Delta
  Wiw.pl   Na bieżąco:  Informacje   Co nowego   Matematyka i przyroda:  Astronomia   Biologia   Fizyka   Matematyka   Modelowanie rzeczywistości   Humanistyka:  Filozofia   Historia   Kultura antyczna   Literatura   Sztuka   Czytaj:  Biblioteka   Delta   Wielcy i więksi   Przydatne:  Słowniki   Co i gdzie studiować   Wszechświat w obrazkach    
  Jesteś tutaj:  Wirtualny Wszechświat > Delta > Fizyka - spis artykułów >  PUNKT MATERIALNY  
  Jesteś tutaj
Wybór artykułów z miesięcznika "Delta"
"Delta" to miesięcznik popularyzujący matematykę, fizykę i astronomię na bardzo wysokim poziomie, wydawany od 1974 roku.
Wirtualny Wszechświat prezentuje wybór tekstów publikowanych w "Delcie" od pierwszego numeru po początek XXI wieku.
  Szukacz
Delta 04/1996
Krzysztof REJMER
PUNKT MATERIALNY

W mechanice często posługujemy się pojęciem punktu materialnego. Rozważając ruch ciała, redukujemy je do punktu obdarzonego masą. Ma to proste uzasadnienie w stosunku do gwiazd na niebie i ich ruchów obserwowanych z Ziemi; rozmiary gwiazd są zaniedbywalne w stosunku do ogromnej odległości, jaka nas od nich dzieli. Gorzej jest, gdy zastępujemy punktem piłkę, siekierę lub samochód. Czy ma to jakieś znaczenie?

Ruch ciała sztywnego (to też pewna idealizacja - ciał absolutnie sztywnych w rzeczywistości nie ma) można złożyć z dwóch prostych rodzajów ruchów: ruchu postępowego środka masy i ruchu obrotowego dookoła środka masy. Jeśli nie interesuje nas ruch obrotowy lub go po prostu nie ma, zastępujemy ciało przez jeden punkt, któremu przypisujemy masę całego ciała i piszemy równania ruchu dla tego punktu. Znając jego położenie, bez trudu możemy odtworzyć położenia wszystkich innych, rzeczywistych punktów ciała sztywnego. Środek masy może, ale nie musi, znajdować się we wnętrzu ciała (na przykład dla obręczy: środek ciężkości nie jest żadnym z jej punktów).

Czy możemy więc powiedzieć, że choć punkty materialne w przyrodzie nie istnieją, to są wygodnym elementem opisu ruchów rzeczywistych, a więc rozciągłych ciał? To prawda, ale niepełna. Najbardziej elementarne (zgodnie z dzisiejszą wiedzą) obiekty, takie jak elektrony i kwarki, uważamy za pozbawione struktury twory punktowe obdarzone masą. (Z kolei inny elementarny obiekt, jakim jest foton, masy nie ma, a w wielu sytuacjach zachowuje się jak fala, nie jest więc dobrze zlokalizowany w przestrzeni). Oczywiście, mamy tu do czynienia z dwoma różnymi koncepcjami punktu materialnego. Raz jest to fikcyjny obiekt ułatwiający opis ruchu ciała, drugi raz jest to najbardziej elementarny, rzeczywisty składnik materii. A więc punkty materialne jednak istnieją? Niech za odpowiedź wystarczy fakt, że jeszcze nie tak dawno proton i neutron także uważano za twory punktowe, ale rozwój fizyki wysokich energii sprawił, że obecnie wiemy, iż mają one wewnętrzną strukturę - są zbudowane z trzech punktowych (?) kwarków. A zatem możemy nadal pytać, czy istnieją rzeczywiste punkty materialne, a jedyna odpowiedź na to pytanie brzmi: nie wiadomo.




[góra strony]
Wiw.pl  |  Na bieżąco  |  Informacje  |  Co nowego  |  Matematyka i przyroda  |  Astronomia  |  Biologia  |  Fizyka  |  Matematyka  |  Modelowanie rzeczywistości  |  Humanistyka  |  Filozofia  |  Historia  |  Kultura antyczna  |  Literatura  |  Sztuka  |  Czytaj  |  Biblioteka  |  Delta  |  Wielcy i więksi  |  Przydatne  |  Słowniki  |  Co i gdzie studiować  |  Wszechświat w obrazkach