tubuh selama detik terakhir jatuh,

2) tingkat rata-rata jatuh vav,

3) kecepatan rata-rata di paruh kedua jalan vav2.

Pertanyaan

Ketentuan utama dari molekul - teori kinematika.

Menjawab

Pertanyaan

Konsep molekul, satuan massa atom, massa molekul relatif atom dan molekul (Tn), jumlah zat, konstanta avogadro, massa molar.

Menjawab

Pertanyaan

Gas ideal. Persamaan dasar teori molekul-kinetik gas ideal.

Menjawab

Persamaan keadaan gas ideal (persamaan Mendeleev-Clapeyron).

Pertanyaan

Proses isotermal, isokhorik dan isobarik.

Menjawab

Pertanyaan

Muatan listrik dan sifat-sifatnya.

Menjawab

Pertanyaan

hukum Coulomb.

Pertanyaan

Medan listrik. Kekuatan medan listrik.

Menjawab

Pertanyaan

Kerja gaya medan saat memindahkan muatan. Beda potensial dan beda potensial.

Menjawab

Pertanyaan

Hukum optik geometris, indeks bias mutlak cahaya. Indeks bias relatif cahaya.

Menjawab

Pertanyaan

Lensa tipis, formula lensa tipis.

Menjawab

Lensa adalah badan vitreous yang dibatasi oleh satu atau dua permukaan bola.

Poin materi??

Valentine

Definisi standar titik material dalam mekanika adalah model suatu objek, yang dimensinya dapat diabaikan saat memecahkan masalah. Namun, dapat lebih jelas dinyatakan sebagai berikut: titik material adalah model sistem mekanis yang hanya memiliki derajat kebebasan translasi, tetapi tidak internal. Ini secara otomatis berarti bahwa titik material tidak mampu mengalami deformasi dan rotasi. Energi mekanik dapat disimpan dalam suatu titik material hanya dalam bentuk energi kinetik gerak translasi atau energi potensial interaksi dengan medan, tetapi tidak dalam bentuk energi rotasi atau deformasi. Dengan kata lain, titik material adalah sistem mekanis paling sederhana dengan jumlah derajat kebebasan seminimal mungkin. Sebuah titik material dapat memiliki massa, muatan, kecepatan, momentum, energi.
Keakuratan definisi ini dapat dilihat dari contoh berikut: dalam gas yang dijernihkan pada suhu tinggi, ukuran setiap molekul sangat kecil dibandingkan dengan jarak tipikal antar molekul. Tampaknya mereka dapat diabaikan dan molekul dapat dianggap sebagai titik material. Namun, ini tidak benar: getaran dan rotasi molekul adalah reservoir penting dari "energi internal" molekul, "kapasitas" yang ditentukan oleh ukuran molekul.

Poin materi

Poin materi(partikel) - model fisik paling sederhana dalam mekanika - tubuh ideal, yang dimensinya sama dengan nol, seseorang juga dapat menganggap dimensi tubuh sangat kecil dibandingkan dengan dimensi atau jarak lain dalam asumsi masalah di bawah belajar. Posisi titik material dalam ruang didefinisikan sebagai posisi titik geometris.

Dalam praktiknya, titik material dipahami sebagai benda dengan massa, yang ukuran dan bentuknya dapat diabaikan saat menyelesaikan masalah ini.

Dengan gerakan lurus sebuah benda, satu sumbu koordinat cukup untuk menentukan posisinya.

Keunikan

Massa, posisi, dan kecepatan suatu titik material pada setiap momen waktu tertentu sepenuhnya menentukan perilaku dan sifat fisiknya.

Konsekuensi

Energi mekanik dapat disimpan oleh suatu titik material hanya dalam bentuk energi kinetik pergerakannya dalam ruang, dan (atau) energi potensial interaksi dengan medan. Ini secara otomatis berarti bahwa titik material tidak mampu mengalami deformasi (hanya benda yang benar-benar kaku yang dapat disebut titik material) dan berputar di sekitar sumbunya sendiri dan mengubah arah sumbu ini di ruang angkasa. Pada saat yang sama, model gerakan tubuh yang dijelaskan oleh titik material, yang terdiri dari perubahan jarak dari beberapa pusat rotasi sesaat dan dua sudut Euler , yang mengatur arah garis yang menghubungkan titik ini dengan pusat, sangat luas. digunakan di banyak cabang mekanika.

Pembatasan

Keterbatasan penerapan konsep titik material dapat dilihat dari contoh ini: dalam gas yang dijernihkan pada suhu tinggi, ukuran setiap molekul sangat kecil dibandingkan dengan jarak tipikal antar molekul. Tampaknya mereka dapat diabaikan dan molekul dapat dianggap sebagai titik material. Namun, ini tidak selalu terjadi: getaran dan rotasi molekul adalah reservoir penting dari "energi internal" molekul, "kapasitas" yang ditentukan oleh ukuran molekul, struktur dan sifat kimianya. Dalam perkiraan yang baik, molekul monoatomik (gas inert, uap logam, dll.) kadang-kadang dapat dianggap sebagai titik material, tetapi bahkan dalam molekul seperti itu pada suhu yang cukup tinggi, eksitasi kulit elektron diamati karena tumbukan molekul, diikuti dengan emisi.

Catatan

Yayasan Wikimedia. 2010 .

• gerakan mekanis
• Tubuh yang benar-benar kaku

Lihat apa "Poin materi" di kamus lain:

POIN MATERI adalah titik dengan massa. Dalam mekanika, konsep titik material digunakan dalam kasus di mana dimensi dan bentuk benda tidak berperan dalam mempelajari gerakannya, tetapi hanya massa yang penting. Hampir semua benda dapat dianggap sebagai titik material, jika ... ... Kamus Ensiklopedis Besar

POIN MATERI- sebuah konsep yang diperkenalkan dalam mekanika untuk menunjuk suatu objek, yang dianggap sebagai titik yang memiliki massa. Posisi M.t. di sebelah kanan didefinisikan sebagai posisi geom. poin, yang sangat menyederhanakan solusi masalah dalam mekanika. Dalam prakteknya, tubuh dapat dianggap ... ... Ensiklopedia Fisik

poin materi- Sebuah titik dengan massa. [Koleksi istilah yang direkomendasikan. Edisi 102. Mekanika Teoritis. Akademi Ilmu Pengetahuan Uni Soviet. Komite Terminologi Ilmiah dan Teknis. 1984] Topik mekanika teoretis EN partikel DE materi Punkt FR titik materi … Buku Pegangan Penerjemah Teknis

POIN MATERI Ensiklopedia Modern

POIN MATERI- Dalam mekanika: tubuh yang sangat kecil. Kamus kata-kata asing termasuk dalam bahasa Rusia. Chudinov A.N., 1910 ... Kamus kata-kata asing dari bahasa Rusia

Poin materi- TITIK MATERIAL, sebuah konsep yang diperkenalkan dalam mekanika untuk menunjuk benda, yang ukuran dan bentuknya dapat diabaikan. Posisi titik material dalam ruang didefinisikan sebagai posisi titik geometris. Tubuh dapat dianggap material ... ... Kamus Ensiklopedis Bergambar

poin materi- sebuah konsep yang diperkenalkan dalam mekanika untuk objek berukuran sangat kecil, memiliki massa. Posisi titik material dalam ruang didefinisikan sebagai posisi titik geometris, yang menyederhanakan penyelesaian masalah mekanika. Hampir semua tubuh bisa ... ... kamus ensiklopedis

Poin materi- titik geometris dengan massa; titik material adalah gambar abstrak dari benda material yang memiliki massa dan tidak memiliki dimensi ... Awal dari ilmu alam modern

poin materi- materialusis taškas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. titik massa; poin materi vok. Massenpunkt, m; materieller Punkt, m rus. titik material, f; massa titik, fpranc. massa titik, m; point matériel, m … Fizikos terminų odynas

poin materi- Sebuah titik dengan massa ... Kamus penjelasan terminologi politeknik

Buku

• Satu set meja. Fisika. Kelas 9 (20 meja), . Album edukasi 20 lembar. Poin materi. koordinat tubuh bergerak. Percepatan. hukum Newton. Hukum gravitasi universal. Gerak lurus dan gerak lengkung. Gerakan tubuh mengikuti...

Dari pelajaran fisika kelas tujuh, kita ingat bahwa gerak mekanis suatu benda adalah pergerakannya dalam waktu relatif terhadap benda lain. Berdasarkan informasi tersebut, kita dapat mengasumsikan seperangkat alat yang diperlukan untuk menghitung pergerakan tubuh.

Pertama, kita membutuhkan sesuatu sehubungan dengan yang akan kita hitung. Selanjutnya, kita perlu menyepakati bagaimana kita akan menentukan posisi tubuh relatif terhadap "sesuatu" ini. Dan akhirnya, Anda perlu mengatur waktu entah bagaimana. Jadi, untuk menghitung di mana tubuh akan berada pada saat tertentu, kita memerlukan kerangka acuan.

Kerangka acuan dalam fisika

Dalam fisika, sistem referensi adalah seperangkat benda referensi, sistem koordinat yang terkait dengan benda referensi, dan jam atau perangkat lain untuk mengukur waktu. Pada saat yang sama, orang harus selalu ingat bahwa kerangka acuan apa pun adalah kondisional dan relatif. Selalu mungkin untuk mengadopsi kerangka acuan lain, yang relatif terhadap gerakan apa pun akan memiliki karakteristik yang sama sekali berbeda.

Relativitas umumnya merupakan aspek penting yang harus diperhitungkan dalam hampir semua perhitungan dalam fisika. Misalnya, dalam banyak kasus kita jauh dari mampu menentukan koordinat yang tepat dari benda yang bergerak setiap saat.

Secara khusus, kami tidak dapat menempatkan pengamat dengan jam setiap seratus meter di sepanjang jalur kereta api dari Moskow ke Vladivostok. Dalam hal ini, kami menghitung kecepatan dan lokasi tubuh kira-kira untuk jangka waktu tertentu.

Kami tidak memperdulikan keakuratan hingga satu meter saat menentukan lokasi kereta api di rute beberapa ratus atau ribuan kilometer. Untuk ini, ada perkiraan dalam fisika. Salah satu pendekatan tersebut adalah konsep "titik material".

Poin materi dalam fisika

Titik material dalam fisika menunjukkan tubuh, dalam kasus di mana ukuran dan bentuknya dapat diabaikan. Diasumsikan bahwa titik material memiliki massa tubuh aslinya.

Misalnya, saat menghitung waktu yang dibutuhkan pesawat untuk terbang dari Novosibirsk ke Novopolotsk, kami tidak memperdulikan ukuran dan bentuk pesawat. Cukup dengan mengetahui kecepatan yang berkembang dan jarak antar kota. Jika kita perlu menghitung hambatan angin pada ketinggian dan kecepatan tertentu, maka kita tidak dapat melakukannya tanpa pengetahuan yang tepat tentang bentuk dan dimensi pesawat yang sama.

Hampir semua benda dapat dianggap sebagai titik material baik ketika jarak yang ditempuh oleh tubuh jauh dibandingkan dengan ukurannya, atau ketika semua titik tubuh bergerak dengan cara yang sama. Misalnya, mobil yang menempuh beberapa meter dari toko ke persimpangan cukup sebanding dengan jarak ini. Tetapi bahkan dalam situasi ini, itu dapat dianggap sebagai titik material, karena semua bagian mobil bergerak dengan cara yang sama dan pada jarak yang sama.

Tetapi jika kita perlu menempatkan mobil yang sama di garasi, itu tidak lagi dapat dianggap sebagai poin material. Anda harus memperhitungkan ukuran dan bentuknya. Ini juga merupakan contoh ketika perlu untuk memperhitungkan relativitas, yaitu, sehubungan dengan apa yang kita buat perhitungan spesifik.

Definisi

Titik material adalah benda makroskopik yang dimensi, bentuk, rotasi, dan struktur internalnya dapat diabaikan ketika menggambarkan gerakannya.

Pertanyaan apakah benda tertentu dapat dianggap sebagai titik material tidak tergantung pada ukuran benda ini, tetapi pada kondisi masalah yang dipecahkan. Misalnya, jari-jari Bumi jauh lebih kecil daripada jarak dari Bumi ke Matahari, dan gerakan orbitnya dapat digambarkan dengan baik sebagai gerakan titik material dengan massa yang sama dengan massa Bumi dan terletak di tempatnya. tengah. Namun, ketika mempertimbangkan gerakan harian Bumi di sekitar porosnya sendiri, menggantinya dengan titik material tidak masuk akal. Penerapan model titik material pada benda tertentu tidak terlalu bergantung pada ukuran benda itu sendiri, tetapi pada kondisi gerakannya. Secara khusus, sesuai dengan teorema tentang gerak pusat massa suatu sistem selama gerak translasi, setiap benda tegar dapat dianggap sebagai titik material, yang posisinya bertepatan dengan pusat massa benda.

Massa, posisi, kecepatan, dan beberapa sifat fisik lainnya dari suatu titik material pada momen waktu tertentu sepenuhnya menentukan perilakunya.

Posisi titik material dalam ruang didefinisikan sebagai posisi titik geometris. Dalam mekanika klasik, massa suatu titik material diasumsikan konstan dalam waktu dan tidak bergantung pada fitur gerak dan interaksinya dengan benda lain. Dalam pendekatan aksiomatik untuk konstruksi mekanika klasik, berikut ini diterima sebagai salah satu aksioma:

Aksioma

Titik material adalah titik geometris yang terkait dengan skalar yang disebut massa: $(r,m)$, di mana $r$ adalah vektor dalam ruang Euclidean yang terkait dengan beberapa sistem koordinat Cartesian. Massa diasumsikan konstan, tidak tergantung pada posisi titik dalam ruang atau waktu.

Energi mekanik dapat disimpan oleh suatu titik material hanya dalam bentuk energi kinetik pergerakannya dalam ruang dan (atau) energi potensial interaksi dengan medan. Ini secara otomatis berarti bahwa titik material tidak mampu mengalami deformasi (hanya benda yang benar-benar kaku yang dapat disebut titik material) dan berputar di sekitar sumbunya sendiri dan mengubah arah sumbu ini di ruang angkasa. Pada saat yang sama, model gerak tubuh yang dijelaskan oleh titik material, yang terdiri dari perubahan jarak dari beberapa pusat rotasi sesaat dan dua sudut Euler yang mengatur arah garis yang menghubungkan titik ini dengan pusat, sangat banyak digunakan. di banyak cabang mekanika.

Metode mempelajari hukum gerak benda nyata dengan mempelajari gerak model ideal - titik material - adalah yang utama dalam mekanika. Setiap benda makroskopik dapat direpresentasikan sebagai sekumpulan titik material yang berinteraksi g, dengan massa yang sama dengan massa bagian-bagiannya. Studi tentang gerakan bagian-bagian ini direduksi menjadi studi tentang gerakan titik-titik material.

Keterbatasan penerapan konsep titik material dapat dilihat dari contoh ini: dalam gas yang dijernihkan pada suhu tinggi, ukuran setiap molekul sangat kecil dibandingkan dengan jarak tipikal antar molekul. Tampaknya mereka dapat diabaikan dan molekul dapat dianggap sebagai titik material. Namun, ini tidak selalu terjadi: getaran dan rotasi molekul adalah reservoir penting dari "energi internal" molekul, "kapasitas" yang ditentukan oleh ukuran molekul, struktur dan sifat kimianya. Dalam perkiraan yang baik, molekul monoatomik (gas inert, uap logam, dll.) kadang-kadang dapat dianggap sebagai titik material, tetapi bahkan dalam molekul tersebut pada suhu yang cukup tinggi, eksitasi kulit elektron karena tumbukan molekul diamati, diikuti dengan emisi.

Latihan 1

a) mobil memasuki garasi;

b) mobil di jalan raya Voronezh - Rostov?

a) mobil yang memasuki garasi tidak dapat dianggap sebagai titik material, karena dalam kondisi ini dimensi mobil menjadi signifikan;

b) sebuah mobil di jalan raya Voronezh-Rostov dapat diambil sebagai titik material, karena ukuran mobil jauh lebih kecil daripada jarak antar kota.

Bisakah itu diambil sebagai poin material:

a) seorang anak laki-laki yang berjalan 1 km dalam perjalanan pulang dari sekolah;

b) seorang anak laki-laki melakukan latihan.

a) Ketika seorang anak laki-laki, sekembalinya dari sekolah, berjalan sejauh 1 km ke rumah, maka anak laki-laki dalam gerakan ini dapat dianggap sebagai poin materi, karena ukurannya yang kecil dibandingkan dengan jarak yang dia tempuh.

b) ketika anak laki-laki yang sama melakukan latihan pagi, maka dia tidak dapat dianggap sebagai poin materi.