Massepunkt

Massepunkt oder Punktmasse ist in der Physik die höchstmögliche Idealisierung eines realen Körpers: Man stellt sich vor, seine Masse wäre in seinem Schwerpunkt konzentriert. Das vereinfacht die Beschreibung seiner Bewegung.

Der Körper wird als mathematischer Punkt angesehen, der eine von Null verschiedene Masse besitzt, vielleicht auch eine elektrische Ladung. Eigenschaften jedoch, die mit seiner Nicht-Punktförmigkeit (seiner Ausdehnung) zu tun haben, wie Abmessungen, Volumen, Form und Verformbarkeit, werden vernachlässigt. Insbesondere besitzt ein Massepunkt auch keine Rotationsfreiheitsgrade. Jedoch kann er auch in der theoretischen Mechanik einen Eigendrehimpuls besitzen.

Einen ausgedehnten Körpers durch einen Massepunkt anzunähern, ist in vielen Fällen angemessen, selbst wenn er rotiert. Beispielsweise folgen geworfene Gegenstände, aber auch ganze Himmelskörper oft sehr genau der Bahn eines Massepunktes. Für genauere Betrachtung ausgedehnter Körper, auch Flüssigkeiten und Gasen, werden diese in so kleine Volumenelemente zerlegt, dass man jedes einzelne als Massepunkt behandeln kann.

Die Bewegung eines Massepunkts wird in der newtonschen Mechanik durch das newtonsche Bewegungsgesetz beschrieben:

${\vec F}=m\;{\vec a}$

mit

${\vec F}$ = Kraftvektor
= Masse
$\vec a$ = Beschleunigungsvektor.

In der klassischen Mechanik legen die Variablen Ort und Impuls den Zustand eines Massepunkts fest: Zu jeder Zeit befindet er sich an einem bestimmten Ort und besitzt einen bestimmten Impuls ${\vec p}=m{\vec v}$ (Masse mal Geschwindigkeit). Bei gegebener auf ihn wirkender Kraft wird die Änderung des Bewegungszustands durch das oben genannte newtonsche Bewegungsgesetz bestimmt.

Siehe auch

Basierend auf einem Artikel in Wikipedia.de