1-ma’ruza ilgarilanma harakat kinematikasi

O’rtacha tezlik ko’chishning vaqt oralig’iga nisbatiga teng

Tanlab olingan fazoviy sanoq tizimidagi har bir nuqtaning o’rnini uchta x,u,z koordinatalar orqali ifodalash mumkin (1-rasm).

1- rasm. Fazoviy sanoq tizimida moddiy nuqtaning koordinatalari

Koordinata boshidanA nuqtagacha yo’naltirilgan kesma radius-vektordeb ataladi. Radius- vektor ning koordinatalari x,u,z o’qlardagi proektsiyalaridan iborat, ya’ni:

bu yerda, , , koordinata o’qlari bo’ylab yo’nalgan birlik vektorlardir.

AgarA moddiy nuqtaning biror sanoq tizimidagi radius - vektori bo’lsa, uning x, y, z koordinatalari t vaqtning funktsiyasi ko’rinishida ifodalanadi:

; ; ;

Har qanday harakatni o’rganish uchun fazoda turli sanoq tizimlarini tanlab olish mumkin. Shuni qayd etish kerakki, turli sanoq tizimlarida ayni bir jismning harakati turlicha bo’ladi. Lekin, sanoq tizimi sharoitga qarab tanlanadi. Masalan, jismlarning harakati Yer bilan bog’langan sanoq tizimi yordamida o’rganiladi.

Yerning sun’iy yo’ldoshlari, kosmik kemalarning harakati esa, Quyosh bilan bog’liq bo’lgan geliotsentrik sanoq tizimida tekshiriladi.

Ma’lum bir tanlangan sanoq tizimidagi nuqta holatini belgilovchi x, u, z koordinatalar qandaydir sonlardan iborat deb hisoblasak, eng avval, ularni o’lchash usulini yoki printsipini tanlashimiz kerak.

Fazodagi nuqta yoki jism holatini belgilovchi x, u, z koordinatalar uzunlikdan iborat bo’lgani uchun, uzunlikni o’lchash usulini tanlash kerak bo’ladi. Odatda, uzunlikni o’lchash uchun, qandaydir qattiq sterjenni namuna deb hisoblab, uni o’lchov birligi deb qabul qilinadi. Nuqtaning fazodagi koordinatalaridan birini o’lchash uchun, shu yo’nalishga o’lchov birligi bo’lgan namuna necha marta joylashishining soni aniqlanadi. Ana shu son tanlangan yo’nalishdagi jismning uzunligini belgilaydi. Agarda bu son butun bo’lmasa, namuna mayda bo’laklarga (o’ndan bir qismi, yuzdan bir qismi va h.k.) bo’linadi. Bunday o’lchash to’g’ridan-to’g’ri o’lchash deb ataladi. Ammo bu usul kamchiliklardan holi emas. Masalan, Yerning radiusini, Yerdan Oygacha va Quyoshgacha bo’lgan masofalarni o’lchashda namunadan foydalanib bo’lmaydi.

Bizning Galaktikamiz o’lchamlari tartibi taxminan ~10²⁰ metrga yaqin. Ikkinchi tarafdan qattiq jismlar atomlari orasidagi masofalar ~10^-10 m yoki ayrim yadro zarrachalari o’lchami ~10^-15 m ga tengdir. Bu hollarda, to’g’ridan-to’g’ri o’lchash usulini qo’llab bo’lmaydi, uzunlikni o’lchash uchun boshqa o’lchash printsiplarini tanlashga majburmiz.

Katta masofalarni o’lchashda namunalardan foydalanish imkoniyati bo’lmagani uchun yorug’lik nurining tarqalish tezligidan foydalaniladi. Kichik masofalarni o’lchash uchun esa, aniq tuzilishli moddalarning fizikaviy xususiyatlaridan foydalaniladi.

Vaqt ham fizikaviy kattalik bo’lgani uchun uning miqdoriy qiymatlari ayrim sonlardan iborat bo’ladi.

Ammo, uzunlikka o’xshash vaqtning absolyut qiymati yo’q. Vaqt deganda qandaydir vaqt oralig’ini tushunish kerak.

Vaqtni amaliy o’lchash usullaridan biri Yerning o’z o’qi atrofidagi aylanishdagi Quyosh sutkasidan iborat. Unga ketgan vaqtning 86400 dan bir ulushi sekunddir.

Vaqtni o’lchash usullarining eng anig’i deb Tseziy atomining asosiy holatlariga tegishli ikki energetik sathlar orasini o’tishda elektromagnit nurlanishning 9192631770 marta tebranishiga ketgan vaqt olinadi. Bu vaqt bir sekundga tengdir (1 - Ilovaga qarang).