什么是質(zhì)點(diǎn)的意思概念判定定理
質(zhì)點(diǎn)是有質(zhì)量但不存在體積或形狀的點(diǎn),是物理學(xué)的一個(gè)理想化模型。那么你對(duì)質(zhì)點(diǎn)了解多少呢?以下是由學(xué)習(xí)啦小編整理關(guān)于什么是質(zhì)點(diǎn)的內(nèi)容,希望大家喜歡!
質(zhì)點(diǎn)的定義
具有一定質(zhì)量而不計(jì)大小尺寸的物體。物體本身實(shí)際上都有一定的大小尺寸,但是,若某物體的大小尺寸同它到其他物體的距離相比,或同其他物體的大小尺寸相比是很小的,則該物體便可近似地看作是一個(gè)質(zhì)點(diǎn)。例如行星的大小尺寸比行星間的距離小很多,行星便可視為質(zhì)點(diǎn)-因?yàn)椴挥?jì)大小尺寸,所以質(zhì)點(diǎn)在外力作用下只考慮其線運(yùn)動(dòng)。
由于質(zhì)點(diǎn)無(wú)大小可言,作用在質(zhì)點(diǎn)上的許多外力可以合成為一個(gè)力,另一方面,研究質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng),可以不考慮它的自旋運(yùn)動(dòng)。
任何物體可分割為許多質(zhì)點(diǎn),物體的各種復(fù)雜運(yùn)動(dòng)可看成許多質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的組合。因此,研究一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)是掌握各種物體形形色色運(yùn)動(dòng)的入門(mén)。牛頓第二定律是適合于一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律的。有了這個(gè)定律,再配合牛頓第三定律,就構(gòu)成了研究有限大小的物體的手段。所以“質(zhì)點(diǎn)”是研究物體運(yùn)動(dòng)的最簡(jiǎn)單、最基本的對(duì)象。
用來(lái)代替物體的有質(zhì)量而不考慮形狀和大小的點(diǎn)。是一個(gè)理想的模型,實(shí)際上并不存在。
天文學(xué)的雙星(多星)天體圍繞同一質(zhì)點(diǎn)做環(huán)繞運(yùn)動(dòng)。(如冥王星-卡介,地球-月球,系外雙星星系)。
當(dāng)研究地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)時(shí),可以將地球看做質(zhì)點(diǎn),此時(shí)地球的大小形狀對(duì)所考慮的問(wèn)題無(wú)明顯影響;而在研究地球與其衛(wèi)星時(shí),并不可以把地球看做質(zhì)點(diǎn),因?yàn)榇藭r(shí)地球的大小形狀對(duì)所研究的問(wèn)題影響顯著。
質(zhì)點(diǎn)的判定定理
要把物體看作質(zhì)點(diǎn),就要看所研究問(wèn)題的性質(zhì),而與物體本身無(wú)關(guān)。所以,能否將物體看作質(zhì)點(diǎn)需要滿足其中之一:
當(dāng)物體的大小與所研究的問(wèn)題中其他距離相比為極小時(shí)。
一個(gè)物體各個(gè)部分的運(yùn)動(dòng)情況相同,它的任何一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)都可以代表整個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)。
理想化條件下,滿足條件有:
(1)物體上所有點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況都相同,可以把它看作一個(gè)質(zhì)點(diǎn)。
(2)物體的大小和形狀對(duì)研究問(wèn)題的影響很小,可以把它看作一個(gè)質(zhì)點(diǎn)。
(3)轉(zhuǎn)動(dòng)的物體,只要不研究其轉(zhuǎn)動(dòng)且符合第2條,也可看成質(zhì)點(diǎn)。
可視為質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)物體有以下兩種情況:
(1)運(yùn)動(dòng)物體的形狀和大小跟它所研究的問(wèn)題相比可忽略不計(jì),如研究地球繞太陽(yáng)的公轉(zhuǎn),可把地球當(dāng)作一質(zhì)點(diǎn)。
(2)做平動(dòng)的物體,由于物體上各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況相同,可以用一個(gè)點(diǎn)代表整個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)。
質(zhì)點(diǎn)定義的缺陷
質(zhì)點(diǎn)定義是經(jīng)典物理最早期的科學(xué)定義,它只考慮了物體的質(zhì)量而沒(méi)有考慮物體的內(nèi)在電荷,致使以質(zhì)點(diǎn)定義為基礎(chǔ)的經(jīng)典力學(xué)體系無(wú)法與電磁學(xué),電動(dòng)力學(xué),狹義相對(duì)論及現(xiàn)代物理完全兼容。
現(xiàn)代物理證明,任何物體的最終物質(zhì)組成都是電子(帶單位負(fù)電),質(zhì)子(含有兩個(gè)帶2/3電荷的u夸克和一個(gè)帶-1/3電荷的d夸克)和中子(含有兩個(gè)d夸克和一個(gè)u夸克)等三種基本粒子。盡管由它們所組成的原子,分子或物體多為電中性,但其內(nèi)部電荷組成不容忽視。
例如當(dāng)研究運(yùn)動(dòng)的氫原子時(shí),如果將氫原子抽象為質(zhì)點(diǎn),則只能與經(jīng)典力學(xué)相聯(lián)系。如果將其視為電子圍繞著原子核運(yùn)動(dòng),則與電磁學(xué),電動(dòng)力學(xué),原子物理,以及量子力學(xué)相聯(lián)系。
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