¿Qué son los objetos puntuales?

En muchas situaciones, la forma y el tamaño de un objeto no son relevantes. Las propiedades de tal objeto se pueden agrupar en una partícula puntual. Incluso los objetos que están claramente extendidos, como las estrellas y los planetas, a menudo se aproximan bien por sus masas puntuales. En el caso de las partículas subatómicas, como los electrones, físicamente no podemos determinar el tamaño, solo sabemos que es muy pequeño, tan pequeño que no afecta la medición.

Imagina que te pido que calcules cuánto tardas en conducir 2 km hasta la panadería con una velocidad media de 50 km/h. ¿Necesitas saber si es un Ferrari o un Opel?

No.

En su boceto y en cualquier discusión, puede pensar en el automóvil tal como era, no más que un simple punto. Puedes modelarlo como un punto. Ese punto se movería de la misma manera de todos modos, así que no importa. ¿Y no es inteligente eliminar información innecesaria y hacer un escenario lo más simple posible al resolver problemas y problemas?

Suponga que le piden encontrar la aceleración de un bloque de masa$M$descansando sobre una superficie sin fricción cuando una fuerza horizontal$F$se aplicó al bloque.
Se puede demostrar que en tal ejemplo el bloque es equivalente a una masa puntual$M$ubicado en el centro de masa del bloque$C$y así el diagrama de cuerpo libre se puede dibujar como en la imagen del medio.

Entonces se puede aplicar la segunda ley de Newton$F=Ma$dónde$a$es la aceleración del bloque.

Usando este modelo simple, podría predecir el valor máximo de la fuerza$F$que podría aplicarse al bloque antes de que cayera cuando la línea de acción de la fuerza$F$no pasa por el centro de masa del bloque$C$.
La imagen de la derecha muestra las fuerzas que actúan sobre el bloque con la línea de acción de la reacción normal.$N$no pasa por el centro de masa del bloque$C$.
El inicio del derribo ocurriría cuando la reacción normal$N$actuaba en el extremo izquierdo del bloque.

Por supuesto, todo esto es en gran medida una simplificación, pero probablemente haya realizado muchos experimentos en Mecánica (y otras ramas de la Física) para verificar esto y aquello con la suposición de que una masa extendida se puede considerar como una masa puntual.

Un paso adelante que utilizan los ingenieros y los físicos es dividir el bloque en un gran número de masas muy pequeñas y calcular lo que sucede numéricamente.
Esto se llama análisis de elementos finitos y potencialmente producirá predicciones más precisas pero, por supuesto, llevará mucho más tiempo que el método de masa puntual mencionado anteriormente.