Можно ли линейку принять за материальную точку?
Подскажите, пожалуйста, можно ли линейку принять за материальную точку? В каком случае можно принять за материальную точку планету Венера:
- при вычислении расстояния от нее до Земли;
- находя скорость вращения Венеры вокруг Солнца;
- расчете длины экватора планеты;
- при нахождении объема планеты.
Вспомним определение материальной точки. Материальная точка – это тело, размерами которого можно пренебречь. Когда мы говорим о том, что чем то можно пренебречь, то всегда следует задаться вопросом в сравнении с чем, пренебречь, и всегда следует рассмотреть обстоятельства, когда пренебрегаем чем то. Теперь зададим себе вопрос: можно ли линейку принять за материальную точку. Допустим, линейка движется поступательно. (Поступательным называют движение, при котором любая прямая, жестко связываемая с телом, которое совершает перемещение, остается параллельной сама себе). Тогда не зависимо от расстояния, на котором находится наблюдатель, линейку можно будет считать материальной точкой. Так как, если линейку разбить на бесконечно малые части (материальные точки), то они будут двигаться одинаково. Теперь рассмотрим случай, когда линейка совершает произвольные движения, но расстояние от нее до наблюдателя будем много больше, чем размер нашей линейки. Тогда, рассматривая движение линейки, для наблюдателя будет важно не то, как движутся ее отдельные части, а как происходит движение объекта как единого целого, в таком случае, следует считать линейку материальной точкой. В случае, если расстояние от линейки до наблюдателя сравнимо с размерами линейки и линейка совершает произвольные движения, то ее материальной точкой считать будет нельзя.
Теперь, помня об относительности ответим на остальные вопросы. Планету Венера можно принять за материальную точку, если мы вычисляем расстояния от нее до Земли и скорость вращения Венеры вокруг Солнца. Венеру не следует принимать за материальную точку, когда мы вычисляем объем планеты и находим длину ее экватора, так как помним, что материальная точка не имеет геометрических размеров.