Alisher navoiy nomidagi samarqand davlat universiteti axborotlashtirish texnologiyalari
Download 5.01 Kb. Pdf ko'rish
|
- Bu sahifa navigatsiya:
- 1.2. “ Erkin moddiy nuqta dinamikasi ” mavzusining texnologik xaritasi.
- 3. Kuchning ishi. Kuch maydoni. Potensial energiya. 4. Nuqta kinetik energiyasining o`zgarishi haqidagi teorema. Adabiyotlar
- Belgilar: MS-muommoli savol, MV- muommoli vaziyat, MT- muommoli topshiriq, MM- muommoli masala
- Mavzuni jonlantirish uchun blis-so’rov savollari
- Insert sxemasi bo’yicha mavzuni o’qib chiqing va jadvalni to’ldiring 139 №
- 1. Nuqta harakat miqdorining o’zgarishi haqidagi teorema.
- 2. Nuqta harakat miqdori momentining o’zgarishi haqidagi teorema.
Xulosa Erkin moddiy nuqta dinamikasi mexanikaning asosiy bo`limlardan biri hisoblanadi va uning amaliyotdagi o`rni katta ahamiyatga ega. Dinamikaning asosiy tenglamasi I.Nyutonning ikkinchi qonunidir. Harakatning differensial tenglamalari yordamida moddiy nuqtaning dinamik xarakteristikalarini aniqlash mumkin. Xavfsizlik parabolasi tushunchasi ballistikaning asosiy tushunchalaridan biridir. 136 1.1.Mavzusining texnologik model i. 12- mavzu Nuqta dinamikasining umumiy teoremalari. O`quv soati -2 soat Talabalar soni: 50 ta O’quv mashg’ulot shakli Ma’ruza (axborotli dars) Mavzu rejasi 4. Nuqta harakat miqdorining o`zgarishi haqidagi teorema. 5. Nuqta harakat miqdori momentini o`zgarishi haqidagi teorema. 6. Kuchning ishi. Kuch maydoni. Potensial enersiya. 7. Nuqta kinetik energiyasining o`zgarishi haqidagi teorema. O`quv mashg`ulotning maqsadi Moddiy nuqta dinamikasining umumiy teoremalari va ularning nazariy mexanikada tutgan o`rni haqida tushuncha berish. Pedagagik vazifalari: O’quv faoliyati natijalari: Nuqtaning harakat miqdori, harakat miqdorining momenti va kinetik energiyasi haqida tushuncha berish. Nuqtaning harakat miqdori, harakat miqdorining momenti, kinetik energiyasi haqidagi tushunchalarni eslab qoladilar. Nuqta dinamikasining umumiy teoremalari haqida tushuncha berish. Nuqta dinamikasining uchta umumiy teoremalarini yodlab qoladi. Kuchning ishi, kuch maydoni, potensial va kinetik energiya haqida tushuncha berish. Kuchning ishi, kuch funksiyasi, kuch maydoni, potensial va kinetik energiyalar, to`la energiya, energiyaning saqlanish qonuni haqida bilimga ega. O’qitish vositari O’UM,ma’ruza matni,rasmlar,plakatlar,doska O’qitish usullari Axborot ma’ruza,blis-so’rov, Pinbord texnikasi, aqliy hujum. O’qitish shakllari Frontal,kollektiv ish. O’qitish sharoiti Texnik vosiitalar bilan taminlangan,guruhda ishlash usulini qo’llash mumkin bo’lgan auditoroya Monitoging va baholash Og’zaki savollar,blis-so’rov 137 1.2. “ Erkin moddiy nuqta dinamikasi ” mavzusining texnologik xaritasi. Ish bosqich- lari O’qituvchi faoliyatining mazmuni Tingloichi faoliyatining Mazmuni 1- Mavzuga bosqich (20min) 1.1.O`quv mashg`uloti mavzusi, savollarni va o`quv faoliyati natijalarini aytadi. 1.2.Baholash me’zonlari (2-ilova) 1.3.Pinbord usulida mavzu bo`yicha ma’lum bo`lgan tushunchalarni faollashtiradi. Pinbord usulida natijasiga ko`ra tinglovchilarning nimalarda adashishlari, xato qilishlari mumkinligining tashxizini amalga oshiradi (1-ilova). 1.4.Mavzuni jonlashtirish uchun savollar beradi. (3-ilova). Tinglaydilar. Tinglaydilar 2- bosqich Asosiy bo’lim. (50min) 2.1 Savol yuzasidan mini ma’ruza qiladi. 2.2 Ma’ruza rejasining hamma savollar bo`yicha tushuncha beradi (4-ilova). 2.3 Ma’ruzada berilgan savollar yuzasidan umumlashtiruvchi xulosa beradi. (5-ilva). 2.4 Tayanch iboralarga qaytiladi. 2.5 Talabalar ishtirokida ular yana bir bor takrorlanadi. Tinglaydilar. Tinglaydilar. UMK ga qarydilar UMK ga qarydilar Vazifalarni yozib oladilar 3- bosqich Yakun lovchi (10min) 3.1 Mashg`ulot bo`yicha yakunlovchi xulosalar qiladi. Mavzu bo`yicha olingan bilimlarni qayerda ishlatish mumkinligi ma’lum qiladi. 3.2 Mavzu bo`yicha bilimlarni chuqurlashtirish uchun adabiyotlar ro`yxatini beradi. 3.3 Keyingi mavzu bo`yicha tayyorlanib kelish uchun savollar beradi. Savollar beradilar UMKga qaraydilar. UMK ga qarydilar Vazifalarni yozib oladilar. 12-Ma’ruza Nuqta dinamikasining umumiy teoremalari. Reja: 138 1. Nuqta harakat miqdorining o`zgarishi haqidagi teorema. 2. Nuqta harakat miqdori momentining o`zgarishi haqidagi teorema. 3. Kuchning ishi. Kuch maydoni. Potensial energiya. 4. Nuqta kinetik energiyasining o`zgarishi haqidagi teorema. Adabiyotlar: [1],324-350 sah, [5], 352-420 sah. Tayanch iboralar: Moddiy nuqta, nuqtaning harakat miqdori, nuqta harakat miqdorining momenti, nuqtanik kinetik energiyasi, kuch maydoni, kuch funksiyasi, potensial energiya, kinetik energiya. Belgilar: MS-muommoli savol, MV- muommoli vaziyat, MT- muommoli topshiriq, MM- muommoli masala Baholash mezoni : Har bir savol javobiga – ball Har bir qo’shimcha fikrga – ball Har bir javobni to’ldirishga – ball Mavzuni jonlantirish uchun blis-so’rov savollari: 1. Nuqtaning harakat miqdori deb nimaga aytiladi? 2. Nuqta harakat miqdorining momenti deb nimaga aytiladi? 3. Potensial energiya, kinetik energiya ta’rifini bering. 4. Kuch funksiyasi nima? Potensialli kuch maydoni nima? 5. To`la energiya nimaga teng? Insert sxemasi bo’yicha mavzuni o’qib chiqing va jadvalni to’ldiring 139 № Asosiy tushunchalar Belgi 1 Moddiy nuqta. 2 Moddiy nuqtaning harakat miqdori. 3 Moddiy nuqtaning harakat miqdorining momenti. 4 Nuqtaning kinetik energiyasi. 5 Kuchning elementar va to`la ishi. 6 Potensialli kuch maydoni. 7 Potensial energiya. 8 To`la energiya. Energiyaning saqlanish qonuni. 9 Nuqta harakat miqdorining o`zgarishi haqidagi teorema. 10 Nuqta harakat miqdori momentining o`zgarishi haqidagi teorema. 11 Nuqta kinetik energiyasining o`zgarishi haqidagi teorema. Insert jadvali qoidasi. V - avval olgan bilimiga to’g’ri keladi. + - Yangi ma’lumot. – - olgan bilimiga qarama-qarshi. ? – tushunarsiz, 12-Mavzu. Nuqta dinamikasining umumiy teoremalari. 140 Ushbu bobda nuqta dinamikasining umumiy teoremalari: harakat miqdori, harakat miqdori momentining o’zgarishi haqidagi teorema. Kuchning ishi, kuch maydoni, potensialli kuch, kinetik energiyaning o’zgarishi haqidagi teorema va energiya integrali tushunchalari o’rganiladi. Dinamikaning umumiy teoremalaridan asosiy qonuning (ikkinchi qonun) nati- jasi sifatida hosil qilinadi. Nuqtaga ta’sir etuvchi kuchning xarakteriga qarab ko’p hollarda bu teoremalar yordamida harakatning birinchi integrallarini hosil qilish mumkin. 1. Nuqta harakat miqdorining o’zgarishi haqidagi teorema. Moddiy nuqta, massa, kuch tezlik, tezlanish, harakat miqdori,harakat miqdori momenti, kuchning ishi, quvvat, kinetika va potensial energiya. Nuqtaning massasi bilan tezligining ko’paytmasi m ga nuqta harakat miq- dori deyiladi. Nuqta tezligi vektor kattalik bo’lgani uchun uning harakat miqdori ham vektor kattalik hisoblanadi. Dinamikaning asosiy tenglamasini olamiz: F w m (14.1) Bu yerda m nuqta massasi, w - tezlanishi, F - unga ta’sir etuvchi kuch. Nuqtaning massasi o’zgarmas miqdor va t d w bo’lgani uchun (14.1) teng- lamani quyidagi ko’rinishda yozish mumkin: , F m dt d bundan . dt F m d (14.2) Kuchning elementar vaqt oralig’iga ko’payitmasiga kuchning elementar imnulsi deyiladi. (14.2) tenglama nuqta harakat miqdorining o’zgarishi haqidagi teoremaning differensial ko’rinishini ifodalaydi. Teorema. Moddiy nuqta harakat miqdorining defferensial unga ta’sir etuvchi kuchning elementar impulsiga teng. Endi moddiy nuqtaning harakatini chekli vaqt oralig’ida qaraymiz. Nuqtaning 0 t paytdagi tezligi 0 ixtiyoriy t paytdagi tezligi bo’lsin. (14.2) tenglamaning ikkala tomonini t o; vaqt oralig’ida integrallaymiz: , 0 0 dt F m m S t yoki , 0 S m m Bu yerda dt F S S t 0 (14.3) 141 S miqdorga nuqtaga ta’sir etuvchi kuchning t o; vaqt oralig’idagi to’la impulsi deyiladi. (14.3) tenglama nuqta harakat miqdorining o’zgarishi haqidagi teoremaning chekli ko’rinishi yoki integral ko’rinishini ifodalaydi. Teorema. Nuqta harakat miqdorining chekli vaqt oralig’ida o’zgarishi, nuqtaga ta’sir etuvchi kuchning shu vaqt oralig’idagi to’la impulsi deyiladi. Moddiy nuqtaning harakatini dekart koordinatalar sistemasida qaraymiz. U holda ; k z j y i x r ; k z j y i x , k F j F i F F z y X bu yerda z y x , , -nuqtaning koordinatalari, z y x , , -nuqta tezligining proyeksiyalari, z y x F F F , , -kuchning proyeksiyalari, k j i , , -koordinata o’qlarining birlik vektorlari. (14.3)tenglamaning dekart koordinatalar sistemasi o’qlariga proyeksiyalab, uchta skalyar tenglamalar sistemasini hosil qilamiz: ; 0 0 dt F x m x m X t S ; 0 0 dt F y m y m Y t S , 0 0 dt F z m z m z t S (14.4) Bu yerda 0 0 0 , , Z Y X va Z Y X , , - nuqta tezligi proyeksiyalarining mos ravishda boshlang’ich va keyingi paytlardagi qiymati. Biz bilamizki nuqtaga ta’sir etuvchi F kuch nuqta koordinatalarining tezligining va vaqtining funksiyasi bo’lishi mumkin, ya’ni t z y x z y x F F ; , , , , , Agar nuqtaga ta’sir etuvchi F kuch faqat vaqt t ning funksiyasi bo’lsa, (14.4) tenglamalarning o’ng tomonidagi integrallarni hisoblash mumkin va bu tenglamalardan birinchi integrallarni hosil qilish mumkin, ya’ni t S z m z m t S y m y m t S x m x m 3 0 2 0 1 0 ; ; (14.5) Bu yerda , 0 1 dt F t S X t S , 0 2 dt F t S Y t S , 0 3 dt F t S Z t S (14.5) tenglamalarni ya’na bir marta integrallab, nuqtaning harakat teng- lamalarini hosil qilish mumkin: dt t S m t X X X S t 1 0 0 0 1 dt t S m t Y Y Y S t 2 0 0 0 1 dt t S m t Z Z Z S t 3 0 0 0 1 . Bu yerda 0 0 0 , , Z Y X nuqtaning 0 t boshlang’ich paytdagi koordinatalari. Agar kuch juda kichik vaqt oraligida ta’sir etsa, u holda (14.3) dan . 0 dt F m m S t Integralning o’rta qiymati haqidagi teoremaga asosan: * 0 F dt F S yoki dt F F S 0 * 1 142 Bunga asosan yuqoridagi tenglikni quyidagi ko’rinishda yozish mumkin: * 0 F m m Faraz qilaylik cheksiz kichik vaqt oralig’ida harakat miqdori chekli miq- dorga o’zgarsin * F miqdor chekli bo’lishi uchun cheksiz kichik bo’lganda * F cheksiz katta bo’lishi zarur: demak cheksiz katta kuch nuqtaning harakat miqdorini cheksiz kichik vaqt oralig’ida chekli miqdorga o’zgartirar ekan. Bunday kuchga zarbali kuch deyiladi. Moddiy nuqta harakat miqdorining o’zgarishi haqidagi teorema ba’zi hollarda harakatning birinchi integralini, ya’ni tenglamaning tartibini bitaga pasaytiradi. 1) nuqtaga ta’sir etuvchi kuchlarning teng ta’sir etuvchisi nolga teng bo’lsin, ya’ni 0 F u holda (14.2)yenglamadan quyidagi tenglikni hosil qilamiz: C (14.6) Tezlikning nolga tengligidan uning proyeksiyalari nolga tengligi kelib chiqadi, ya’ni , 1 C X , 2 C Y , 3 C Z (14.7) Demak erkin moddiy nuqtaga hej qanday kuch ta’sir etmasa, Y to’g’ri chiziq- li tekis harakat qiladi yoki o’z ipersiyasi bilan harakatlanadi. 1)Nuqtaga ta’sir etuvchi kuchning yo’nalishi o’zgarmas bo’lsin. Z o’qini kuch yo’nalishiga paralel qilib olamiz, u holda , 0 X F , 0 Y F va (14.2) tenglama- dan quyidagi ikkita birinchi integral hosil bo’ladi. 1 C X , 2 C Y (14.8) (14.8) integrallar shuni bildiradiki, bu holda nuqtaning traektoriyasi Z o’qi- ga paralel yoki ta’sir etuvchi kuchga paralel tekislikda yotuvchi egri chiziqdan iborat bo’ladi. Haqiqatan ham (14.8) tengliklardan: x c Y C 2 1 yoki 0 2 1 x c Y C Bundan Const X C Y C 2 1 (14.9) tenglama Z o’qiga shuningdek ta’sir etvchi kuchga paralel tekislik- likning tenglamasini ifodalaydi. 143 2. Nuqta harakat miqdori momentining o’zgarishi haqidagi teorema. Dinamikaning asosiy tenglamasini quyidagi ko’rinishda yozamiz: , F dt d m (15.1) bu yerda F - nuqtaga ta’sir etuvchi kuchlarning teng ta’sir etuvchisi. (15.1) tenglamaning ikkala tomonini quyidagicha almashtiramiz: , xm r dt d xm dt r d xm r dt d dt d xm r (15.2) bu yerda 0 xm xm d r d chunki . 0 Natijada (15.2) tenglik quyidagi ko’rinishga keladi: F r xm r dt d (15.3) tenglikka kiruvchi m x r miqdor nuqta harakat miqdorining O markazga nisbatan momenti, F r miqdor nuqtaga ta’sir etuvchi kuchning o’sha markazga nisbatan momenti. (15.3) tenglik nuqta harakat miqdori momentining o’zgarishi haqidagi teoremani ifodalaydi. Teorema. Biror markazga nisbatan nuqta harakat miqdori momentidan vaqt bo’yicha olingan hosila nuqtaga ta’sir etuvchi kuchning o’sha markazga nisbatan momentiga teng. Moddiy nuqtaning koordinatalari yoki r vektorning proeksiyalari ; , , z y x tezlikning proyeksiyalari y x Y x , z z va ta’sir etuvchi kuchning proyeksiyalari Z Y X F F F , , lardan foydalanib, (15.3) tenglikni koordinata o’qlariga proyeksiyalasak, uchta skalyar tenglamalarga ega bo’lamiz: F mom yF xF x y y x m dt d F mom xF zF z x x z m dt d F mom zF yF y z z y m dt d x x yY y X X x Y Z ; ; (15.4) Endi ba’zi xususiy hollarni qaraymiz: 1.faraz qilaylik nuqtaga ta’sir etuvchi kuchlar teng ta’sir etuvchisining biror O markazga nisbatan momenti nolga teng bo’lsin, ya’ni . 0 0 1 0 i n F F x r mom bunday hol nuqtaga ta’sir etuvchi kuch z r M m F O y x 35-shakl 144 yoki 0 F yoki F kuch markaziy bo’lganda o’rinli bo’ladi. Kuchning ta’sir chizig’i hamma vaqt bitta O nuqtadan o’taversa, bunday kuchga markaziy kuch deyiladi. O nuqtaga kuch markazi deyiladi. Bu holda kuch markaziga nisbatan (15.3) dan quyidagini hosil qilamiz: 0 xm r dt d bundan onst c xm r (15.5) Demak nuqtaga ta’sir etuvchi kuch markaziy bo’lsa, kuch markaziga nisbatan nuqta harakat miqdorining momenti o’zgarmas bo’lar ekan. (15.5) tenglamaning ikkala tomonini m ga bo’lib quyidagi ko’rinishda yozamiz: , c r (15.6) c -o’zgarmas vektor. (15.6) tenglikni koordinata o’qlariga proyeksiyalaymiz: , , , 3 2 1 c x y y x c z x x z c y z z y (15.6) Shunday qilib, nuqtaga ta’sir etuvchi kuch markaziy bo’lsa, harakat miqdori teoremasi nuqta harakat tenglamalarining bitta vektor ko’rinishdagi yoki uchta skalyar ko’rinishdagi birinchi integrallarini berar ekan. Vektorlar algebrasidan bizga ma’lumki r vektor r va vektorlar orqali o’tuvchi tekislikka perpendikulyar. r vektor o’zgarmas demak r va vektorlar hamma vaqt bitta tekislikda yotadi. Bundan shunday xulosa kelib chiqadiki, agar nuqtaga ta’sir etuvchi kuch markaziy bo’lsa, nuqtaning harakat trayektoriyasi tekis egri chiziqdan iborat bo’lar ekan. Bu tasdiqni boshqacha ham isbot qilish mumkin. (15.6) tenglamalarning ikkala tomonini mos ravishda z y x , , larga ko’paytirib qo’shamiz, natijada quyidagi munosabatni hosil qilamiz: . 0 3 2 1 z C y C x C Bu tenglama kuch markazi O nuqtadan o’tuvchi tekislik tenglamasini ifodalaydi. z y x , , lar nuqtaning koordinatalari, demak nuqta traektoriyasi tekis egri chiziqdan iborat. Kinametika kursidan bizga ma’lumki tezlikning momenti ikkilangan sentorial tezlikka teng, ya’ni Const c dt d r mom 2 0 (15.7) (15.7) tenglamani integrallaymiz: . 2 0 t c Demak nuqtaning radius- vektori chizgan sektor yuzasi vaqtga propersional ravishda o’zar ekan. Bu hodasa yuzalar qonunini ifodalaydi, yani nuqtaga ta’sir 145 etuvchi kuch markaziy bo’lsa, nuqtaning radius-vektori teng vaqtlar oralig’ida teng yuzlar chizar ekan. 2) nuqtaga ta’sir etuvchi kuchlar teng ta’sir etuvchisining biror o’qa nisbatan masalan x o’qiga nisbatan momenti nolga teng, ya’ni 0 F mom x (15.6) tenglamalarning birinchisidan 1 c y z y (15.8) tenglamani hosil qilamiz. Bu holda kinetik moment teoremasi skalyar ko’rinishdagi bitta birinchi integralni beradi. Download 5.01 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: |
Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling
ma'muriyatiga murojaat qiling