9. Материалдық нүктелер жүйесі

Материалдық нүктелер жүйесі –әрқайсы материалдық нүкте деп қарастырылатын өзара әсерлесуде болатын денелердің немесе кез-келген макроскопиялық дененің бөліктерінің жиыны.

Механикалық қозғалыс туралы сөз болғанда, кей жағдайда қозғалыстағы денені нүкте ретінде қарастырады. Мәселен, дененің өлшемдері өзінің жүріп өткен қашықтығымен салыстырғанда немесе оның өзінен екінші бір денеге дейінгі ара қашыктықпен салыстырғанда тым аз болған кезде, дененің әрбір нүктесінің қозғалысын сипаттаудың қажеті жок. Ондай жағдайда дененің өз өлшемдерін ескермесе де болады. Демек, дене  қозғалысын сөз еткенде, кейде сол дененің бір нүктесінің қозғалысын сипаттау жеткілікті. Мысалы, мұхиттағы кеменің өлшемдері оның сапарының ұзақтығымен салыстырғанда өте аз, сондыктан кеменің мұхиттағы  қозғалысын сипаттаған кезде оны нүкте  деп санайды.

Аспан денелерінің қозғалысын зерттегенде де, дәл осылайша, күнді айнала қозғалатын планеталарды нүкте деп есептеуге болады. Өйткені, бұл планеталардың өлшемдері күнге дейінгі қашықтықпен салыстырғанда өте аз. Мысалы, жер радиусы  Жерден Күнге дейінгі қашыктықтан шамамен 24 000 есе кіші. Сондықтан бұл жағдайда бір ғана нүктенің, яғни жер центрінің қозғалысын қарастыру жеткілікті.

Бұдан былай дене қозғалысы жайлы сөз еткенде, шын мәнісінде біз сол дененің бір ғана нүктесінің қозғалысы туралы айтатын боламыз. Сонда бұл нүктенің материялық екенін, яғни басқа денелерден айырмашылығы оның өлшемдері болмайтынын ұмытпаған жөн. Сонымен материялық нукте деп қозғалыстың қарастырылып отырган жағдайында өлшемдерін елемеуге болатын денені айтады. Шындығына келгенде, табиғатта ешқандай материялық нүкте жоқ. Ол нақты дененің ойдан алынған үлгісі болып табылады. Бұл ұғым механикадағы кейбір мәселелерді шешудін ыңғайлы әрі карапайым болуы үшін ғана енгізілген. Міне, жоғарыда келтірілген мысалдағы кемені құрастырып жасағанда, ол жағадан аттанарда немесе жағаға келіп токтағанда оны материялық нүкте деп есептей алмаймыз. Сол сияқты күн мен түннің немесе жыл мезгілдерінің ауысу себептерін қарастырғанда, Жердің өлшемдері мен пішінін ескермеуге болмайды.

10. Ішкі және сыртқы күштер

Қозғалыстары өзара бір-бірімен байланыста болған материялық нүктелер жүйесі механикалық жүйе делінеді. Механикалық жүйе еркін және байланыста болуы мүмкін. Механикалық жүйе нүктелерінің қозғалысы ешқандай себеппен шектелмеген, яғни нүктелер арасындағы байланыстар өзара жердің тартылу күшінен ғана тұратын болса, осы жүйе еркін болады.

Механикалық жүйе нүктелерінің қозғалысы бір себеппен шектелген, яғни осы жүйе нүктелеріне байланыстар қойылған болса, ол байланыстағы жүйе деп атлады. Еркін механикалық жүйеге мысал ретінде Күн жүйесін алу мүмкін, себебі Күн және планеталар өзара бүкіл әлемдік тартылыс күші әсерінде болады. Байлныстағы механикалық жүйеге әр қандай машина механизмдерін мысал етуге болады. Себебі машина механизмдерінің бөліктері бір-бірімен топсалар, стержендер, қайыстар немесе тісті дөңгелектер арқылы байланысқан болады.

Механикалык жүйеге әсер ететін күштер шартты түрде ішкі және сыртқы күштерге бөлінеді. Механикалық жүйені құрайтын нүктелердің өзара бір-біріне болған әсері ішкі күштер делінеді.

Механикалық жүйе құрамына енбейтін денелер (нүктелер) тарапынан қойылған күштер сыртқы күштер деп аталады. Ішкі күштер  , сыртқыкүштер   сондай-ақ ішкі күштер бас векторы  , сыртқы күштер бас векторы   мен белгіленеді.

Бір жүйе үшін сыртқы деп есептелетін күш екінші жүйеге қатысты ішкі күш болуы да мүмкін. Мысалы бүкіл Күн жүйесінің қозғалысы зерттелгенде планеталардың өзара тартылыс күші ішкі күш есептелінеді. Жердің өзінің орбитасы бойымен күн төңірегіндегі қозғалысы зерттелгенде тартылыс күші сыртқы күш болады.

Абсолют қатты дене қарастырылғанда ішкі күштер тепе-теңдікте болатын күштер жүйесін құрайды.