Προσδιορισμός θέσης και μετατόπισης υλικού σημείου

Στη φυσι­κή, η θέση και η μετα­τό­πι­ση είναι βασι­κές έννοιες που περι­γρά­φουν την κίνη­ση των σωμά­των. Η θέση ενός αντι­κει­μέ­νου ανα­φέ­ρε­ται στο πού βρί­σκε­ται σε ένα σύστη­μα ανα­φο­ράς, όπως ένα σημείο σε έναν χάρ­τη. Η μετα­τό­πι­ση περι­γρά­φει την αλλα­γή στη θέση ενός αντι­κει­μέ­νου και αφο­ρά τη δια­φο­ρά μετα­ξύ της αρχι­κής και της τελι­κής του θέσης. Ενώ η θέση είναι ένα απλό σημείο, η μετα­τό­πι­ση είναι δια­νυ­σμα­τι­κό μέγε­θος, που σημαί­νει ότι έχει τόσο μέγε­θος όσο και κατεύ­θυν­ση.

Σχο­λι­κό Βιβλίο

1.1 Ευθύ­γραμ­μη κίνη­ση

Η έννοια του υλι­κού σημεί­ου

Όταν παρα­τη­ρού­με την κίνη­ση ενός αντι­κει­μέ­νου, δια­πι­στώ­νου­με ότι είναι αρκε­τά περί­πλο­κη. Για παρά­δειγ­μα, αν αφή­σε­τε ένα φύλ­λο χαρ­τί να πέσει από ένα ύψος, δεν θα πέσει σε ευθεία γραμ­μή, αλλά με έναν ακα­νό­νι­στο τρό­πο. Αυτό συμ­βαί­νει λόγω της αντί­στα­σης του αέρα, η οποία επη­ρε­ά­ζει την κίνη­ση.

Αν όμως αφή­σε­τε ένα πιο βαρύ αντι­κεί­με­νο, όπως ένα βιβλίο, να πέσει, θα παρα­τη­ρή­σε­τε ότι η κίνη­ση είναι δια­φο­ρε­τι­κή, πιο στα­θε­ρή. Παρ’ όλα αυτά, αν κοι­τά­ξε­τε προ­σε­κτι­κά, θα δεί­τε ότι η κίνη­ση δεν είναι τέλεια: το βιβλίο μπο­ρεί να περι­στρέ­φε­ται και κάθε σημείο στην επι­φά­νειά του μπο­ρεί να ακο­λου­θεί δια­φο­ρε­τι­κή πορεία.

Τι θα γινό­ταν όμως αν μπο­ρού­σα­με να πει­ρα­μα­τι­στού­με με ένα σώμα που θα είχε τόσο μικρές δια­στά­σεις ώστε να μοιά­ζει με ένα υλι­κό σημείο; Ένα υλι­κό σημείο είναι ένα φαντα­στι­κό αντι­κεί­με­νο που δεν έχει μέγε­θος ούτε σχή­μα, αλλά έχει μάζα. Με αυτό το σώμα, η κίνη­ση θα ήταν πολύ πιο απλή.

Η ιδα­νι­κή περί­πτω­ση για τη μελέ­τη της κίνη­σης ενός υλι­κού σημεί­ου θα ήταν να μην υπάρ­χουν παρά­γο­ντες που να επη­ρε­ά­ζουν την κίνη­σή του, όπως η αντί­στα­ση του αέρα.

Βέβαια, στην πραγ­μα­τι­κή ζωή, τα αντι­κεί­με­να έχουν μέγε­θος και σχή­μα, όπως η Γη ή μια μπά­λα ποδο­σφαί­ρου. Αλλά σε πολ­λές περι­πτώ­σεις μπο­ρού­με να προ­σεγ­γί­σου­με την κίνη­σή τους σαν να ήταν υλι­κά σημεία. Για παρά­δειγ­μα η Γη, καθώς κινεί­ται γύρω από τον Ήλιο, μπο­ρεί να θεω­ρη­θεί ως υλι­κό σημείο, για­τί η ακτί­να της Γης είναι πολύ μικρό­τε­ρη από την από­στα­ση Γης-Ήλιου. Έτσι, για τη μελέ­τη της κίνη­σης της Γης, η προ­σέγ­γι­ση αυτή είναι πολύ καλή.

Συμπε­ρα­σμα­τι­κά, παρό­λο που δεν υπάρ­χουν τέλειες συν­θή­κες, μπο­ρού­με να χρη­σι­μο­ποιού­με προ­σεγ­γί­σεις, όπως αυτή του υλι­κού σημεί­ου, για να μελε­τού­με κινή­σεις στην καθη­με­ρι­νή ζωή.

Παρου­σί­α­ση

thesi_metatopisi.pptx από Dimitra

Φύλ­λο Εργα­σί­ας

Από το ylikonet

Προ­σο­μοί­ω­ση