Uzasadnienie: 

Naszym zadaniem jest określenie kiedy można modelować samochód jako punkt materialny a kiedy należy przyjąć ze jest to bryła sztywna oraz określenie w jakiej sytuacji, w odniesieniu do samochodu, przy opisie ruchu nie można zastosować żadnego z wymienionych modeli. Rozpatrzmy i przeanalizujmy poszczególne możliwości:

1. Samochód jako punkt materialny

Model punktu materialnego stosujemy wtedy, gdy kształt i rozmiary ciała nie mają znaczenia dla opisu ruchu.

Przykład: samochód jedzie prosto $280\text{km}$ po autostradzie. Interesuje nas tylko przebyta droga, prędkość, czas przejazdu - a nie to, że ma koła, długość np. $4\text{m}$ itd.

Wtedy traktujemy go jak „punkt z masą”, który porusza się po torze.

Zatem: jeśli pytanie dotyczy tylko toru ruchu, prędkości lub drogi - można przyjąć model punktu materialnego.

 2. Samochód jako bryła sztywna

Bryła sztywna to ciało, którego rozmiary i kształt mają znaczenie, a przy tym zakładamy, że nie ulega odkształceniom.

Przykład: samochód na zakręcie wpada w poślizg i obraca się wokół pionowej osi. Tu ważne jest, że auto ma długość i szerokość, a nie jest punktem.

Wtedy opisujemy ruch obrotowy i traktujemy samochód jako bryłę sztywną.

Zatem: jeśli samochód się obraca, przechyla lub wykonuje ruch obrotowy - trzeba użyć modelu bryły sztywnej.

3. Kiedy nie można zastosować żadnego z tych modeli

Gdy samochód ulega zniszczeniu, zgniata się, deformuje przy uderzeniu w bariery.

Punkt materialny nie ma rozmiarów, więc nie opisze deformacji.

Bryła sztywna z definicji nie zmienia kształtu, więc też nie pasuje.

Tu trzeba uwzględnić, że samochód to ciało odkształcalne, a wtedy potrzebne są bardziej skomplikowane modele z fizyki materiałów i mechaniki zderzeń.

Zatem" jeśli ciało się łamie, zgniata albo deformuje, to żaden z prostych modeli (punkt materialny, bryła sztywna) nie wystarczy.

 Odpowiedź: 

Podsumowanie do raportu dochodzeniowego:

• W czasie jazdy $280\text{km}$ – samochód można traktować jako punkt materialny.

• Podczas poślizgu i obrotów na zakręcie – należy go traktować jako bryłę sztywną.

• Podczas zderzenia i zniszczenia – nie można zastosować ani modelu punktu, ani bryły sztywnej, bo pojawiają się odkształcenia.