Reja: Mexanika. Kirish Kinematika asoslari Dinamika asoslari

1. 
   Mexanika. Kirish
   
2. 
   Kinematika asoslari
   
3. 
   Dinamika asoslari.
   
4. 
   Nazorat Savollari
   
5. 
   Foydalangan adabiyotlar
   

Fizika predmeti deb, tabiat hodisalarini, modda va maydon xossalari hamda qonuniyatlarini o’rgatuvchi fanga aytiladi.Boshqacha qilib aytganda “Fizika” fani deb materiya harakatning mexanika va fizik shakllarini o’rgatuvchi fanga aytiladi.

Materiya harakatning quyidagi fizik turlari mavjud: mexanik, malekulyar, issiqlik, elektr, elektromagnit, atom va yadrolar ichidagi materiyalar harakatlari.

Shunday qilib, zamonaviy fizik materiya harakatining turli fizik shakllarini, ularning o’zaro bir-biriga aylanishi shuningdek, modda va maydon xossalarini o’rgatadi.

Fizika yunoncha “phusis”-tabiat degan so’zdan olingan bo’lib,tabiatshunoslik degan ma’noni bildiradi.Fizika fanini (kitobini) birinchi bo’lib qadimda yunon mutafakkiri Aristotil (eramizdan avvalgi 384-322 yil) o’zining 8 tomli kitobida bayon etgan.

Texnika va tabiatdagi yangi-yangi hodisalarning kashf qilinishi va ularning amalda qo’llanilishi natijasida fizikadan fizik-ximya,astrofizika,geofizika,biofizika va hakozalar shu kabi mustaqil fanlar ajralib chiqadi.

Asrimiz fizikasining katta yutuqlaridan biri-kosmosni o’rganish natijasida yuzaga kelgan kosmofizika fanidir.

KINIMATIKA ASOSLAR

Mexanikaning fizik asoslari:

Mexanika deb materiyaning eng sodda harakati jismlarning yoki ular qismlarining bir-biriga nisbatan ko’chishi haqidagi ta’limotga aytiladi.

Har qanday jismning fazodagi vaziyati sanoq sestimasi deb ataluvchi boshqa jism yoki jismlar sistemasiga nisbatan aniqlanadi.Jismlarning sanoq sistemasiga nisbatan qilgan harakatiga nisbiy harakat deyiladi.

Jismlarning harakati ham tinch holati ham nisbiydir.

Moddiy nuqta deb, tekshirilayotgan masofaga nisbatan ulchamlari juda kichik va shakli hisobga olinmasa ham bo’laveradigan jismlarga aytiladi.Harakatlanayotgan moddiy nuqtaning fazoda qoldirgan iziga harakat trektoriyasi deyiladi.Harakatning trektoriyasi shakliga qarab to’g’ri chiziqli va egri chiziqli harakatlarga ajraladi.Moddiy nuqtaning biror vaqt oralig’ida har xil masofalar o’tiladigan trektoriyasining uzunligi o’tilgan yo’l deyiladi.

Harakat trektoriyasining bir nuqtasidan ikkinchi nuqtasiga yo’nalgan kesmadan iborat bo’gan vektor kattalikka ko’chish deyiladi.Moddiy nuqtaning teng vaqtlar qralig’ida o’tgan masofasiga qarab harakatlar tekis va notekis harakatlarga ajraladi.Tekis harakat deb teng vaqtlar oralig’ida bir xil masofalar o’tiladigan harakatga aytiladi. Notekis harakat deb, teng vaqtlar oralig’ida har xil masofalar o’tiladigan harakatga aytiladi.

O’lchami hisobga olinadigan jismning harakatini, bu jismni tashki8l qilgan moddiy nuqta deb qaraladigan elementlar bo’laklar harakatining yig’indisidan iborat deb qarash mumkin.

Jismlardagi nuqtalarning bir-biriga nisbatan ko’chishga qarab,jismning harakati ilgarilanma va aylanma harakatlarga ajraladi. Ilgarilanma harakat deb, jismdagi ixtiyoriy ikki nuqtasini birlashtiruvchi ixtiyoriy to’g’ri chiziq o’z-o’ziga parallelligicha qoladigan harakatga aytiladi. Aylanma harakat deb, jismning barcha nuqtalari parallel tekisliklardagimarkazlari bir to’g’ri chiziqda yotgan aylanalar chizadigan harakatga aytiladi.

Mexanika uch qismga bo’linadi: knematika, dinamika, statika. Harakatning uni sabablarisiz tekshiradigan mexanikaning bo’limiga kinematika deyiladi.

Knematikaning asosiy vazifasi vaqt o’tishi bilan jism vaziyatining fazodagi o’zgarishidan iborat bo’lgan harakat troektoriyasini aniqlashdan iborat.

To’g’ri chiziqli tekis harakat deb, teng vaqtlar oralig’ida bir xil masofani o’tgan va troektoriyasi to’g;ri chiziqdan iborat bo’lgan jism harakatga aytiladi. To’g’ri chiziqli tekis harakat tezlik deb ataluvchi kattalik bilan harakatlanadi va quyidagi formulada hisoblanadi.

(1.1)

Demak, tezlik deb vaqt birligi ichida o’tilgan yo’lga miqdor jihatdan teng bo’lgan fizik kattalikka aytiladi. Bu harakatda

To’g’ri chiziqli tekis harakatning asosiy teglamasi quyidagicha bo’ladi.

Demak to’g’ri chiziqli tekis harakatda yo’l (argument)vaqtning chiziqli funksiyasidir.Tekis harakatning tezlik va yo’l grafigi quyidagicha

To’g’ri chiziqli harakatda tezliklarni qo’shish quyidagicha (4-rasm)

To’g’ri chiziqli tekis o’zgaruvchan harakat deb, traektpriyasi to’g’ri chiziqdan iborat bo’lgan va teng vaqtlar oralig’ida har xil masofalar o’tiladigan harakatga aytiladi. U quyidagi formuladan foydalaniladi.

Har qanday o’zgaruvchan harakat o’rtacha oniy tezliklar bilan harakterlanadi.O’zgaruvchan harakatning o’rtacha tezligi deb, ma’lum vaqtda o’tilgan yo’lni shu vaqt ichida tekis harakat bilan bosib o’tilgan harakat tezligiga aytiladi.

Bunda: ; ; bo’ladi.

O’zgaruvchan harakatning oniy tezligi deb, harakatning ma’lum bir paytiga yoki troektoriyasi to’g’ri chiziqdan iborat va troektoriyasining aniq bir nuqtasiga mos kelgan tezlikka aytiladi, ya’ni

To’g’ri chiziqli tekis o’zgaruvchan harakat deb, traektoriyasi to’g’ri chiziqdan iborat va teng vaqtlar oralig’ida oniy tezliga bir xil o’zgaradigan harakatga aytiladi.

Harakat tezligining o’zgarishi tezlanish deb ataluvchi fizik kattalik bilan harakterlanadi.To’g’ri chiziqli tekis o’zgaruvchan harakat tezlanishi deb vaqt birligi ichida tezlikning miqdor jihatdan o’zgarishiga teng bo’lgan fizik kattalikka aytiladi, ya’ni;

Bunda:

Tekis o’zgaruvchan harakatda yo’l formulasi quyidagicha bo’ladi:

Vertikal harakatda yo’l (balandlik ) quyidagicha bo’ladi.

Tekis aylanma harakat deb, teng vaqtlar, teng yoylar bosib o’tiladigan harakatga aytiladi.

Tekis aylanma harak davr, chastota, tezlik va tezlanish bilan harakatlanadi, yami agar: t=T

Desak: yoki (chiziq terzlik) bo’ladi:

Shuningdek bu harakat: () burchak tezlik bilan ham harakterlanadi.Uning o’lchov birligi I rad deb qarshisidagi yoyning uzunligi radiusiga teng bo’lgan markaziy burchakka aytiladi.

Agar t=T desak: bo’ladi.

Aylana harakatda burchak tezlanish quyidagicha:

()

Agar chiziqli tezlikning burchak tezlikka nisbatini molsak:

Bu ifoda tezlik va burchak tezlik orasidagi bog’lanishni ifodalaydi.

Aylanma harakatni markazga intilma va markazdan qochma tezlanishlar ham harakterlaydi, ya’ni:



DINAMIKA ASOSLARI.

Inertsiya qonuni haqidagi fikir XVII-asirning boshlarida mashhur italiyalik fizik G.Galilyey tomonida aytilgam bo’lib, u Yerga tortilishi, hovoning ishqlanishi va qarshiligi kabi turli ta’sirlardan ozod bo’lgan jism idial hollarda o’garmas tezlik bilan abadiy xarakat qilishi kerak, demak to’g’ri xulosaga keldi. Frantsus fizigi va matematiki Rene Demart bu xulosani rivojlantirib, erkin jism o’zining to’g’ri chiziqli xarakatini davom etirishga intiladi, deb o’qtiradi.

Nyuton o’zidan oldin o’tgan olimlarning xulosalarga hamda o’zining kuzatishlari va tajribalari natijasiga asoslanib, inersiya qonuni dinamikaning I-qonuni sifatida qabul qildi va uni qo’idagicha ta’rifladi:”Agar biror jismga boshqa jismlar yoki tashqi kuch ta’sir etmasa u, uzining nisbiy tinch yoki to’g’ri chiziqli tekis harakat holatini saqlaydi.

Nyitonning I-qonuni matematik nuqtai nazardan qo’yidagicha yozish mumkin: yoki =const bo’ladi,

Jismlar ozining tinch yoki to’g’ri chiziqli tekis harakat holatini saqlqsh qobiliyatiga inertsiya (lotincha “qotib qolishlik”, “harakatsizlik” demakdir) deyiladi.Shuning uchun Nyutonning I-qonuni inertsiya qonuni deb ham yuritiladi.

Nyutonning I-qonuni har qanday sanoq sistemasida ham bajarilavermaydi. Nyutonning I-qonuni bajariladigan sanoq sistemasiga enertsial sanoq sistemasi deyilib, bajarilmaydigan sanoq sistemasiga noinertsial sanoq sistemasi deb ataladi.

Tekshirishlardan ma’lum bo’lganki, quyoshda markazlashgan, o’qlari esa mos ravishda yulduzlar tomon yo’nalgan sanoq sistemasi birdan-bir inertsiyal sanoq sistema bo’lar ekan. SHuning uchun ham bu sanoq sistemasiga gemosentrik (quyosh markazlashgan) sanoq sistema deyiladi.Gemosentrik sistemaga nisbatan to’g’ri chiziqli tekis harakatlanuvchi har qanday sanoq sistemasi inertsial sanoq sistemasi bo’la oladi.

Kuch ( ) deb, jismlarga tezlanish bera oladigan yoki ularni deformatsiyalaydigan fizik kattalikka aytiladi.

Tajribalardan ma’lumki, kuch bir jismning boshqa jismlarga ta’sirini miqdor jihatdan harakterlovchi fizik kattalikdir.

Kuch ta’sirida jismning olgan tezlanishi qo’yilgan kuchga to’g’ri proportsianaldir.

Bu proportsiyalardan quyidagilarni yozish mumkin.

Bundan ko’rinadiki jismga ta’sir qilayotgan kuchning mos ravishda jisnning olgan tezlanishiga bo’lgan nisbati o’zgarmas kattalikdir. nisbat jismning inertlik o’lchovi bo’lib, u massa (m) deb ataladi. Demak, jismning massasi deb uning inertlik o’lchovidan iborat bo’lgan fizik kattalikka aytiladi.

Nyuton jismga qo’yilgan kuch bilan uning olgan tezlanishi va massa orasidagi bog’lanishni aniqlash uchun gorizontal tekis sirtdagi aravachaning kuch ta’sirodagi harakatini tekshirib quyidagi xulosaga keldik:

1) ̃̃̃ 2) ̃̃̃

Bu hulosalaga asosan Nyuton II-qonuni quyidagicha ta’riflanadi:”Kuch ta’sirida jismning olgan tezlanishi kuchga to’g’ri proporsional bo’lib, massaga teskari proporsionaldir”, ya’ni yoki

Bu ifoda ham Nyuton II-qonuni ifodasi bo’lib, u quyidagich ta’riflanadi:”Jismga ta’sir qiluvchi kuch jism massasining uning olingan tezlanishiga ko’paytmasiga aytiladi.

Klasik mexanikada tezliklarni qo’shishnng mexanik ifodasi quyidagicha:

bu

Xulosa:

“Barcha inersial sanoq sistemalarida mexanik tajribalar bir hil sodir bo’ladi”.

Bu prinsipni yana boshqacha ta’riflash mumkin. “Mexanik tajribalar yordamida inersion sanoq sistemasining tichn turganligini yoki to’g’ri chiziqli tekis xarakterlanayotganligini aniqlab bo’lmaydi”.

Nyutonning II-qonuniga asoslanib, kuch impulsini qo’idagicha aniqlash munkin:

Demak, kuch impulsi-impulslarning farqiga (ayirmasiga) teng bo’lgan fizik kattalikdir.

Nyutonning III- qonuniga asoslanib, impulslar saqlanish qonunining matematik ifodasini keltirib chiqarish mumkin:

Impulsning saqlanish qonuni quyidagicha ta’riflanadi: “Yopiq sistemada to’liq impuls o’zgarmasdir”, ya’ni:

Kuchning biror (0) huqtaga nisbatan momenti, ya’ni kuch momenti quyidagiga teng: - nol nuqtadan kuchning qo’yilish nuqtasiga o’tkazilgan radiua vektordir.

Kun momentining saqlanish qonuni:

ya’ni yopiq sistemada kuch momentlarining geometric yig’indisi o’zgarmasdir.

Zarracha impulsining biror nol nuqtaga nisbatan impuls momenti:

Impuls momentining saqlanish qonuni:

ya’ni, yopiq sistemada zarrachalar impuls momentlarning yig’indisi o’zgarmasdir 639583*1

Qo’zg’almas z o’qi atrofida aylanayotgan jism dinamikasining tenglamasini quyidagich yozamiz:

M_Fz=I*E_z,

Bunda:I-inersiya momenti, E_z-burchak tezlanish. -tashqi kuchlarning o’qqa nisbatan momentlarining yig’indisi.

Agar (I) inersiya momenti:I=mR² bo’lsa bunda (I) z aylanish o’qida R-masofadagi m-massali nuqtaning inersiya momentidir

1. 
   Fizika fanining predmeti nimadan iborat?
   
2. 
   Mexanika nimani o’rgatadi? Uning asosiy qismlari nimalardan iborat?
   
3. 
   Moddiy nuqta deb nimaga aytiladi?
   
4. 
   Mexanika harakat va haraktewrlovchi kattaliklar.
   
5. 
   Mexanik harak traektoriyasining shakliga, yo’liga va ko’chishiga qarab qanday turlarga bo’linadi?
   
6. 
   To’g’ri chiziqli tekis harakat deb nimaga aytiladi va uni harakat tenglamasi qanday bo’ladi?
   
7. 
   Dinamika deganda nimani tushunasiz?
   
8. 
   Nyutonning I-qonuni ta’rifi va matematik ifodasi qanday bo’ladi?
   
9. 
   Jisimning inersiyasi deb nimaga aytiladi?
   
10. 
    Inersialva noinersial sanoq sistemalari deb qanday sanoq sistemaga aytiladi?
    
11. 
    Kuch va massaga ta’rif berining. Ularning o’lchov birliklari qanday?
    

1. 
   S.M. Strelkov. «Mexanika». «O’qituvchi», T. 1975y
   
2. 
   S.E. Frish., A.V. Tmoreva. «Umumiy fizika kursi». I tom.
   

3. 
   O. Axmedjonov. «Umumiy fizika kursi». I tom.
   
4. 
   N.A. Sultonov. «Fizika kursi», «Texnika», T. 2002y
   
5. 
   G. Abdullayev. «Fizika». «O’qituvchi», T. 1989y