I qism. Mexanika asoslari. Kinematika asoslari

I qism. Mexanika asoslari.

1. 
   Kinematika asoslari.
   

“Fizika” so’zi yunon tilidan olingan bo’lib, tabiat degan ma’noni anglatadi. Fizika fani materiya va uning harakat turlarini o’rganadi. Tabiiy fakultetlarning talabalariga umumiy fizika fanining quyidagi bo’limlari o’tiladi: Mexanika, molekulyar fizika va termodinamika, elektr va magnetizm, optika va atom fizikasi.

Mexanikaning o’zi uch qismdan tashkil topgan: kinematika, dinamika va statika. Knematika jismlarning harakatini bu harakatni yuzaga keltiruvchi kuchlarga bog’lamasdan o’rganadi. Mexanika harakatning eng sodda turi bo’lgan mexanik harakatni o’rganadi.

Barcha fizikaviy kattaliklar ikki xil bo’ladi: Skalyar va vektor kattaliklar. Skalyar kattaliklar faqat son qiymati bilan, vektor kattaliklar esa son qiymatidan tashqari yo’nalishi bilan ham aniqlanadi.

1961 yil fizikaviy birliklarning Xalqaro sistemasi (XБС) qabul qilindi. Unda 7 ta asosiy birikmalar mavjud: Uzunlik birligi - metr, vaqt birligi - sekund, massa birligi - kilogrammm, temperatura birligi – kelvin, modda miqdorining birligi – mol, tok kuchi birligi – amper, yorug’lik kuchi birligi – kandela.

Ko’rilayotgan masalada shakli va o’lchamlarini e’tiborga olmaslik mumkin bo’lgan jismga moddiy nuqta deyiladi.

Moddiy nuqtaning harakat davomida chizgan chizig’iga traektoriya deyiladi.

Moddiy nuqtaning harakati biror jismga nisbatan o’rganilayotgan bo’lsa, shu jism bilan bog’liq bo’lgan koordinata sistemasiga sanoq sistemasi deyiladi.

Moddiy nuqtaning harakati tekis va notekis turlarga bo’linadi.

Tekis harakatga moddiy nuqta teng vaqtlar ichida teng masofalar bosadi. Tekis harakatda moddiy nuqta tezligi:

(1)
ga teng. Bu yerda S-t vaqt ichida o’tilgan yo’l. Tezlik ХБС da m/s larda o’lchanadi. Agar moddiy nuqtaning harakati notekis bo’lsa, bu holda o’rtacha tezlik aniqlanadi:
(2)
Vaqt oralig’ini cheksiz kamaytirib, moddiy nuqtaning oniy tezligini topish mumkin.

(3)
Demak, tezlik son jihatdan yo’ldan vaqt bo’yicha olingan birinchi hosilaga teng.

Notekis harakatning diqqatga sazovor turi tekis o’zgaruvchan harakat bo’lib, bunda moddiy nuqtaning tezligi teng vaqtlar ichida teng miqdorga o’zgaradi. Tekis o’zgaruvchan harakat ikki xil bo’ladi: telis tezlanuvchan va tekis sekinlanuvchan.

Moddiy nuqta tezligining vaqt birligi ichida o`zgarishini ko’rsatadigan fizikaviy kattalikka tezlanish deyiladi.
(4)
Tezlanish son jihatdan tezlikdan vaqt bo’yicha olingan birinchi hosilaga yoki yo’ldan vaqt bo’yicha olingan ikkinchi hosilaga teng.
(5)
Tezlanish m/s² birligida o’lchanadi. Tekis harakatda a=0; tekis o’zgaruvchan harakatda a=const. Tekis o’zgaruvchan harakatda yo’l formulasi quyidagicha:
(6)
yoki:
(7)
Agar boshlang’ich tezlik V₀=0 bo’lsa
(8)
yoki
(9)

hosil bo’ladi. Bundan tezlikni toppish mumkin.

(10)

Tekis o’zgaruvchan harakatda tezlik formulasi:

(11)
Ko’p hollarda tezlanish vektorini ikkita tashkil etuvchiga ajratish mumkin. Ulardan biri traektoriyaga urinma bo’ylab yo’nalgan bo’lib, unga urinma yoki tangentsial tezlanish deyiladi.
(12)
Ikkinchisi esa traektoriyaga normal yo’nalgan bo’lib, unga normal yoki markazga intilma tezlanish deyiladi.
(13)
Bu yerda R-aylanma radiusi. Biror moddiy nuqta R radiusli aylanma bo’ylab v=const tezlik bilan harakatlanayotgan bo’lsin. Bu holda moddiy nuqtaning harakatini burchak tezlik bilan ifodalash mumkin.