Физика маърузалари

Саволлар:

1. 
   Механикавий иш деб нимага айтилади?
   
2. 
   Механикавий иш ва энергиянинг бирлиги ќамда ¢лчамлигини келтириб чиšаринг.
   
3. 
   Šувват, унинг бирлиги ва œлчамлигини тушунтиринг.
   
4. 
   Скаляр кœпайтма нима?
   
5. 
   Кинетик ва потенциал энергияга таъриф беринг.
   

15-маъруза
Энергиянинг саšланиш šонуни
Маъруза режаси:
Тœлиš механик энергиянинг саšланиш šонуни. Тœšнашув. Энергия ва автомобиль. Фойдали иш коэффициенти.
Тавсия этилаётган адабиётлар:

4. 
   Дж. Орир. Физика, - М, Мир, 1981, 107 - 114 б.
   
5. 
   Стрелков С.П. Механика. Т., «Œšитувчи», 1977, 116-135 б.
   
6. 
   И.В. Савельев. Умумий физика курси, I-том, Т., Œšитувчи, 1973 й., 70-78 бетлар.
   

Маъруза матни
Жисмга унинг ќолатига бођлиš бœлган консерватив кучлардан ташšари F_f ишšаланиш кучи ва F_ташš куч таъсир этаётган бœлсин. Консерватив кучни F_c билан белгилаймиз. Бу ќолда тенг таъсир этувчи куч šуйидаги кœринишга эга бœлади:
(1).
Кинетик энергиянинг œзгариши :
,
(2)
(2) тенгламадаги . Шунинг учун
(3).
Макроскопик нуšтаи назардан , яъни, ишšаланиш кучига šарши бажарилган иш жисм ички энергиясига тенг:
(4)
(4) ифодага биноан, жисм устида бажарилган ихтиёрий иш кинетик, потенциал ва ички энергияларнинг œзгариши йиђиндисига тенг. (4) тенгламада барча турдаги энергиялар ќисобга олинган. Бу тенглама тœлиš энергиянинг саšланиш šонунини ифодалайди.
Тœšнашувлар икки хил бœлади: эластик ва ноэластик. Тœšнушув пайтида икки жисмнинг бир-бири билан бирлашиб šолиш ќоли билан танишамиз. Иккита бильярд шарларнинг бирига саšич ёпиштирилса, œзаро тœšнашувда улар бир-бирига ёпишиб šолади. Агар v₁ ва v₂ бошланђич тезликлар маълум бœлса, охирги тезлик v ни топиш мумкин. Ихтиёрий тœšнашувда - эластик ёки ноэластик - ќамма ваšт тœлиš импульс саšланади. Шунинг учун:
,
, (5).
Текис йœлда доимий тезликда ќаракатланиб келаётган автомобиль (агар F_с=0 бœлса) учун ортиšча šувват сарфлаш талаб šилинмайди. Агар автомобил тезланиш олса, šувват сарфи талаб šилинади (масалан, у жойидан šœзђалаётган ёки бошšа транспорт воситасини šувиб œтаётган бœлса). Автомобилнинг ишлашига таъсир šилувчи турли хил омилларни билиш ќайдовчига автомобилни бошšаришни такомиллаштириш ва ёšилђини тежаш имкониятини беради. Енгил автомобиллар учун 10 секунд ваšт давомида 100 км/соат тезликка эришиш яхши кœрсаткич ќисобланади. Бу эса šуйидаги œзгармас тезланишга мос келади:
(6)
Автомобиль бундай тезланиш олиши учун ишšаланиш кучи га тенг бœлиши керак. Бу ќолда орšа шиналарга таъсир этувчи реакция кучи га тенг бœлиб, ишšаланиш кучининг реакция кучига нисбати тахминан 1/2 га тенг бœлади. Бундан келиб чиšадики, ишšаланиш коэффициенти 0,5 дан кам бœлмаслиги керак. Бу енгил автомобилларда фойдаланиладиган шиналар ишšаланиш коэффициентининг максимал šийматига яšин. Шунинг учун енгил автомобиллар учун тезланиш олиш ваšти 10 секунддан кам бœлмаслиги керак. Махсус шиналар ва орšа (етакчи) ђилдиракларга катта юклама бериш ќисобига юšори тезланишга эришиш мумкин.
Максимал (чегаравий) ишšаланиш кучидан фойдаланиш учун автомобил двигатели šандай šувватга эга бœлиши керак? Массаси m=10³ кг бœлган автомобиль ишšаланиш кучини енгиб œтиши керак. Агар 100 км/соат тезликка эришилган бœлса, у ќолда тенгламага биноан, двигателнинг ќосил šиладиган šуввати От кучига тенг бœлади.
Шундай šилиб, 10³ кг массага эга бœлган автомобиль двигатели 100 км/соат тезликда 90 от кучига тенг šувват ќосил šилиши керак. Бу эса унинг "чегаравий" характеристикаси ќисобланади. Šœшимча от кучлари фойдасиз ќисобланиб, автомобилнинг характеристикасини оширмасдан фаšат ђилдиракларнинг тезроš айланишига сабаб бœлади. Шуни эслатиб œтамизки, автомобиль жойидан šœзђалаётган пайтда бœлади. Бу ваšт моментида минималь šувват талаб šилинади.
Œзгармас тезлик билан ќаракатланаётган автомобиль ќавонинг šаршилигини енгиши учун керак бœладиган šувватни ќисоблаймиз. Ќавонинг šаршилик кучи тезликнинг квадратига пропорционал равишда ортиб боради. Агар ќавонинг зичлиги ва автомобильнинг кœндаланг кесим юзаси А бœлса, ваšт интервалидаги энергия сарфи
, (7)
ифода ёрдамида ќисоблаб топилади. Ќавонинг šаршилиги ќисобига ќосил бœладиган šувват сарфи эса
, (8)
га тенг бœлади. Фараз šилайлик, берилган автомобиль учун га тенг бœлсин. V=100 км/соат (28 м/с) тезликда ќаракатланаётган автомобиль учун ќавонинг šаршилигини енгиш учун
От кучига тенг šувват сарфи талаб šилинади. Таъкидлаб œтиш керакки, талаб šилинадиган šувват тезликнинг кубига пропорционал. Автомобиль 145 км/соат тезлик билан ќаракатланаётганда унинг двигатели 3,05 марта катта šувват ќосил šилиши керак. Бошšача šилиб айтганда, бундай тезликда ќавонинг šаршилигини енгиш учун 57 От кучи талаб šилинади.
Энди эса, 100 км/соат тезликда ќавонинг šаршилигини енгиш учун зарур бœладиган ёšилђи миšдорини баќолаймиз. Автомобиль ќавонинг šаршилигини енгиб 100 км масофани босиб œтиши учун
энергия талаб šилинади. Бензиннинг энергетик šобилияти - бœлиб, унинг ќар бир литри энергия беради. Яхши автомобиль двигателининг фойдали иш коэффициенти, яъни Ф.И.К.=25 % бœлиб, ќар бир литр бензин механик энергияни таъминлайди. Шундай šилиб, автомобиль 100 км масофага 6 литрга яšин бензин сарфлайди ва бу 17 км/литр га мос келади. Кœндаланг кесим юзаси бœлган автомобиль учун энг кам бензин сарфи 90 --100 км/соат тезликда юз беради.