18 – 03 Транспорт воситаларини ишлатиш ва таoмирлаш

Absolyut qattiq jism. Kuch. Statika masalalari

Mexanika fanining kuch haqidagi umumiy tushunchalarini va kuchlar ta’siridagi moddiy jismlarning muvozanat shartlarini o‘rganuvchi qismi, statika deb ataladi.

Muvozanat holat deb, biror jismning boshqa jismlarga nisbatan tinch holatiga, masalan, Erga nisbatan harakatsiz holatiga aytiladi. Jismning muvozanat holati uning qattiq jism, suyuqlik va gazsimon holatda bo‘lishligiga ham bog‘liq bo‘ladi. Suyuq va gazsimon jismlarning muvozanatlik shartlari gidrostatika va aerostatikaga oid fanlarida o‘rganiladi. Umumiy mexanika kursidagi statika qismida, asosan, faqat qattiq jismlarning muvozanat shartlari o‘rganiladi.

Tabiatdagi jamiki qattiq jismlar ularga ko‘rsatilgan tashqi ta’sirlar natijasida u yoki bu miqdorda o‘zlarining geometrik shakllarini o‘zgartiradilar, bunday (masalan, egilish, siqilish, buralish, cho‘zilish, qiyshayish kabi) o‘zgarishlarni defo’rmatsiyalanish deb ataladi. Deformatsiyalanish miqdorlari bir necha faktorlarga bog‘liq bo‘ladi, ya’ni qattiq jismlarning qaysi moddadan tarkib topgan ekanliklariga, ularning shakllariga, temperaturalariga va ularga ta’sir etayotgan kuchlarga ham bog‘liq bo‘ladi. Mashinalarni konstruktsiyalashda va inshootlarni qurishda ularning mustahkamligini ta’minlash maqsadida, bunday deformatsiyalar iloji boricha sezilarli bo‘lmagan miqdorda bo‘lishligini ko‘zda tutilishi shart hisoblanadi^[3].

Shu sababli qattiq jismlarning muvozanat shartlarini o‘rganish jarayonida, sezilarli bo‘lmagan miqdordagi deformatsiyalarni e’tiborga olinmaslik qoida sifatida qabul qilinib, ularni deformatsiyalanmaydigan yoki absolyut qattiq jism deb hisoblanadi. Absolyut qattiq jism deb, shunday jismlarga aytiladiki, ularda ixtiyoriy olingan ikki nuqta orasidagi masofa har doim o‘zgarmas bo‘lishi shart. Statika masalalarini echishda jamiki jismlarni absolyut qattiq jism deb faraz qilinadi va soddaroq holda ifodalash uchun qattiq jism deb ataladilar.

Qattiq jismning harakati yoki muvozanat holati, shu jism bilan boshqa jismlarning o‘zaro ta’sirlarining xarakteriga bog‘liq holda bo‘ladi, ya’ni boshqa jismlar bilan bo‘lgan o‘zaro ta’sir natijalarida siqayotganligi, tortilayotganligi, surilayotganligiga bog‘liq holda bo‘ladi. Jismlarni bir-birlariga nisbatan ko‘rsatgan o‘zaro mexanik ta’sirlarining miqdorlari kuch deb ataladi.

Mexanikadagi kattaliklar ikki turga skalyar va vektor kattaliklarga bo‘linadilar. Faqat son qiymatlari bilangina kifoyalanadigan kattaliklar skalyar kattaliklar hisoblanadi, son qiymatlaridan tashqari yo‘nalishi va fazodagi koordinatalariga bog‘liq bo‘lgan kattaliklar, vektor kattaliklar hisoblanadi.

Kuch vektor kattalik bo‘lib, uning jismga ta’siri:

1) kuchning son qiymati yoki moduliga ,

2) kuch vektorining yo‘nalishi (ya’ni koordinata o‘qlari bilan hosil qilgan burchaklari),

3) shu kuch vektori qo‘yilgan nuqtaning koordinatalariga bog‘liq holda aniqlanadi.

Kuchning modulini, birlik sifatida qabul qilingan (etalon) qiymatga solishtirish orqali aniqlanadi. Xalqaro o‘lchov birligi (SI sistemasi)da kuchning birligi 1 Nyuto’n (1N); deb qabul qilingan. Katta miqdordagi kuchlarni o‘lchashda 1 kilong‘yuton (1kN=1000N) dan foydalaniladi. Kuchlarni statik o‘lchashda dinamometr (kuch o‘lchagich) nomli fizik o‘lchov asbobidan foydalaniladi.

Kuch vektor kattalik bo‘lganligi sababli, hamma vektorlar kabi, uning ustiga chiziqcha qo‘yilgan bosh harflar bilan belgilanadi (masalan, ), kuchning son qiymati (moduli)ni - ko‘rinishda yoki ustida chiziqcha qo‘yilmagan holda, ya’ni oddiy - F harfi bilan belgilanadi. shaklda, kuch yo‘naltirilgan strelka sifatida tasvirlanadi (1 shakl). Strelkaning uzunligi, tanlab olingan masshtabga bog‘liq ravishda uning son qiymatini belgilaydi. 1 shakldagi A nuqta kuchning jismga qo‘yilgan nuqtasini belgilaydi, shakldagi DE to‘g‘ri chizig‘i kuch yotgan chiziqni belgilaydi, bu chiziqni mexanikada kuchning ta’sir chizig‘i deb ataladi.

1- shakl.

Mexanikada yana quyidagi ta’riflardan foydalaniladi:

1. Agar bir vaqtni o‘zida bir jism (yoki jismlar)ga bir nechta kuchlar ta’sir etsa, ularni kuchlar sistemasi deb ataladi. Agar shu kuchlarning ta’sir chiziqlari bir tekislikda yotsa, bunday kuchlar tekislikda yotgan kuchlar sistemasi deb ataladilar. Agar shu kuchlarning ta’sir chiziqlari bir tekislikda yotmasa, bunday kuchlar fazoviy kuchlar sistemasi deb ataladi. Agarda barcha kuchlarning ta’sir chiziqlari bir nuqtadan o‘tsa, bunday kuchlar kesishuvchi kuchlar sistemasi deyiladi. Agarda kuchlarning ta’sir chiziqlari o‘zaro parallel holda bo‘lsa, bunday kuchlar parallel kuchlar sistemasiga deb ataladi.

2. Jismni fazoning bir joyidan boshqa ixtiyoriy joyiga ko‘chirish mumkin bo‘lsa, bunday jism erkin jism deb ataladilar.

3. Agar bir jismga ta’sir etayotgan kuchlar sistemasini, boshqa kuchlar sistemasi bilan almashtirilganda jismning ilgarigi muvozanati yoki harakati o‘zgarmasa, bunday kuchlar sistemasi ekvivalent kuchlar sistemasi deb ataladi.

4. Erkin jismga ta’sir etayotgan kuchlar sistemasi ta’sirida u, muvozanat holatda bo‘lsa, bu kuchlar o‘zaro muvozanatlashgan kuchlar sistemasi yoki nolga ekvivalent bo‘lgan kuchlar sistemasi deb ataladi.

5. Agar berilgan kuchlar sistemasi bitta kuchga ekvivalent bo‘lsa, bu kuch teng ta’sir etuvchi kuch deb ataladi.

6. Moduli bo‘yicha teng ta’sir etuvchiga teng bo‘lgan, yo‘nalishi bo‘yicha unga qarama-qarshi va u bilan bir to‘g‘ri chiziqda yotuvchi kuchni, muvozanatlovchi kuch deb ataladi.

7. Bir jismga (yoki bir necha jismlarga) ta’sir etayotgan kuchlar ikki turga, ichki va tashqi kuchlarga bo‘linadi. Boshqa jismlarni shu jismga ta’sir kuchlari tashqi kuchlar deb ataladi. Bir jism (yoki jismlar sistemasi) qismlarining, o‘zaro ta’sirlarini ichki kuchlar deb ataladi.

8.Jismning bir nuqtasiga ta’sir etadigan kuchga markazlashgan kuch deyiladi.

9.Jismning butun hajmi bo‘yicha, yoki ma’lum yuzacha bo‘yicha ta’sir etuvchi kuchlarni tarqalgan (yoyilgan) kuchlar deb ataladi.

Markazlashgan kuch tushunchasi shartli tushuncha hisoblanadi, chunki aslida har qanday kuch jismga birorta yuza (yoki yuzacha) orqali ta’sir etadi, uni bir nuqtaga qo‘yishlikning iloji yo‘q. Mexanikada markazlashgan (yig‘ilgan) kuch tushunchasi umuman olganda juda kichkina yuzachaga jamlangan holda bo‘ladilar.

Masalan, xususiy holda og‘irlik kuchini olaylik, aslida bu kuch jismning har bir zarrachasiga ta’sir etadigan kuchlarning yig‘indisidan iborat. Hamda bu kuchning ta’sir chizig’i jismning оg’irlik markazi ^[4]deb atalgan markazidan o‘tadi.