理想化模型有哪些?
2023-03-22 13:04:28 文章来源 :网络 围观 : 次 评论
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1、实物模型(用来代替研究对象的理想模型),如:质点,刚体,点电荷,理想变压器,黑体,理想气体。
2、条件模型(将研究对象所处条件理想化的物理模型),如:轻杆,轻绳,轻弹簧,光滑,匀强电场。
3、过程模型(忽略次要因素作用,只考虑主要因素作用过程),如:将物体从高度较低的位置下落的过程,忽略空气阻力,看作自由落体运动。
1、质点:
例如,我们从力学角度研究引力作用下物体的运动时,只需考虑质量这一最重要的属性,其他因素均可略去。
对于具有一定质量的物体,我们假设其质量集中在物体的质量中心,便抽象出质点模型。质点是力学中的一个基本概念,只要所考虑的运动仅涉及物体的位置移动,并且所涉及的空间尺度比物体自身的尺度大得多时,都可以用质点模型来代表所研究的客体。
在上述条件下,不但微观世界中的电子、质子、中子等基本粒子可以看作质点,地球上的各种生物和其他物体可用质点模型来代表,就是恒星、行星等各种天体,也可以看作质点。
2、刚体:
但是,当要研究的客体运动,需要涉及它自身的转动时,质点模型便不适用了,于是又抽象出刚体模型。真实的物体在受到力的作用时,多少会发生形状的变化,当这种形变可以忽略不计时,便可近似地看作是刚体。
所以刚体也是一种简化了的理想模型。只要所研究的运动仅涉及平动和转动,而不涉及物体的形变时,刚体便是很有效的力学模型。
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