什么是質(zhì)點的意思概念判定定理
質(zhì)點是有質(zhì)量但不存在體積或形狀的點,是物理學(xué)的一個理想化模型。那么你對質(zhì)點了解多少呢?以下是由學(xué)習(xí)啦小編整理關(guān)于什么是質(zhì)點的內(nèi)容,希望大家喜歡!
質(zhì)點的定義
具有一定質(zhì)量而不計大小尺寸的物體。物體本身實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質(zhì)點。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-因為不計大小尺寸,所以質(zhì)點在外力作用下只考慮其線運動。
由于質(zhì)點無大小可言,作用在質(zhì)點上的許多外力可以合成為一個力,另一方面,研究質(zhì)點的運動,可以不考慮它的自旋運動。
任何物體可分割為許多質(zhì)點,物體的各種復(fù)雜運動可看成許多質(zhì)點運動的組合。因此,研究一個質(zhì)點的運動是掌握各種物體形形色色運動的入門。牛頓第二定律是適合于一個質(zhì)點的運動規(guī)律的。有了這個定律,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”是研究物體運動的最簡單、最基本的對象。
用來代替物體的有質(zhì)量而不考慮形狀和大小的點。是一個理想的模型,實際上并不存在。
天文學(xué)的雙星(多星)天體圍繞同一質(zhì)點做環(huán)繞運動。(如冥王星-卡介,地球-月球,系外雙星星系)。
當(dāng)研究地球繞太陽運動時,可以將地球看做質(zhì)點,此時地球的大小形狀對所考慮的問題無明顯影響;而在研究地球與其衛(wèi)星時,并不可以把地球看做質(zhì)點,因為此時地球的大小形狀對所研究的問題影響顯著。
質(zhì)點的判定定理
要把物體看作質(zhì)點,就要看所研究問題的性質(zhì),而與物體本身無關(guān)。所以,能否將物體看作質(zhì)點需要滿足其中之一:
當(dāng)物體的大小與所研究的問題中其他距離相比為極小時。
一個物體各個部分的運動情況相同,它的任何一點的運動都可以代表整個物體的運動。
理想化條件下,滿足條件有:
(1)物體上所有點的運動情況都相同,可以把它看作一個質(zhì)點。
(2)物體的大小和形狀對研究問題的影響很小,可以把它看作一個質(zhì)點。
(3)轉(zhuǎn)動的物體,只要不研究其轉(zhuǎn)動且符合第2條,也可看成質(zhì)點。
可視為質(zhì)點的運動物體有以下兩種情況:
(1)運動物體的形狀和大小跟它所研究的問題相比可忽略不計,如研究地球繞太陽的公轉(zhuǎn),可把地球當(dāng)作一質(zhì)點。
(2)做平動的物體,由于物體上各點的運動情況相同,可以用一個點代表整個物體的運動。
質(zhì)點定義的缺陷
質(zhì)點定義是經(jīng)典物理最早期的科學(xué)定義,它只考慮了物體的質(zhì)量而沒有考慮物體的內(nèi)在電荷,致使以質(zhì)點定義為基礎(chǔ)的經(jīng)典力學(xué)體系無法與電磁學(xué),電動力學(xué),狹義相對論及現(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(含有兩個帶2/3電荷的u夸克和一個帶-1/3電荷的d夸克)和中子(含有兩個d夸克和一個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)研究運動的氫原子時,如果將氫原子抽象為質(zhì)點,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動,則與電磁學(xué),電動力學(xué),原子物理,以及量子力學(xué)相聯(lián)系。
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