1. Diffuziyaning vujudga kelish
Download 174.7 Kb.
|
Fizika mustaqil 4 . (1)
Muhammad Al-Xorazmiy nomidagi Toshkent axborot texnologiyalari Universiteti Qarshi filiali Axborot kommunikatsiya texnologiyalari sohasida kasb ta’limi AKT-11-22 guruh talabasi Abdisalomova Xurshidaning fizika fanidan tayyorlagan 4-MUSTAQIL ISHI Fan o’qituvchisi: Odilov.Y Qattiq jismlarda diffuziya hodisasi Reja: 1. Diffuziyaning vujudga kelish. 2. Atomning vakansiyaga siljish energiyasi. 3. Diffuziyani aktivlashtirish energiyasi. Qattiq jismlar uchun atomlarning kristall panjarada tartibli joylashishi xarakterli bo`lsa-da, har holda atomlar panjarada ham siljishi mumkin. Asosan, kichik tebranishlar xarakterida bo`lgan issiqlik harakatlar ba’zi hollarda atomlarning panjaradagi o`z o`rinlarini batamom tark etishlariga olib keladi. Atomlarning bunday ajralishi mumkin ekanligi qattiq jismlarnijng bug`lanishi mumkinligidan dalolat beradi. To`g`ri , bug`lanishda atomlar mutlaqo ajralishi mumkin emas deb aytishga hech qanday asos yo`q. Atomlarning panjara tugunlaridagi o`z o`rinlarini huddi shunday tark etishlari tufayli kristallarda Shottki va Frenkel nuqsonlari yuzaga keladi. Atomlarning ana shunday ajralishi va kelgusida kristalldagi siljish tufayli qattiq jismlarda difuziya ro`y beradi. Gazlardagi singari qattiq jismlarda ham zarralarning issiqlik xarakati energiyasi turlicha bo`ladi. Shuningdek, har qanday temperaturada ham shunday atomlar ulushi bo`ladiki, ularning energiyasi o`rtacha energiyadan ancha ortiq va bu atomlarning panjaradagi o`rinlarini tark etib, yangi o`rinlarini egallashi uchun yetarli bo`ladi. Temperatura qancha yuqori bo`lsa, bunday atomlar soni shuncha ko`p bo`ladi. Shuning uchun temperature ortgani sari D diffuziya koeffitsienti tez (ekcponensial qonunga muvofiq) ortadi. Biroq yetarlicha katta energiya atomlar soni hamma vaqt kam bo`ladi (agar temperaturasidan ancha past bo`lsa), shuning uchun qattiq jismda diffuziya gazlar va suyuqliklardagiga qaraganda sekinroq protsess bo`ladi. Masalan, misning oltinda diffuziyalanish koeffitsienti 300 0 Сda 1,5 10 см / сек 5 2 ga teng. Taqqoslash uchun metal spirtining suvdagi eritmasining suvda diffuziyalanishi koeffitsienti D 1,3 10 sm / sek 52 argonning geliyda diffuziyalanish koeffitsientiD 0,7sm /sek 2ekanini ko`rsatib o`tamiz. Shunga qaramasdan, qattiq jismlarda diffuziya hodisasi qator protsesslarda katta ro`l o`ynaydi. Bunday diffuziya bir komponentali moddalarda(bunday holda o`z – o`zidan diffuziya deyiladi) ko`p komponentali moddalarda, mono – va polikristallarda kuztiladi. Tajriba (xususan, nishonlangan atomlar yordamida olib borilgan tadqiqotlar) qattiq jismlarda diffuziya, asosan, quyidagi uch usulda borishini ko`rsatadi. 2. Panjara tugunida ―o`z‖ o`rnida turgan atomlar uni tark etib, tugunlar orasida joylashadi, so`ngra tugunlararo ko`chib migratsiyalanadi. 3. Atomlar panjara tugunlaridan bo`sh tugunlar — vakatsiyalarga o`tadi. Bu oxirgi prosess faqat nuqsonli kristallarda bo`lishi mumkin, chunki vakatsiyalar, albatta, kristallarning nuqsonidir. Atomlarning panjara vakant o`rinlarga o`tishi vakatsiyalarning atomlar harakatiga qarama – qarshi yo`nalishda ko`chishiga ekvivalent ekanligi ravshan. Uchinchi usuldagi diffuziya mehanizmi eng muhim rol o`ynaydi. Bunda diffuziya sodir bo`lishi uchun qattiq jismda vakatsiyalarning zichlik gradienti bo`lishi kerak, chunki atomlar odatda biror yo`nalishda boshqa yo`nalishdagidan ko`proq ko`chadi. Polikristallarda kristalchalarning chegaralaridagi vakatsiyalarning to`lish protsessi muhim rol o`ynaydi. Keyingi paytlarda sun’iy radiaktiv moddalarning borligi ularning nurlanishidan oson payqaladi. Bu uslub (nishonli atomlar uslubi) o`z – o`zidan diffuziyalanish hodisasini, ya’ni qattiq jismlarda shu jismlar atomlarining diffuziyasini tadqiq qilishga imkon beradi. Atomlar tugunidan har qanday siljishi, jumladan, qo`shni vakatsiyaga siljishi ham qo`shimcha energiya talab qiladi, ehtimol,atom bu energiyani fluktuatsiyalar natijasida oladi. Qattiq jismlarda o`z – o`zidan diffuziyalanish koeffitsientlari shunday ko`rinishda yozilishi mumkin:Bu yerda a – panjara doimiysi va t atomning panjara tugunida o`rtacha bo`lish vaqti. W kattalik vakatsiya hosil bo`lish energiyasi ω va atomlarning vakatsiyaga siljish energiyasi q ning yig`idisiga teng bo`lib, diffuziyani aktivlashtirish energiyasi deb ataladi va bu kattalik ham mazkur modda uchun xarakteristika bo`ladi. Fizikaviy jarayonlarni modellashtirish imkoniyatini beruvchi dasturiy vositlar orqali fizikaviy jarayonlarni modellashtrish. Reja: 1.Matematik modellashtirish va uning bosqishlari. 2.Kompyuterli modellashtirish va uning dasturiy vositalari. 3.Xulosa. Model (lot.modulus-o‘lchov, meyyor)–biror ob‘yekt yoki ob‘yektlar tizimining obrazi yoki namunasidir. Masalan, Yerning modeli - globus, osmon va undagi yulduzlar modeli - plannetariy ekrani, pasportdagi sur‘atni shu pasport egasining modeli deyish mumkin. Insoniyatni farovon hayot shart-sharoitlarini yaratish, tabiiy ofatlarni oldindan aniqlash muammolari qadimdan qiziqtirib kelgan. Shuning uchun ham insoniyat tashqi dunyoning turli hodisalarini o‘rganishi tabiiy holdir. Aniq fanlar sohasi mutahassislari u yoki bu jarayonning faqat ularni qiziqtirgan hossalarinigina o‘rganadi. Masalan, geologlar Yerning rivojlanish tarixini, ya‘ni qachon, qayerda va qanday hayvonlar yashaganligi, o‘simliklar o‘sganligi, iqlim qanday o‘zgarganligini o‘rganadi. Bu ularga foydali qazilma konlarini topishlarida yordam beradi. Lekin ular Yerda kishilik jamiyatining rivojlanish tarixini o‘rganishmaydi, bu bilan tarixchilar shug‘ullanadi. Atrofimizdagi dunyoni o‘rganish natijasida noaniq va to‘liq bo‘lmagan ma‘lumotlar olinishi mumkin. Lekin bu koinotga uchish, atom yadrosining sirini aniqlash, jamiyatning rivojlanish qonunlarini egallash va boshqalarga halaqit qilmaydi. Ular asosida o‘rganilayotgan hodisa va jarayonlarning modeli yaratiladi. Model ularning xususiyatlarini mumkin qadar to‘laroq akslantirishi zarur. Modelning taqribiylik xarakteri turli ko‘rinishda namoyon bo‘lishi mumkin. Masalan, tajriba o‘tkazish mobaynida foydalaniladigan asboblarning aniqligi olinayotgan natijasining aniqligiga ta‘sir etadi. Modellashtirish- bilish ob‘yektlari (fizik hodisa va jarayonlar) ni ularning modellari yordamida tadbiq qilish mavjud predmet va hodisalarning 7 modellarini yasash va o‘rganishdir. Modellash uslubidan hozirgi zamon fanida keng foydalanilmoqda. U ilmiy tadqiqot jarayonini yengillashtiradi, ba‘zi hollarda esa murakkab ob‘yektlarni o‘rganishning yagona vositasiga aylanadi. Mavhum ob‘yekt, olisda joylashgan ob‘yektlar, juda kichik hajmdagi ob‘yektlarni o‘rganishda modellashtirishning ahamiyati katta. Modellashtirish uslubidan fizika, astronomiya, biologiya, iqtisod fanlarida ob‘yektning faqat ma‘lum xususiyat va munosabatlarini aniqlashda ham foydalaniladi. Modellarni tanlash vositalariga qarab ularni uch guruhga ajratish mumkin. Bular abstrakt, fizik va biologik guruhlar. Abstrakt modellar qatoriga matematik, matematik-mantiqiy va shu kabi modellar kiradi. Fizik modellar qatoriga kichiklashtirilgan maketlar, turli asbob va qurilmalar, trenajerlar va shu kabilar kiritiladi. Modellarning mazmuni bilan qisqacha tanishib chiqamiz. 1. Fizik model. Tekshiralayotgan jarayonning tabiati va geometrik tuzilishi asl nusxadagidek, ammo undan miqdor (o‘lchami, tezligi, ko‘lami) jihatidan farq qiladigan modellar, masalan, samolyot, kema, avtomobil, poyezd, GES va boshqalarning modellari fizik modelga misol bo‘ladi. 2. Matematik modellar tirik organizmlarning tuzilishi, o‘zaro aloqasi, vazifasiga oid qonuniyatlarning matematik va mantiqiy-matematik tavsifidan iborat bo‘lib, tajriba ma‘lumotlariga ko‘ra yoki mantiqiy asosda tuziladi, so‘ngra tajriba yo‘li bilan tekshirib ko‘riladi. 3. Biologik modellar Bunda shu holat yoki kasallikning kelib chiqish mexanizmi, kechishi, oqibati kabilar tajriba asosida o‘rganiladi. Biologik modelda har hil usullar genetik apparatga ta‘sir qilish, mikroblar yuqtirish, ba‘zi organlarni olib tashlash yoki ular faoliyati mahsuli bo‘lgan garmonlarni kiritish va boshqa usullar qo‘llaniladi. Bunday modellarda genetika, fiziologiya, farmakologiya sohasidagi bilimlar tadbiq qilinadi. 4. Fizik-kimyoviy modellar biologik tuzilish, funksiya yoki jarayonlarni fizik yoki kimyoviy vositalar bilan qaytadan hosil qilishdir. 5. Iqtisodiy model taxminan XVIII asrdan qo‘llanila boshlandi. F.Kenening “Iqtisodiy jadvallar”ida birinchi marta ijtimoiy takror ishlab chiqarish jarayonini ko‘rsatishga harakat qilingan. Iqtisodiy tizimlarning turli faoliyat yo‘nalishlarini o‘rganish uchun har xil modellaridan foydalaniladi. Iqtisodiy taraqqiyotning eng umumiy qonuniyatlari xalq ho‘jaligi modellari yordamida tekshiriladi. Turli murakkab ko‘rsatkichlar, jumladan, milliy daromad, ish bilan bandlik, iste‘mol, jamg‘armalar, investisiya ko‘rsatkichlarining dinamikasi va nisbatini tahlil qilish, uni oldindan aytib berish uchun katta iqtisodiy modellar qo‘llaniladi. Aniq ho‘jalik vaziyatlarini tekshirishda kichik iqtisodiy tizimlardan, murakkab iqtisodiy tizimlarini tekshirishda, asosan, matematik modellardan foydalaniladi. Matematik modellar tirik organizmlarning tuzilishi, o‘zaro aloqasi, vazifasiga oid qonuniyatlarning matematik va mantiqiy-matematik tavsifidan iborat bo‘lib, tajriba ma‘lumotlariga ko‘ra yoki mantiqiy asosda tuziladi, so‘ngra tajriba yo‘li bilan tekshirib ko‘riladi. Biologik hodisalarning matematik modellarini kompyutyerda o‘rganish tekshirilayotgan biologik jarayonning o‘zgarish xarakterini oldindan bilish imkonini beradi. Shuni ta‘kidlash kerakki, bunday jarayonlarni tajriba yo‘li bilan tashkil qilish va o‘tkazish ba‘zan juda qiyin kechadi. Matematik va matematikmantiqiy modelning yaratilishi, takomillashishi va ulardan foydalanish matematik hamda nazariy biologiyaning rivojlanishiga qulay sharoit tug‘diradi. Matematik modellashtirish aniq fanlardagi turli amaliy masalalarni yechishda muvaffaqiyat bilan qo‘llanib kelinmoqda. Matematik modellashtirish uslubi masalani xarakterlaydigan u yoki bu kattalikni miqdor jihatdan ifodalash, so‘ngra bog‘liqligini o‘rganish imkoniyatini beradi. Uslub asosida matematik model tushunchasi yotadi. Matematik model deb o‘rganilayotgan ob‘yektni matematik formula yoki algoritm ko‘rinishida ifodalangan xarakteristikalari orasidagi funksional bog‘lanishga aytiladi. Kompyuter ixtiro etilgandan so‘ng matematik modellashning ahamiyati keskin oshdi. Murakkab texnik, iqtisodiy va ijtimoiy tizimlarni yaratish, so‘ngra ularni kompyuterlar yordamida tatbiq etishning haqiqiy imkoniyati paydo bo‘ldi. Endilikda ob‘ekt, ya‘ni haqiqiy tizim ustida emas, balki uni almashtiruvchi matematik model ustida tajriba o‘tkazila boshlandi. Kosmik kemalarning harakat trayektoriyasi, murakkab muhandislik inshootlarini yaratish, transport magistrallarini loyihalash, iqtisodni rivojlantirish va boshqalar bilan bog‘liq bo‘lgan ulkan hisoblashlarning kompyutyerda bajarilishi matematik modellash uslubining samaradorligini tasdiqlaydi. Odatda, matematik model ustida hisoblash tajribasini o‘tkazish haqiqiy ob‘yektni tajribada tadqiq etish mumkin bo‘lmagan yoki iqtisodiy jihatdan maqsadga muvofiq bo‘lmagan hollarda o‘tkaziladi. Bunday hisoblash tajribasining natijalari haqiqiy ob‘yekt ustida olib boriladigan tajribaga qaraganda juda aniq emasligini ham hisobga olish kerak. Lekin shunday misollarni keltirish mumkinki, kompyutyerda o‘tkazilgan hisoblash tajribasi o‘rganilayotgan jarayon yoki hodisa haqidagi ishonchli axborotning yagona manbai bo‘lib xizmat qiladi. Masalan, faqat matematik modellashtirish va kompyutyerda hisoblash tajribasini o‘tkazish yo‘li bilan yadroviy urushning iqlimga ta‘siri oqibatlarini oldindan aytib berish mumkin. Kompyuter yadro quroli urushida mutlaq g‘olib bo‘lmasligini ko‘rsatadi. Kompyuterli tajriba Yer yuzida bunday urush oqibatida ekologik o‘zgarishlar, ya‘ni haroratning keskin o‘zgarishi, atmosferaning changlanishi, qutblardagi muzliklar erishining ro‘y berishi, xatto, Yer o‘z o‘qidan chiqib ketishi mumkinligini ko‘rsatadi. Matematik modellashda berilgan fizik jarayonlarning matematik ifodalari modelashtiriladi. Matematik model tashqi dunyoning matematik belgilar bilan ifodalangan qandaydir hodisalar sinfining taqribiy tavsifidir. Matematik model tashqi dunyoni bilish, shuningdek, oldindan aytib berish va boshqarishning kuchli uslubi hisoblanadi. Matematik modelni tahlil qilish o‘rganilayotgan hodisaning mohiyatiga singish imkoniyatini beradi. Hodisalarni matematik model yordamida o‘rganish to‘rt bosqichda amalga oshiriladi. Birinchi bosqich - modelning asosiy ob‘yektlarini bog‘lovchi qonunlarni ifodalash. Ikkinchi bosqich - modeldagi matematik masalalarni tekshirish. Uchinchi bosqich - modelning qabul qilingan amaliyot mezonlarini qanoatlantirishni aniqlash. Boshqacha aytganda, modeldan olingan nazariy natijalar bilan olingan ob‘yektni kuzatish natijalari mos kelishi masalasini aniqlash. To‘rtinchi bosqich - o‘rganilayotgan hodisa haqidagi ma‘lumotlarni jamlash orqali modelning navbatdagi tahlilini o‘tkazish va uni rivojlantirish, aniqlashtirish. Shunday qilib, modellashtirishning asosiy mazmunini ob‘yektni dastlabki o‘rganish asosida modelni tajriba orqali va nazariy tahlil qilish, natijalarni ob‘yekt haqidagi ma‘lumotlar bilan taqqoslash, modelni tuzatish (takomillashtirish) va shu kabilar tashkil etadi. Matematik model tuzish uchun dastlab masala rasmiylashtiriladi. Masala mazmuniga mos holda zarur belgilar kiritiladi. So‘ngra kattaliklar orasida formula yoki algoritm ko‘rinishida yozilgan funksional bog‘lanish hosil qilinadi. Aytib o‘tilganlarni aniq misolda ko‘rib chiqamiz. O‘ylagan sonni topish masalasi (matematik fokus). Talabalarga ixtiyoriy sonni o‘ylash va u bilan quyidagi amallarni bajarish talab etiladi: 1. O‘ylangan son beshga ko‘paytirilsin. 2. Ko‘paytmaga bugungi sanaga mos son(yoki ixtiyoriy boshqa son) qo‘shilsin. 3. Hosil bo‘lgan yig‘indi ikkilantirilsin. Fizika darslarida jarayonlarni modellashtirish o‘rganilayotgan materialning ko‘rgazmaliligini va bayonning ilmiy-nazariy mohiyati darajasini oshiradi, talabalardagi dunyoqarashni kengaytiradi, shakllanishini, ularning fikrlashini rivojlantiradi. Modellashtirish kompyutyerda masalani yechishning bir tarkibiy qismi hisoblanadi. Fizik jarayonni o‘rganuvchi aniq bir modelni ko‘rib chiqamiz. Masala.Yer atrofida ma‘lum (h km) balandlikda harakat qilayotgan Yerning sun‘iy yo‘ldoshi tezligiga ko‘ra uning qaysi orbita bo‘ylab harakat qilayotganligini aniqlovchi modelni yarating. Masalani yechish uchun undagi asosiy parametrlar, ya‘ni sun‘iy yo‘ldoshning Yerdan balandligi - h (km) va uning Yer atrofida doira bo‘ylab qiladigan harakatiga ko‘ra uning V (km/s) tezligi hisoblanadi. Fizikada Yer sun‘iy yo‘ldoshining birinchi kosmik tezligi V= gR formula orqali aniqlanadi. Bu yerda R - Yerning radiusi (6400 km) doimiy kattalik, g - Yer sirtida erkin tushish tezlanishi (9,8 m/s ga teng). Berilgan qiymatlarga ko‘ra V ni topish juda oson. Natijani topish uchun biror dasturlash tilida (masalan, Beysikda) dastur tuzib olish mumkin. Beysik tilidagi dastur ko‘rinishi quyidagicha bo‘ladi: 15 INPUT “Sun‘iy yo‘ldoshning balandligini kiriting”; h g=9.8: R1=6400 R=R1+h V=SQR(g*R) PRINT “Sun‘iy yo‘ldoshning tezligi-“; V IF V7.99 THEN PRINT “Sun‘iy yo‘ldosh 3-trayektoriyadan harakatlanadi” END Sun‘iy yo‘ldoshning tezligi 7,99 km/s dan kichik bo‘lsa, u 1-trayektoriya bo‘ylab harakat qiladi, 7,99 km/s ga teng bo‘lsa, 2-trayektoriya bo‘yicha, 7,99 km/s dan katta bo‘lsa, 3-trayektoriya bo‘yicha harakat qiladi. Modellash uslubidan hozirgi zamon fanida keng foydalanilmoqda. U ilmiy tadqiqot jarayonini yengillashtiradi, ba‘zi hollarda esa murakkab ob‘yektlarni o‘rganishning yagona vositasiga aylanadi. Biologik model turli tirik ob‘eklar va ularning qismlari-molekula, hujayra, organizm va shu kabilarga xos biologik tuzilish, funksiya va jarayonlarni modellashda qo‘llaniladi. Biologiyada, asosan, uch hil modeldan foydalaniladi. Ular biologik, fizik va matematik modellardir. Biologik model – odam va hayvonlarda uchraydigan ma‘lum bir holat yoki kasallikni laboratoriyada hayvonlarda sinab ko‘rish imkonini beradi. Bunda shu holat yoki kasallikning kelib chiqish mexanizmi, kechishi, oqibati kabilar tajriba asosida o‘rganiladi. Turli shakldagi jismlarning inersiya momenti Reja: Turli shakldagi jismlarning inersiya momenti haqida Dinamika qonunlari Turli shakldagi jismlarning inersiya momentlarini hisoblash Inersiya (lot. inertia — harakatsizlik), inertlik — moddiy jismning xossalaridan biri. Shu xossasi tufayli jism tinch holatini yoki toʻgʻri chiziqli tekis qarakatini saqlay oladi. Inersiya momenti. Jismning aylanish o'qiga nisbatan inersiya momenti deb, jism bir moddiy nuqtasi massasining aylanish o'qigacha bo'lgan masofa kvadratiga ko'paytmalarining yig'indisiga teng bo'lgan fizik kattalikka aytiladi. Inersiya momenti tenzor fizik kattalik boʻlib, oʻq atrofida aylanma harakatdagi inertlik oʻlchovidir. Jism massasining undagi taqsimoti bilan xarakterlanadi: inersiya momenti elementar massalarning asos koʻplik (nuqta, chiziq yoki tekislik) dan masofa kvadratiga koʻpaytmalari yigʻindisiga teng. Xalqaro birliklar tizimida oʻlchov birligi: kg·m² bilan be. Belgisi: I yoki J bilan belgilanadi. Inersiya tufayli jism tashki kuch taʼsirida tezligini birdaniga oʻzgartira olmaydi. Inersiya jismning massasiga bog`lik, shu sababli jism massasi uning inersiya oʻlchovi deyiladi . Inersiya atamasi turli asboblarga nisbatan ham qoʻllanadi, masalan, oʻlchov asboblarining kechikib qayd qilishiga sabab inersiyadir. Binobarin, jismni tashkil qilgan barcha moddiy nuqtalarning inersiya momentlari yigindisi jismning inersiya momenti deyiladi. Endi formulani shunday yozish mumkin: M = J β (1-for) formula aylanish dinamikasining asosiy qonunini (aylanma harakat uchun Nyutonning ikkinchi qonunini) ifodalaydi: –jismga qo`ylgan aylantiruvchi kuchning momenti jismning inersiya momentninng burchak tezlanishiga ko`paytmasiga teng; –formuladan jismga aylantiruvchi moment tomondan beriladigan burchak tezlanish jismga inersiya momentiga bogliq bo`lishi ko`rinib turibdi: inersiya momenti qancha katta bo`lsa, burchak tezlanish shuncha kichik bo`ladi. Binobarin,massa jismning ilgarilanma harakatidagi inertlik hossalarini ifodalaganidek, inersiya momenti jismning aylanma harakatdagi inertlik hossalarini ifodalar ekan. Biroq jismning inersiya momenti jism massasidan farq qilib, mumkin bo`lgan aylanish o`qlariga bogliq holda ko`p qiymatlarga ega bo`lishi mumkin. Shuning uchun, mazkur qattiq jismning inersiya momenti haqida gapirar ekanmiz, bu inersiya momentining qaysi o`qqa nisbatan hisoblanganligini ko`rsatish zarur. Amalda ko`pincha jismning simmetriya o`qiga nisbatan hisoblangan inersiya momentlari bilan ish ko`riladi. 1- formuladan formuladan inersiya momentining o`lchov birligi kg∙m2 ekanligi kelib chiqadi. Agar aylantiruvchi moment M=const va jismning inersiya momenti bo`lsa, u holda formulani quyidagi ko`rinishda yozish mumkin: M = J(ω0 − ω)/t yoki (2-for) Mt = J ω0 − J ω bu erda t–jismning aylanish burchak tezligi ω0 dan ω gacha o`zgarishi uchun ketgan vaqt oraligi. M*t ko`paytma (kuch impulsi singari) kuch momentining impulsi deb, J ω -ko`paytma ( mv –harakat miqdori singari) harakat miqdorining o`zgarish qonunini (harakat miqdorining o`zgarish qonuni singari) ifodalaydi: Biror vaqt oralig’ida jismning harakat miqdori momentining o`zgarishi huddi shu vaqt oraligidagi kuch momenti impulsiga tengdir. Inersiya bosh oʻqlari. Markazdan qochma Inersiya momentlari nolga teng boʻlgan oʻqlar inersiya bosh oʻqlari deyiladi. Fazodagi har bir nuqtadan jism uchun uchta inersiya bosh oʻqi oʻtkazish mumkin. Agar inersiya bosh oʻqlari massa markazidan oʻtsa, bu oʻqlar markaziy bosh oʻqlar deyiladi. Aylanayotgan jism oʻz aylanish oʻqiga dinamik bosim koʻrsatmasligi uchun shu aylanish oʻqi inersiya markaziy bosh oʻqi boʻlishi zarur. Inersiya kuchi. Harakatdagi moddiy nuqta tezlanishiga qarama-qarshi yoʻnalgan va shu moddiy nuqta massasi bilan tezlanishining koʻpaytmasi inersiya kuchi deyiladi. Bu yerda tezlanish inersial koordinatalar sistemasiga nisbatan olingan. Masalan matematik mayatnikda markazdan qochma inersiya kuchi moddiy nuqta harakatini cheklovchi ipga qoʻyilgan boʻlib, mv ga teng; bu yerda v — moddiy nukta tezligi. Inersiya kuchi tushunchasidan foydalanib, dinamika tenglamalari tuziladi, statika qonunlaridan dinamikada foydalanish mumkin. Moddiy nuqtaning nisbiy harakati koʻrilayotganda ham inersiya kuchi tushunchasidan foydalaniladi. Inersiya markazi yoki massa markazi. Jismda yoki mexanik sistemada massa taqsimotini ifodalovchi nuqta koordinatalari inersiya markazi deyiladi. Inersiya markazi, koʻpincha, massa markazi ham deyiladi. Inersiya markazi mexanik sistema dinamikasida katta rol oʻynaydi. Sistemaga tegishli moddiy nuqtalar harakat miqdorlarining geometrik yigʻindisi sistema massasi bilan inersiya markazi tezligi koʻpaytmasiga teng . Inersiya massasi sistema massasiga teng moddiy nuqtadek harakatlanadi. Inersiya markaziga qoʻyilgan kuch sifatida tashqi kuchlar bosh vektori olinadi. Inersiya radiusi —jismning biror oʻqqa nisbatan hisoblangan inersiya momentini jism massasiga boʻlgan kvadrat ildizdan chiqarishdan hosil boʻladigan uzunlik: Massasi jism massasiga teng boʻlgan kovak silindr radiusini Inersiya radiusi deyish mumkin. Ba`zi jismlarning inersiya momentlari. 1. halqaning inersiya momenti: J= mR2 2. Disk (qalin devorli halqa) ning inersiya momenti J = 1/2mR2 3. Ingichka devorli silindirning inersiya momenti: J = 1/2 M(R21 + R22) 4. Bir jinsli silindirning inersiya momenti : J = 1/2MR2 5. Bir jinsli sterjenning inersiya momenti: J=1/12ML2 J = 1/3 mL2 6. Parallelopipedning inersiya momenti J = 1/12m(a2 + b2) 7. Sferaning inersiya momenti: J = 2/3mR2 8. Sharning inersiya momenti: J = 2 / 5 mR2 Erkin o’qlar Reja: 1.Erkin o’qlar haqida tushuncha 2.Giroskopik qurilmalar 3.Giroskopik yo’nalishlar Tajribalar ko`rsatadiki, agar jismni biror o`q atrofida aylantirib qo`yib yuborilsa, uning o`qi fazodagi joyini o`zgartiradi. Buni holatini saqlab qolish uchun podshipniklardan foydalaniladi. Lеkin, jismning shunday aylanuvchi o`qlari bo`ladiki, ular Tashqaridan kuch ta'sir qilmasa, o`zini holatini saqlab qoladi.Bunday o`qlar erkin o`qlar dеyiladi. Ko`rsatish mumkinki, har qanday jismda , jism markazidan o`tuvchi bir biriga o`zaro pеrpеndikulyar uchta o`qi bo`ladi. Giroskop deb impuls momenti prinsiplariga asosan moʻljal olish uchun xizmat qiluvchi qurilmaga aytiladi. Mexanik jihatdan, giroskop oʻqi erkin harakatlanuvchi aylanuvchi gʻildirak yoki diskdan iborat. Ushbu moʻljal oʻzgarmas boʻlmasa-da, u katta aylanish tezligi va inersiya momenti tufayli tashqi kuch momenti taʼsiridan deyarli oʻzgarmaydi. Tashqi kuch momentini yanada kamaytirish uchun giroskop muvozanat xalqasiga oʻrnatiladi, natijada unga oʻzi joylashgan platforma harakati taʼsir qilmaydi. Giroskopik qurilmalar, giroskopik asboblar —giroskoplar oʻrnatilgan elektr-mexanik qurilmalar; shu qurilmalar oʻrnatilgan obʼyektning vaziyatini ifodalaydigan parametrlarni aniqlaydi, obʼyektni barqarorlashtiradi. Texnikada ishlatiladigan Giroskopik qurilmalar giroskopning turi, sezgir giroskopik elementlar yasashning fizikaviy prinsiplari, kardanli osma turi, vazifasi bilan tavsiflanadi. Giroskopik qurilmalar obʼyektning burchak ogʻishlarini aniqlaydigan (turli astatik va pozitsion giroskoplar); obʼyektning burchak tezliklari va tezlanishlarini aniqlaydigan (differensiyalovchi giroskoplar); kattaliklar boʻyicha integrallarni aniqlaydigan (integrallovchi giroskoplar); obʼyektni yoki alohida asbob va qurilmalarni barqarorlaydigan, shuningdek, obʼyektning burchak ogʻishlarini aniqlaydigan (girostabilizatorlar); navigatsiya masalalarini hal qiladigan (girokompaslar, kompaslar) va b. xillarga boʻlinadi. Oz simmetriya o’qiga ega bo’lgan va shu o’q atrofida w burchakli tezlik bilan harakatlanuvchi bir jinsli va birorta O nuqtasi qo’zg’almas bo’lgan qattiq jismga giroskop deb ataladi. Giroskopga qo’yiladigan eng asosiy talablardan yana biri , ya’ni jismning simmetriya o’qi atrofidagi aylanishining burchakli tezligi v , qo’zg’almas O nuqtasidan o’tuvchi simmetriya o’qining burchakli tezligidan juda katta bo’lishi shart. Giroskopning Oz o’qi, simmetriya o’qi bo’libgina qolmasdan, balki bosh markaziy inertsiya o’qi ham bo’lishligi kerak . Oz simmetriya o’qiga ega bo’lgan va shu o’q atrofida w burchakli tezlik bilan harakatlanuvchi bir jinsli va birorta O nuqtasi qo’zg’almas bo’lgan qattiq jismga giroskop deb ataladi. Giroskopga qo’yiladigan eng asosiy talablardan yana biri , ya’ni jismning simmetriya o’qi atrofidagi aylanishining burchakli tezligi v , qo’zg’almas O nuqtasidan o’tuvchi simmetriya o’qining burchakli tezligidan juda katta bo’lishi shart. Giroskopning Oz o’qi, simmetriya o’qi bo’libgina qolmasdan, balki bosh markaziy inertsiya o’qi ham bo’lishligi kerak . Foydalanilgan adabiyotlar: 1.K.A. Tursunmetov va b. Fizika. Ma’lumotnoma. – T.: “O‘zbekistonˮ. 2016. – 202 b. 2. K. Suyarov, Sh. Usmonov, J. Usarov. Fizika (Mexanika). 1-kitob. O‘qituvchiga yordamchi qo‘llanma: T.: “Yangi nashr” nashriyoti, – 2010. 3. A. G. Ganiyev, A. K. Avliyoqulov, G. A. Alimardonova. Fizika. I gism. Akademik litsey va kasb-hunar kollejlari uchun darslik. – T.: “O‘qituvchiˮ 2012. – 400 b. 4. A. G. Ganiyev, A. K. Avliyoqulov, G. A. Alimardonova. Fizika. II gism. Akademik litsey va kasb-hunar kollejlari uchun darslik. – T.: “O‘qituvchiˮ 2013. – 208 b. 5. L. Xudoyberdiyev, A. Husanov, A. Yunusov, J. Usarov. Fizika. Elektrodinamika. Elektromagnit tebranishlar 2-kitob. – T.: “O‘qituvchiˮ NMIU.– 2004. Xulosa Men Abdisalomova Xurshida bu mustaqil ishda qattiq jismlarda diffuziya hodisasi,Fizikaviy jarayonlarni modellashtirish imkoniyatini beruvchi dasturiy vositlar orqali fizikaviy jarayonlarni modellashtrish. Turli shakldagi jismlarning inersiya momenti va erkin oʻqlar mavzularini oʻrgandim. Download 174.7 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: |
ma'muriyatiga murojaat qiling