Chama -se ponto material ou massa pontual um sistema mecânico que é possível modelar por um ponto geométrico M ao qual está associada sua massa m .
Muitas vezes é um sistema cujas dimensões são pequenas em comparação com as distâncias características do movimento estudado (distância percorrida, raio de uma órbita, etc.), mas esta condição não é necessária nem fácil de considerar como suficiente:
Na prática, é necessário um sistema sem deformação (geralmente denominado “sólido”) ou rotação.
A noção de ponto material é de certa forma a contraparte daquela de carga pontual, freqüentemente usada no eletromagnetismo .
A representação matemática de um sistema mecânico é importante na mecânica (e na física em geral). Esta representação será mais ou menos complexa dependendo do nível de detalhe do modelo e dos fenômenos que se busca modelar.
O modelo de pontos de material é o mais simples que pode ser considerado para um sistema mecânico. Nenhuma informação sobre a forma geométrica do sistema real, a distribuição da matéria (massas) dentro dele, etc. não é mantido. A única quantidade física característica do sistema é sua massa m .
A validade deste modelo depende tanto da natureza do movimento quanto do fenômeno que se busca modelar. Os dois exemplos a seguir permitem esclarecer esses últimos pontos.
Exemplos : movimentos de revolução e rotação própria da Terra.
Em um referencial heliocêntrico , é possível estudar o movimento de revolução da Terra considerando-a como um ponto material T de massa M T = 5,98 × 10 24 kg . Na verdade, seu raio R T ≈ 6.400 km é muito menor que a distância média Terra - Sol D ≈ 1,5 × 10 8 km , ou mesmo no perímetro da órbita (aproximadamente 9 × 10 8 km ). Portanto, é possível considerar toda a Terra reduzida a um ponto.
Porém, para o estudo do próprio movimento rotacional da Terra, no referencial geocêntrico , é óbvio que não se poderia considerar este último como um simples ponto material. É necessário levar em conta sua forma e a distribuição das massas dentro dela: o modelo mais simples, bem conhecido, é o de uma esfera de raio R T e de centro T , homogênea ou pelo menos com distribuição esférica de massa.