Для начала необходимо выяснить, что такое материальная точка. Тело можно принять за материальную точку, если по своим размерам оно ничтожно по сравнению с пройденным расстоянием. В такой ситуации пренебрегают при расчетах любыми качествами тела - его формой и размерами.
Условия, при которых автомобиль становится материальной точкой
Если представить, какое расстояние пройдет автомобиль за несколько часов с момента начала движения, то становится понятно – собственные размеры автомобиля по сравнению с пройденным отрезком пути позволяют считать его материальной точкой по отношению к данному расстоянию.
В то же время, если автомобиль совершает маневр обгона, то он уже не может считаться материальной точкой. Здесь расстояние на котором происходит обгон, можно соизмерить с размерами машины. Достаточно проехать две или три длины обгоняемого автомобиля, чтобы обогнать его. Такие величины можно сравнить, и значимыми являются и расстояние обгона, и размера машины.
Таким образом, автомобиль может считаться материальной точкой при определении пути, если соблюдены определенные условия.
Основные определения материальной точки
Говоря языком физики, тело, размеры которого для данной задачи не имеют значения, можно называть материальной точкой. Данное тело может иметь некоторую массу, но практически нулевой или очень малый размер.
Материальную точку нельзя назвать естественной величиной, это абстрактный объект, которым можно оперировать при расчетах в качестве сравнительной величины (очень большое и очень маленькое). В природе любое тело имеет определенные размеры, которыми пренебречь нельзя.
Данное понятие создано для упрощения расчетов, например, при вращении вокруг своего осевого значения. Также можно не принимать во внимание число оборотов колеса, при вычислении скорости самого тела. Абстрактное понятие является собирательным для всех частей тела признанного материальной точкой, и рассматривать их по отдельности просто нецелесообразно.
Пример, когда тело считается материальным
Автомобиль преодолевает расстояние из одного города в другой. Для того чтобы вычислить среднюю скорость движения машины, его рассматривают в качестве материальной точки.
Однако, если есть цель, детально разобрать движение частей машины, например каждого колеса в отдельности, автомобиль уже не будет являться материальной точкой.
Когда совершается обгон, все расстояния и величины соразмерны, соответственно материальной точки нет. Все зависит от конкретного приложения величин для решения определенной задачи. На появление материальной точки влияет относительное сопоставление задействованых в процессе величин.
