საკითხი 1. მექანიკა, მექანიკური მოძრაობა, მატერიალური წერტილი

1. მატერიალური წერტილი

როგორც ხედავთ, ვიწყებ ჩემი პირობის შესრულებას და ინფრომაციას გაწვდით ფიზიკის ყველაზე ელემენტარული ნაწილის-მექანიკური მოძრაობის შესახებ.
 როგორც ვიცით, ყოველ სხეულს სივრცეში დროის ნებისმიერ მომენტში სხვა სხეულების მიმართ გარკვეული მდებარეობა უკავია. თუ დროის განმავლობაში სხეულის მდებარეობა იცვლება, ამბობენ, რომ სხეული მოძრაობს. სწორედ ესაა სხეულის მექანიკური მოძრაობა. აქედან გამომდინარე, შეგვიძლია ჩამოვაყალიბოთ წესის სახით: სხეულის მდებარეობის ცვლილებას სივრცეში სხვა სხეულების მიმართ მექანიკური მოძრაობა ეწოდება.
 ფიზიკის იმ ნაწილს, რომელიც მექანიკურ მოძრაობას შეისწავლის, მექანიკა ეწოდება, იგი პასუხს იძლევა სხეულის მოძრაობასთან დაკავშირებულ ნებისმიერ კითხვაზე. მისი ძირითადი ამოცანაა, განსაზღვროს მოძრავი სხეულის მდებარეობა დროის ნებისმიერ მომენტში.
 სხეულის მდებარეობა იცვლება მისი მოძრაობის შესაბამისად, ამიტომ, იმისთვის, რომ ეს მოძრაობა შევისწავლოთ, უნდა შევძლოთ მისი მდებარეობის განსაზღვრა, მაგრამ როგორც ვიცით ცხოვრება არც თუ ისე მარტივი რამაა... ვაწყდებით ერთ სიძნელეს: ყოველ სხეულს აქვს გარკვეული ზომა და ფორმა, ე.ი. მის შემადგენელ წერტილებს სივრცეში უკავიათ სხვადასხვა ადგილი, სწორედ ამიტომ სხეული მოძრაობის შესასწავლად, აუცილებელია ვიცოდეთ მისი ყველა წერტილის მდებარეობის ცვლილება დროში. ვერ გაიგეთ? შეგეშინდათ? გაგიჩნდათ კითხვა, ”როგორ”? ”რანაირად”? ”ეს ხომ შეუძლებელია?” ნუ გეშინიათ, არ გახვიდეთ ბლოგიდან, სინამდვილეში ყველაფერი იმაზე მარტივადაა, ვიდრე თქვენ გგონიათ. ამოცანების გადაწყვეტისას უმეტეს შემთხვევაში, სხეულის მოძრაობა დაიყვანება ერთი, ნივთიერი წერტილის მოძრაობად, ანუ საჭიროება არ მოითხოვს სხეულის პარამეტრების გათვალისწინებას, რაც გაცილებით აადვილებს საქმეს.
 როგორც ზემოთ ვახსენეთ, სხეულს, რომლის ზომები შეგვიძლია უგულებელვყოთ, ანუ ჩავთვალოთ ნივთიერ წერტილად, მატერიალური (ნივთიერი) წერტილი ეწოდება.
 განვიხილოთ ერთი კონკრეტული შემთხვევა-დედამიწის მოძრაობა მზის ირგვლივ. დედამიწის რადიუსია R=6400 კმ, რაც გაცილებით ნაკლებია დედამიწასა და მზეს შორის მანძილზე (L=150000000 კმ), შეფარდება ამ ორ სიდიდეს შორის არის L/R=23437,5. ასეთ პირობებში დედამიწა შეიძლება წარმოვიდგინოთ, როგორც მატერიალური წერტილი, მაგრამ დედამიწის სიმკვრივის, ან მასში მასათა განაწილების შესწავლის დროს დედამიწის მატერიალურ წერტილად წარმოდგენა დაუშვებელია! ნებისმიერი სხეულის მოძრაობა ასევე შეგვიძლია ჩავთვალოთ მატერიალური წერტილის მოძრაობად, როცა მის მიერ გავლილი მანძილი გაცილებით მეტია მის ზომებზე. მაგალითად, თუ მატარებლის სიგრძეა L=150 მ და განვლილი მანძილი S=650 კმ. მაგრამ თუ მატარებელი გადადის ხიდზე, რომლის სიგრძე ნაკლებია ან ტოლია, ან შედარებით მეტია მატარებლის სიგრძეზე, ასეთ შემთხვევაში, აუცილებელია, გავითვალისწინოთ მატარებლის ზომებიც.
 ამგვარად, ნებისმიერი სხეულის მოძრაობა შეიძლება დაყვანილ იქნეს მატერიალური წერტილის მოძრაობაზე, თუ იგი ასრულებს გადატანით მოძრაობას ან, თუ მისი ზომები შეიძლება უგულებელვყოთ იმ სხეულებამდე მანძილთან შედარებით, რომლის მიმართაც ვიხილავთ მის მოძრაობას, ან, კიდევ, იმ მანძილთან შედარებით, რომელსაც იგი გადის მოძრაობის დროს.
 მიუხედავად იმისა, რომ მატერიალურ წერტილს არ გააჩნია ზომები, ის მაინც არ არის დასაჩაგრი და დასაბრიყვებელი, მას მიაწერენ იმ სხეულის მასას, რომელიც მოცემულ პირობებში მატერიალურ წერტილად იქნა მიჩნეული. თუ ფანტაზიის უნარი არ გაგაჩნიათ, წარმოიდგინეთ, დგახართ პაემანზე და ელოდებით შეყვარებულს, რომელიც ნახევარი საათია იგვიანებს და თქვენ წარმოიდგინეთ, ტელეფონსაც არ პასუხობს, თქვენ ნერვიულობთ და შორს გაფაციცებული იყურებით, როდის გამოჩნდება... და აი ისიც, ის მოდის მაგრამ შორს ჩანს და მას მხოლოდ წერტილივით ხედავთ, თუმცა თქვენ მაინც ძალიან გიყვართ და მასაც უყვარხართ, ამის შემდეგ რა მოხდება, უკვე ჩვენთვის აღარაა საინტერესო. ეს ძალიან უხეში შედარებაა, მაგრამ იმედია, მიხვდით. :) სულ ეს იყო ამის შემდეგ ჩვენ შევისწავლით ათვლის სისტემებს, მანამდე კი განსაკუთრებული ყურადღება მიაქციეთ წითლად დაწერილ წინადადებებს. :)