Що таке фізичне тіло?
Предметом вивчення багатьох розділів фізики є поведінка фізичних тіл, їх властивості та особливості взаємодії один з одним.
Однак, перш ніж приступати до їх вивчення, необхідно визначити, що таке фізичне тіло і якими характеристиками воно володіє.
Фізичне тіло: визначення
У фізиці, кажучи про фізичне тіло, мають на увазі певний матеріальний об’єкт, який володіє:
- Формою; Визначеною зовнішньою межею, яка відділяє його від інших тіл і зовнішнього середовища; А також відповідним цій формі обсягом і масою.
Крім перерахованих вище базових характеристик, фізичне тіло може володіти рядом інших властивостей:
- Щільністю; Прозорістю; Твердістю/пружністю і т. д.
Всі предмети, які нас оточують, є фізичними тілами.
Чашка, письмовий стіл, м’яч, книга, вантажівка – всі вони, з точки зору фізики, є фізичними тілами.
Фізики розрізняють прості тіла, які володіють простою геометричною формою, і складні, які представляють собою скріплені між собою комбінації простих тіл.
Таке уявлення необхідно для спрощення розрахунків, особливо у випадках, коли внутрішній стан фізичного тіла не грає великої ролі в досліджуваному процесі.
Наприклад, тіло людини можна розглядати як сукупність куль і циліндрів.
Властивості фізичних тіл
Крім форми, обсягу і маси, фізичні тіла характеризуються рядом інших властивостей, які можуть мати важливе значення для різних ситуацій. Так, однакові за обсягом тіла нерідко розрізняються по масі і, відповідно, по щільності. Крім того, в ряді випадків важливі й інші характеристики тіл:
- Твердість; Крихкість; Пружність; Магнітні властивості; Прозорість; Теплопровідність; Однорідність; Електропровідність і т. д.
Багато в чому ці властивості залежать від матеріалів, з яких складаються фізичні тіла.
Так, кулі, виготовлені з гуми, бетону, вовни, скла і сталі, матимуть абсолютно різні набори фізичних властивостей. Однак їх властивості будуть мати значення лише в тому випадку, коли досліджуються взаємодії тіл один з одним – наприклад, необхідно з’ясувати ступінь деформації тих чи інших тіл при зіткненні.
Абсолютно тверде тіло, матеріальна точка та інші абстракції
У деяких розділах фізики тіла розглядаються не в сукупності притаманних їм властивостей, а як якісь абстракції, яким присвоюються ідеальні характеристики. Так в механіці всі тіла представлені як матеріальні точки, без урахування їх маси та інших фізичних властивостей.
Ця дисципліна вивчає рух матеріальних точок без урахування їх реальних розмірів і маси, оскільки для вирішення ряду завдань ці величини не важливі. Якщо ви розраховуєте середню швидкість поїзда на певному інтервалі шляху, вам зовсім не потрібно знати, скільки в поїзді вагонів.
Нерідко фізики для виконання будь-яких розрахунків використовують поняття абсолютно твердого тіла.
Воно ніколи не піддається деформації, його центр маси не зміщується, що дозволяє без зайвого ускладнення моделювати ряд процесів. Для вирішення термодинамічних задач зручно буває використовувати абсолютно чорне тіло – абстрактний предмет, який поглинає все випромінювання, яке падає на його поверхню.
При цьому саме тіло може випромінювати електромагнітні хвилі, якщо того вимагає поставлене завдання. У випадках, коли форма фізичного тіла не має значення, мається на увазі, що воно має форму кулі.
Фізичне тіло і фізичне явище
Фізика, як наука, виникла через необхідність виявлення законів поведінки фізичних тіл і механізмів утворення природних явищ. Фактично, всі зміни в нашому середовищі проживання, не пов’язані з діяльністю людини, є природними явищами. Більшість з них корисні людям, але зустрічаються і небезпечні, і навіть катастрофічні природні явища.
Людям необхідно досліджувати властивості і поведінку фізичних тіл, які приймають в них участь, щоб навчитися передбачати несприятливі явища, попереджати їх або зменшувати завдавану ними шкоду. Так, згубну дію морських хвиль давно навчилися знижувати шляхом будівництва хвилеломів – бетонних виступів, які заходять в море на десятки метрів і розбивають єдиний фронт хвилі.
Руйнівний ефект землетрусів долається будівництвом сейсмостійких будівель особливої конструкції.
Щоб зменшити пошкодження при контакті автомобіля з твердими об’єктами, несучим конструкціям його кузова надається особлива форма. Все це стало можливим завдяки вивченню характеристик фізичних Тіл.
(2 votes, average: 4.00 out of 5)