Fizikani o’qitish metodikasidan” kurs ishi mavzu: mexanika boʻlimlarini oʻqitish metodikasi t oshkent 2022 mundarija

Shavkat Mirziyoyev.
Kurs ishining hajmi: Kirish, asosiy qism, xulosa va foydalanilgan adabiyotlardan iborat bo`lib, jami kurs ishining hajmi 25 betdan iborat.
II ASOSIY QISM
2.1 Mexanikaning asosiy masalalarini yechishning fizikaviy va uslubiy g‘oyalari
Mexanika (grekcha: μηχανική — „qurol“, „inshoot“) — tashqi kuch taʼsirida jismning fazoda harakatlanishi va muvozanatini oʻrganish bilan shugʻullanadigan fan. Moddiy nuqta mexanikasi, moddiy nuqtalar tizimi mexanikasi, mutlaq qattiq jism mexanikasi, gruntlar mexanikasi va tutash muhit mexanikasi kabi boʻlimlarga, bularning har qaysisi dinamika, kinematika va statika boʻlimlariga boʻlinadi. Mexanikaning mexanika qonunlarini amaliy masalalar — mashinalar, mexanizmlar va boshqa inshootlar yasashga tatbiq qilish bilan shugʻullanadigan soxasi amaliy (tatbiqiy) mexanika deb ataladi; inshootlar va ularning qismlarini mustahkamlik va ustuvorlikka hisoblash usullarini ishlab chiqish bilan shugʻullanadigan sohasi qurilish mexanikasi deyiladi.
Mexanika koʻpgina muammolarni hal qilishda asosiy omil hisoblanadi. Ulardan baʼzilari: suvda katta (100 m/s va undan yuqori) tezlikda harakat qiladigan jismlarga qarshilik kuchini kamaytirish; temperaturasi million gradusga yetadigan plazmalar yaratish va ularni saqlash; katta bosim hamda temperaturalar taʼsiridagi materiallar Yaususiyatini, portlash kuchining inshootlariga taʼsirini aniqlash; havo aylanishi (sirkulyasiya) ni tushuntirish; obhavoni oldindan aytish; oʻsimlik va tirik organizmlardagi mexanik jarayonlarni oʻrganish; oʻzgaruvchan massali jismlar mexanika si, kosmik parvozlar dinamikasi, plazmalarning magnit maydonidagi harakati va boshqa Yulduz evolyusiyasi va Quyoshda sodir boʻlayotgan hodisalar bilan bogʻliq masalalarning koʻpchiligi klassik mexanika sohalarida, mas, kvant mexanika, statistik fizika, elektrodinamika va boshqalarda qaraladi.
Katta tezlikda harakatlanayotgan sistemaga oid hodisalarni klassik mexanika qonuniyatlari asosida tushuntirib boʻlmaydi. Bu hodisalar A. Eynshteynning relyativistik mexanikasida qaraladi. Atom va yadrodagi hodisalar kvant mexanikada berilib, unda mexanik masalalarni matematik masalalarga keltirish usullari koʻriladi. Lekin mexanika ning har qanday masalasini matematika yoʻli bilan hal etib boʻlmaydi. Bunday hollarda masalalar har xil mexanik gipoteza va intuitsiyalar asosida takriban yechiladi. Mexanika fani taʼsirida matematikaning qator sohalari taraqqiy etdi.
Masalan, kompleks oʻzgaruvchi funksiyalar nazariyasining baʼzi sohalari, xususiy hosilali tenglamalar nazariyasi va boshqa Fizika va mexanika masalalari orasidagi oʻxshashliklarni aniqlashda matematikaning roli katta. Mas, mexanikadagi tebrangichlar (mayatnik) bilan fizikadagi tebranish konturlari orasidagi oʻxshashlik shular jumlasidan. Mexanika ning koʻp masalalari magnit maydonida plazmalarning harakatlanishi bilan bogʻliq (magnit gidrodinamika). Gidrodinamikayaya koʻpgina muhim masalalalar aviatsiyadagi katta tezliklar, ballastika, turbosozlik va dvigatelsozlik muammolari bilan bogʻlangan.
Oʻzbekistonda mexanika sohasida mashina va mexanizmlar, konstruksiya va inshootlarning mustahkamligi, binolarning seysmodinamikasi, koʻp fazali va koʻp komponentli muhitlar, gazlamalarning pishiqligi, parashyutlar nazariyasi, paxtachilik kompleksidagi mexanizmlar, qobiklar nazariyasi, iqtisodiy kibernetika, tutash muxitlar mexanikasiga doyr va boshqa sohalarda i.t. ishlari olib boriladi.
Oʻzbekistonda mexanika muammolariga doyr i.t.lar Oʻzbekiston Fanlar akademiyasi Mexanika va inshootlarning seysmik mustaxkamligi instituti, Matematika instituti, „Kibernetika“ ilmiy ishlab chiqarish birlashmasi, Oʻzbekiston milliy universiteti, Toshkent texnika universiteti, Avtomobil transporti va yoʻllari instituti, viloyatlardagi universitetlarda olib boriladi. Mexanikaning rivojlanishiga oʻzbek olimlari mexanika Oʻrozboyev, X. Raxmatullin, H. Usmonxoʻjayev, mexanika Hojinova, V. Krbulov, T. Rashidov, J. Fayzullayev, I. S. Arjanix, mexanika F. Shulgin, A. D. Glushchenko, O. V. Lebedev, S. Qodirov va boshqa oʻz hissalarini qoʻshishgan
Kinematika-mexanikaning bir bo‘limi bo‘lib, bunda uning asosiy masalasining bir qismi hal qilinadi. Bu bo‘limda o‘quvchilar butun fizika kursini o‘zlashtirish uchun zarur bo‘lgan tushunchalar bilan tanishadilar. Bu tushunchalarga moddiy nuqta, koordinataviy tizim, sanoq tizimi, ko‘chish, tezlik, o‘rtacha va oniy tezlik, tezlanish, vektor va uning proyektsiyalari tushunchalari kiradi. Shuningdek, bu bo‘limda o‘quvchilar butun fizika kursini o‘zlashtirish uchun zarur bo‘lgan harakatning nisbiylik nazariyasi tushunchasi bilan tanishadilar. Ushbu mavzuda shakllantirilayotgan tushunchalar fizika kursining boshqa bo‘limlarida ko‘p qo‘llaniladi. Shuning uchun bu tushunchalarni o‘zlashtirilishi katta ahamiyatga ega.
Mexanikani o‘rganish moddiy nuqta kinematikasidan boshlanadi. Mexanik harakatlarni klassifikatsiyalash uchun moddiy nuqta harakat trayektoriyasi tushunchalarini kiritish zarur. Harakat vaqtida jismning istalgan nuqtasi hosil qiladigan chizig‘i trayek-toriya deyiladi, degan tushuncha murakkab emas. Bu tushuncha konkret misollar ustida oydinlashtiriladi: bo‘rning doskaga qolgan izi va hokazo. Moddiy nuqta tushunchasi esa juda abstraktdir. Shuning uchun bu tushunchaning kiritilishi o‘quvchilarga yetarli darajada batafsil asoslab berilishi lozim. Jismlar harakatining ba’zi turlarini o‘rganishda bu tushunchaning zarurligini va undan foydala-nishga to‘g‘ri kelishini tushuntirish lozim. Biz fizikaning mexanika bo‘limini o‘rganishda modellashtirish usulidan foydalanib ko‘plab kinematik masalalarni hal etamiz. Misol uchun, jismning ilgarilanma harakatini yozishni o‘rganishda uning bironta nuqtasining harakat qonunlarini bilish kifoya. Shuning uchun ham jismning ilgarilanma harakatini o‘rganishda uni moddiy nuqta deb, modellashtirib tushuntirish mumkin.
O‘quvchilar jism vaziyatini uning koordinatalari bo‘yicha aniqlash usulini o‘zlashtirib olishlari uchun ularga biron harakatlanayotgan jismning bir necha turli vaziyatini qayd etishni va tanlab olingan sanoq sistemasiga nisbatan vaziyatdagi koordinatalarini aniqlashni taklif etish lozim. Koordinata tushun-chasi faqatgina biror sanoq sistemasiga nisbatan ma’noga ega ekanligini o‘qtirib o‘tish muhimdir. Doska bo‘yicha ko‘chirilayotgan bo‘r, suyuqlik bilan to‘ldirilgan uzun shisha naydagi havo pufagi harakatlanayotgan jism bo‘lishi mumkin. Sinf doskasiga ikkita koordinatalar sistemasini chizib o‘quvchilarga ularning har birida A va B jismlarning koordinatalarini aniqlashni taklif etish shu va shunga o‘xshash mashqlar orqali koordinatalarning nisbiyligini o‘zlashtirishga yordam berish maqsadga muvofiqdir.
Ta’rifga ko‘ra, ko‘chish-bu harakatlanayotgan jismning oldingi A vaziyati bilan keyingi B vaziyatini tutashtiruvchi vektor. Yo‘l uzunligi esa bu harakatlanayotgan jism tarektoriya-sining uzunligi. Fizikada vektor kattaliklar va ular ustida amallar bajarish ko‘chishdan boshlanadi. O‘quvchilar “yo‘l” va “ko‘-chish” tushunchalarini mustahkam o‘zlashtirib olishlari juda muhim, buning uchun ular yo‘l va siljishni aniqlab beruvchi misollardan foydalanishlari lozim.