我尝试站的远一些看他
为了欣赏到他完整的伟岸身姿,我决定站的远一些,这样可以看得更完整,但是他和他举起的石头都变小了。
直到我离他足够远的时候
当我离他足够远的时候,我仿佛看到了一个黑点。我把这种感觉称为一种直观的对质点的认识。
质点: 质点就是有质量但不存在体积或 形状 的点,是 物理学 的一个理想化模型。在物体的大小和形状不起作用,或者所起的作用并不显著而可以忽略不计时,我们近似地把该物体看作是一个只具有 质量 而其 体积 、形状可以忽略不计的理想物体,用来代替物体的有质量的点称为质点
到这里,我们只是直观的了解了质点,而其中有一个关键词一定要引起我们的重视:
理想化模型:忽略大小和形状。只有质量,没有体积。
质点是一个理想化模型,也就是说当物体的大小和形状不能忽略的时候,我们就不能够简单的当作质点来考虑它了。
大力士朋友的另一次展示
还是这个大力士朋友,这次他想要掰断一根木棒,显然,木棒这个对象不能被当作质点来考虑了,我们将其称为刚体。在后面的学习中我们会了解到这种刚体问题的处理办法。
那么现在继续我们的探索过程。
一个质点,在空间中的位置状态可以用如下物理量来描述:
位置(x)和时刻(t)
很好理解,某一时刻(t)出现在某一位置(x)的对象。
就好像一个台球,t1时刻出现在了x1位置,t2时刻出现在了x2位置,这样我们就可以很清楚的描述台球在球案上每一时刻出现的位置了。
这再简单不过了。
那么我现在希望它复杂起来,来研究这其中的过程。
定义了时刻之后,我们把两个时刻之间的那部分定义为时间(Δt),两个位置之间的长度称为距离(Δs)。
对于距离这个概念我们并不陌生,而当我们选取了出发点的时候从出发点出发后的相对位置我们称之为位移(Δx)。这个名字似乎比距离更洋气。
那么从一个位置运动到另一个位置的过程中位移在不断增加,时间在不断增加,随着时间的变化距离的变化率就被定义为“速度”(v):
V=Δx/Δt,这也就是我们所说的从x1到x2的平均速度。
目前,我们假设这个变化过程是均匀的,也就是成比例的,这种运动就被称为:
匀速直线运动。
在我们认识匀速直线运动的过程中包含了一个隐含条件就是“直线”。
为什么是沿着直线运动呢?
因为速度的不变代表着两个方面:
1.速度的大小不变
2.速度的方向不变
这里我们发现,距离和时间这两个量描述了速度的大小,而方向与距离的方向是相同的。
这种同时具有大小和方向的物理量,我们称为“矢量”。
矢量的概念极其重要,甚至可能直接关系到后面的学习。