1.3 质点
当一个可以忽略其尺寸大小的物体受力或运动时,不考虑物体本身的形状和大小,并把质量看做集中在一点时,就将这种物体看成“质点”。它是力学中经过科学抽象得到的概念,是一个理想模型。其次,质点不一定是很小的物体,只要物体的形状和大小在所研究的问题中属于无关因素或次要因素,即物体的形状和大小在所研究的问题中影响很小时,物体就能被看做质点。例如,在地球绕太阳公转这样一个动画场景中,地球中任一点对太阳的位移、速度和加速度都略有差别,但由于地球的直径远小于地球与太阳之间的距离,上述差别也远小于地心的位移、速度和加速度,可以忽略不计,所以地球公转时可以把地球视为质点。但在物体转动时,如在地球自转这样的动画场景中,球内各点的位移、速度和加速度的方向及大小差别悬殊,不能忽略,此时就不能把地球视为质点。所以物体是否被视为质点,完全决定于所研究问题的性质。
1.4 位移和路程
位移是指质点从空间的一个位置运动到另一个位置,它的位置变动叫做质点在这一运动过程中的位移。位移是矢量,它是一个有大小和方向的物理量。物体在某一段时间内,如果由初位置移到末位置,则由初位置到末位置的有向线段叫做位移。它的大小是运动物体初位置到末位置的直线距离;方向是从初位置指向末位置。如质点由A可经不同的路径到B点,直线AB的长度即位移的大小,由A指向B的方向即是位移的方向。
位移只与物体运动的始末位置有关,而与运动的轨迹无关。如果质点在运动过程中经过一段时间后回到原处,那么,路程不为零而位移则为零。例如这样一个动画运动场景:一只小狗捡主人丢弃的飞盘,本来小狗原地不动,在接过飞盘后仍回到原地。
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