Σημειακά σωμάτια: Διαφορά μεταξύ των αναθεωρήσεων

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
Περιεχόμενο που διαγράφηκε Περιεχόμενο που προστέθηκε
T mihos (συζήτηση | συνεισφορές)
Ορισμός σημειακού σώματος
 
T mihos (συζήτηση | συνεισφορές)
Χωρίς σύνοψη επεξεργασίας
Γραμμή 1: Γραμμή 1:
{{Κλασική μηχανική}}
{{Κλασική μηχανική}}


Ένα '''σημειακό σωματίδιο''' ('''ιδανικό σωματίδιο'''<ref>H.C. Ohanian, J.T. Markert (2007), p. 3</ref> ή '''σημειοειδές σωματίδιο''' αποτελεί ένα [[εξιδανικευμένο]] μοντέλο αντικειμένων που χρησιμοποιείται ευρύτατα στην Φυσική. Δεχόμαστε πως είναι ένα αντικείμενο μηδενικών διαστάσεων, έτσι ώστε να μην καταλαμβάνει χώρο και η θέση του να μπορεί να οριστεί με απόλυτη μαθηματική ακρίβεια. Ως σημειακό σωματίδιο μπορούμε να αναπαραστήσουμε οποιοδήποτε αντικείμενο του οποίου οι διαστάσεις, το σχήμα και η δομή του δεν επηρεάζουν την συμπεριφορά του σε ένα συγκεκριμένο πρόβλημα. Για παράδειγμα, από πολύ μεγάλη απόσταση, οποιοδήποτε αντικείμενο μπορεί να προσεγγιστεί ως σημειακό σωματίδιο.
Ένα '''σημειακό σωματίδιο''' ('''ιδανικό σωματίδιο'''<ref>H.C. Ohanian, J.T. Markert (2007), p. 3</ref> ή '''σημειοειδές σωματίδιο''' αποτελεί ένα εξιδανικευμένο μοντέλο αντικειμένων που χρησιμοποιείται ευρύτατα στην Φυσική. Δεχόμαστε πως είναι ένα αντικείμενο μηδενικών διαστάσεων, έτσι ώστε να μην καταλαμβάνει χώρο και η θέση του να μπορεί να οριστεί με απόλυτη μαθηματική ακρίβεια. Ως σημειακό σωματίδιο μπορούμε να αναπαραστήσουμε οποιοδήποτε αντικείμενο του οποίου οι διαστάσεις, το σχήμα και η δομή του δεν επηρεάζουν την συμπεριφορά του σε ένα συγκεκριμένο πρόβλημα. Για παράδειγμα, από πολύ μεγάλη απόσταση, οποιοδήποτε αντικείμενο μπορεί να προσεγγιστεί ως σημειακό σωματίδιο.


Σε προβλήματα βαρύτητας, μιλάμε για '''υλικά σημεία''' εννοώντας ένα σημειακό σωματίδιο μη μηδενικής μάζας, το οποίο δεν έχει άλλες ιδιότητες ή δομή. Με όμοιο τρόπο, στον ηλεκτρομαγνητισμό μιλάμε για '''σημειακά φορτία''', ως αναπαράσταση σωματιδίων μη μηδενικού ηλεκτρικού φορτίου<ref>R. Snieder (2001), p. 196–198</ref>.
Σε προβλήματα βαρύτητας, μιλάμε για '''υλικά σημεία''' εννοώντας ένα σημειακό σωματίδιο μη μηδενικής μάζας, το οποίο δεν έχει άλλες ιδιότητες ή δομή. Με όμοιο τρόπο, στον ηλεκτρομαγνητισμό μιλάμε για '''σημειακά φορτία''', ως αναπαράσταση σωματιδίων μη μηδενικού ηλεκτρικού φορτίου<ref>R. Snieder (2001), p. 196–198</ref>.

Έκδοση από την 18:40, 7 Σεπτεμβρίου 2014

Ένα σημειακό σωματίδιο (ιδανικό σωματίδιο[1] ή σημειοειδές σωματίδιο αποτελεί ένα εξιδανικευμένο μοντέλο αντικειμένων που χρησιμοποιείται ευρύτατα στην Φυσική. Δεχόμαστε πως είναι ένα αντικείμενο μηδενικών διαστάσεων, έτσι ώστε να μην καταλαμβάνει χώρο και η θέση του να μπορεί να οριστεί με απόλυτη μαθηματική ακρίβεια. Ως σημειακό σωματίδιο μπορούμε να αναπαραστήσουμε οποιοδήποτε αντικείμενο του οποίου οι διαστάσεις, το σχήμα και η δομή του δεν επηρεάζουν την συμπεριφορά του σε ένα συγκεκριμένο πρόβλημα. Για παράδειγμα, από πολύ μεγάλη απόσταση, οποιοδήποτε αντικείμενο μπορεί να προσεγγιστεί ως σημειακό σωματίδιο.

Σε προβλήματα βαρύτητας, μιλάμε για υλικά σημεία εννοώντας ένα σημειακό σωματίδιο μη μηδενικής μάζας, το οποίο δεν έχει άλλες ιδιότητες ή δομή. Με όμοιο τρόπο, στον ηλεκτρομαγνητισμό μιλάμε για σημειακά φορτία, ως αναπαράσταση σωματιδίων μη μηδενικού ηλεκτρικού φορτίου[2].

Μερικές φορές, υπό ειδικές συνθήκες, μεγάλα αντικείμενα συμπεριφέρονται ως σημειακά. Για παράδειγμα, αντικείμενα με σφαιρική συμμετρία στην κατανομή μάζας, τα οποία αλληλεπιδρούν μεταξύ τους σε 3D χώρο με δυνάμεις βαρύτητας αντιστρόφως ανάλογες του τετραγώνου της απόστασης, συμπεριφέρονται σαν σημειακά σωματίδια τα οποία βρίσκονται στο κέντρο συμμετρίας της κατανομής μάζας και έχουν όλη τη μάζα του αντικειμένου[3][4]. Αυτό το κέντρο συμμετρίας της κατανομής μάζας το ονομάζουμε κέντρο μάζας.

Στην κβαντική μηχανική, η ιδέα του σημειακού σωματιδίου δεν μπορεί να εφαρμοστεί ακριβώς, αφού η κλασική μηχανική προϋποθέτει την ταυτόχρονη και απόλυτη γνώση θέσης και ορμής, κάτι που περιορίζεται δραστικά σε μικροσκοπικές μάζες από την αρχή της απροσδιοριστίας του Heisenberg.

Παραπομπές

  1. H.C. Ohanian, J.T. Markert (2007), p. 3
  2. R. Snieder (2001), p. 196–198
  3. I. Newton, I.B Cohen, A. Whitmann (1999), p. 956 (Proposition 75, Theorem 35)
  4. I. Newton, A. Motte, J. Machin (1729), p. 270–271

Βιβλιογραφία