Одне і те ж фізичне тіло в якихось умовах може вважатися матеріальною точкою, а в інших умовах - ні. Корабель, що відпливає з європейського порту до берегів Америки, - матеріальна точка. Але якщо розглядати рух металевої кульки по столу в каюті цього судна, то вважати корабель матеріальною точкою вже не можна.
Що таке матеріальна точка
Під матеріальною точкою в механіці мають на увазі найпростішу фізичну модель. Мова йде про тіло, масою, розмірами, внутрішньою структурою і обертанням якого можна знехтувати, якщо слідувати умовам вирішуваного завдання. Розташування цього об 'єкта в просторі визначається як положення, властиве геометричній точці.
Іншими словами, ставити питання про те, чи має матеріальна точка розміри і масу, не цілком коректно. Це цілком визначається вихідними умовами конкретного завдання. Такі параметри в межах розглянутого дослідником питання просто не беруть до уваги.
Положення класичної механіки свідчать, що маса матеріальної точки є постійною в часі. Вона не залежить від особливостей руху точки і від її взаємодії з іншими тілами.
Прийнятий у класичній механіці аксіоматичний підхід дозволяє стверджувати, що матеріальною може називатися геометрична точка, якою може бути поставлена у відповідність скалярна величина, звана масою. Ця маса постійна, вона не знаходиться в залежності від часу і положення об 'єкта в просторі.
Чи застосовна така модель до конкретного тіла? Це залежатиме не стільки від розмірів тіла, скільки від особливостей та умов його руху. Прийнято вважати, що при поступальному русі яке завгодно тверде тіло може прийматися за матеріальну точку. Її положення буде збігатися з центром маси тіла. Оскільки при поступальному русі всі точки тіла рухаються однаково, для опису такого руху цілком можна обійтися зазначенням на особливості переміщення однієї його точки.
Властивості матеріальної точки
Матеріальна точка здатна запасати механічну енергію у вигляді кінетичної енергії при її переміщенні в просторі або у вигляді потенційної енергії у взаємодії з полем. Звідси випливає, що матеріальна точка нездатна до деформацій. Такою точкою можна назвати лише абсолютно тверде тіло.
Матеріальна точка не може обертатися навколо своєї осі, а ця вісь не може змінювати напрямок у просторі.
Модель, де описується рух тіла, що розглядається в якості матеріальної точки, широко використовується в ряді розділів механіки.
З деякими застереженнями і в першому наближенні матеріальну точку при бажанні можна розглядати як молекулу, що містить один атом (це характерно, зокрема, для інертних газів).
У природних умовах ніяких матеріальних точок, звичайно, не існує. Це всього лише модель, наукова абстракція.