Материальная точка – это понятие, вводимое в механике для обозначения тела, которое рассматривается как точка, имеющая массу. Материальная точка позволяет определять положение тела, независимо от размеров, формы и т.п. К примеру, для определения средней скорости движения самолета из Москвы и в Краснодар его лучше принять за материальную точку, не принимая в расчет его размеры и формы, которые в данном случае не имеют значения. НО!
Тело можно считать материальной точкой только в тех случаях, когда его размеры, форма, вращение не имеют существенного значения в условиях решаемой задачи и ими можно пренебречь. Возьмем для примера тот же самолет. При вычислении силы сопротивления воздуха, действующей на самолет, его размеры и форма имеют принципиальное значение – а значит, в этом случае самолет нельзя принять за материальную точку.
1) Изначально шар находится на некоторой высоте h1 с длиной нити l. Затем его опускают и в положении дальнейшего соударения с пулей шар имеет скорость V1. Запишем закон сохранения энергии:
Сокращаем m1. Рассмотрим cosα:
Откуда выводим h1:
Выводим из ЗСЭ V1, подставляя формулу для h1:
2) Закон сохранения импульса по горизонтали для пули и шара, спроецированный на некоторую ось ОХ, направленную в сторону движения пули, имеет вид:
,
где V1' - скорость шара после соударения с пулей. Выведем ее:
3) Закон сохранения энергии для шара после соударения с пулей:
Материальная точка позволяет определять положение тела, независимо от размеров, формы и т.п.
К примеру, для определения средней скорости движения самолета из Москвы и в Краснодар его лучше принять за материальную точку, не принимая в расчет его размеры и формы, которые в данном случае не имеют значения.
НО!
Тело можно считать материальной точкой только в тех случаях, когда его размеры, форма, вращение не имеют существенного значения в условиях решаемой задачи и ими можно пренебречь.
Возьмем для примера тот же самолет. При вычислении силы сопротивления воздуха, действующей на самолет, его размеры и форма имеют принципиальное значение – а значит, в этом случае самолет нельзя принять за материальную точку.
Найти:
Решение:
1) Изначально шар находится на некоторой высоте h1 с длиной нити l. Затем его опускают и в положении дальнейшего соударения с пулей шар имеет скорость V1. Запишем закон сохранения энергии:
Сокращаем m1. Рассмотрим cosα:
Откуда выводим h1:
Выводим из ЗСЭ V1, подставляя формулу для h1:
2) Закон сохранения импульса по горизонтали для пули и шара, спроецированный на некоторую ось ОХ, направленную в сторону движения пули, имеет вид:
где V1' - скорость шара после соударения с пулей. Выведем ее:
3) Закон сохранения энергии для шара после соударения с пулей:
При этом h2 аналогично h1 равен:
Перепишем ЗСЭ в виде:
Откуда cosβ: