Материалдық нүкте мен қатты дене динамикасы

Нү ктенің материялық екенін, яғ ни басқ а денелерден айырмашылығ ы оның ө лшемдері болмайтынын ұ мытпағ ан жө н. Сонымен материялық нукте деп қ озғ алыстың қ арастырылып отырган жағ дайында ө лшемдерін елемеуге болатын денені айтады. Шындығ ына келгенде, табиғ атта ешқ андай материялық нү кте жоқ. Ол нақ ты дененің ойдан алынғ ан ү лгісі болып табылады. Бұ л ұ ғ ым механикадағ ы кейбір мә селелерді шешудін ың ғ айлы ә рі карапайым болуы ү шін ғ ана енгізілген. Міне, жоғ арыда келтірілген мысалдағ ы кеменіқ ұ растырып жасағ анда, ол жағ адан аттанарда немесе жағ ағ а келіп токтағ анда оны материялық нү кте деп есептей алмаймыз. Сол сияқ ты кү н мен тү ннің немесе жылмезгілдерінің ауысу себептерін қ арастырғ анда, Жердің ө лшемдері мен пішінін ескермеуге болмайды.

Тағ ы бір мынадай қ арапайым мысал келтірейік. Мектептен шық қ ан оқ ушы ү йіне дейін 1 км ара кашық тыкты жү ріп ө тсін. Бұ л жағ дайда баланың қ озғ алысын қ арастырғ анда оны материялық нү кте деп есептеуге болады. Ө йткені, баланың ө лшемдері ол жү ріп ө ткен қ ашыктық пен салыстырғ анда тым аз. Ал енді сол бала таң ертең гілік дене шынық тыру жаттығ уларын жасап жатқ анда оны материялық нү кте ретінде қ арастыра алмаймыз. Бұ дан бір ғ ана денені кей жағ дайда материялық нү кте есебінде қ арастыруғ а болса, ал кейбір жағ дайда оны материялық нү кте ретінде қ арастыруғ а болмайтыны байқ алады. Қ андай да бір козгалысты қ арастырганда қ айсыбір денені материялық нү кте ретінде қ арастыру не карастырмау, сол дененің ө зіне емес, кө бінесе, қ озғ алыстың сипатына, жауабы ізделініп отырғ ан сұ рактың мазмұ нына байланысты. Егер дененің нақ ты ө лшемі мә селені шешуде басты рө л аткармайтын болса, онда оны материялық нү кте деп қ арастыруғ а болады. Ал дененің салыстырмалы ө лшемі қ арастырылып отырғ ан қ озғ алыста маң ызды орын алатын болса, онда денені материялық нү кте ретінде карастыруғ а болмайды.

Енді қ озғ алыс траекториясы деген не, соғ ан тоқ талайық. Жолаушы Алматыдан Астанағ а дейін ұ шақ пен немесе поезбен сапар шегеді делік. Бұ л кезде ұ шақ пен поездың шын мә нінде қ озғ алғ ан сызық тары бір-бірімен беттеспейді. Олай дейтініміз, ұ шақ біршама тү зу сызық сызып, тө тесінен ұ шатын болса, поезд жол-жә некей басқ а қ алаларғ а да тоқ тап, қ исық сызық бойымен жү реді. Дененің немесе материялық нү ктенің санақ денесімен салыстырғ андағ ы қ озғ алысы кезінде сызық тү рінде қ алдырғ ан ізі қ озғ алыс траекториясы деп аталады.

Біз қ арастырғ ан мысалдардағ ы поезд жү ретін темір жол - поездың, тас жол (шоссе) - автомобильдердің, ұ шақ тың артында қ алғ ан тұ манды із - ұ шақ тың, соқ пақ жол - жаяу адамның қ озғ алыс траекториясын кө рсетеді. Сол сияқ ты қ озғ алыс траекториясының да пішіні ә ртү рлі санақ денесіне катысты тү рліше болады. Траекторияның тү ріне қ арап қ озғ алысты тузусызық ты немесе қ исық сызық ты (мысалы, шең бер бойымен, парабола бойымен жә нө т. с.с.) деп бө леді.^[2]