Laboratoriya ishi №3 mexanikada energiyaning saqlanish qonunini o’rganish

LABORATORIYA ISHI №3
MEXANIKADA ENERGIYANING SAQLANISH QONUNINI O’RGANISH
(Impulsning saqlanish qonunini misolida)


Ishning maqsadi: Impulsning saqlanish qonunini o’rganish va tekshirish.
Kerakli asbob va materiallar: Sharcha, diametrlari bir xil b’lgan 3-4 ta sharchalar, o’lchov lentasi, shtativ, sharchaning harakati uchun nov, kopirovka qog’oz, oq qog’oz va knopkalar.

I.Qisqacha nazariy tushunchalar

Tabiatda ko’pincha bir-biriga biror kuch bilan ta’sir qilayotgan jismlarga duch kelamiz. Aksariyat xollarda bunday kuch ta’sirida jismlar o’zlarining vaziyatlarini o’zgartiradilar, ya’ni ko’chadilar. Kuchlarning jismlarni ko’chishi bilan bog’liq bo’lgan ta’sirini tavsiflash uchun mexanik ish deb ataluvchi fizik kattalik qabul qilingan.

Bu ishning kattaligi kuch yo’nalishida jism bosib o’tgan yo’lning qo’yilgan kuchga ko’paytmasi bilan ifodalanadi:

A=FSCos (1)

Bunda kuch bilan ko’chish yo’nalishi orasidagi burchak.

Ish bajara olish qobiliyatiga ega bo’lgan har qanday jism energiyaga ega bo’ladi. Energiya- jismning xolatini, uning bir xolatdan boshqa xolatga o’tishida ish bajara olish qobiliyatini xarakterlaydigan asosiy kattalikdir.
Jismning harakati va xolati bilan bog’liq energiya mexanik energiya deyiladi. Mexanik energiya ikkita turda bo’ladi. Jismning harakati bilan bog’liq energiya kinetik energiya deyiladi. Jismlarning xolati bilan yoki o’zaro ta’siri bilan bog’liq energiya potensial energiya deyiladi.
Jismning kinetic va potensial energiyalarining yig’indisi to’liq mexanik energiya deyiladi.
Energiyaning aylanish va saqlanish qonuniga ko’ra yopiq tizimda sodir bo’ladigan mexanik jarayonlarda energiya hech qachon bordan yo’q bo’lmaydi va yo’q bo’lsa o’z-o’zidan paydo bo’lib qolmaydi. Faqatgina bir turdan ikkinchi turga aylanishi mumkin.
Ushbu qonun gravitatsiya maydonida harakatlanayotgan jismlarga qo’llanilganda kinetik energiya unga teng miqdordagi potensial energiyaga (yoki aksincha) aylanishini, to’liq energiya esa saqlanishini quyidagicha ifodalash mumkin bo’ladi:

E=E_k +E_p (2)

Jismning impulsi (harakat miqdori)deb uning m massasi bilan tezligining ko’paytmasiga aytiladi:

=m (3)
Impuls - vektor kattalik. Uning yo’nalishi tezlik vektorining yo’nalishi bilan bir xildir. XBS da impuls birligi qilib sekundiga kilogramm-metr (kg m/sek) olingan.
Massasi m₁ va m₂ bo’lgan ikki jismning tezligi va bo’lsin. Bu jismlarning o’zaro ta’siri (to’qnashishi) natijasida ularning tezliklari va ga teng bo’lib qolsin. Jismlar o’zaro ta’sirlashganda ularga kuch ta’sir qiladi. Nyutonning ikkinchi qonuniga ko’ra:
(4)
Bu ifoda birinchi jismga ta’sir qiladigan kuch;
(5)
(5) ifoda esa ikkinchi jismga ta’sir etadigan kuch. Bunda t- o’zaro ta’sir vaqti. Nyutonning uchinchi qonuniga ko’ra:
(6)
(4) va (5) ni hisobga olsak (6) dan


= (7)

Tenglamani t ga ko’paytirib

-m₁ = +m₂ (8)

ni hosil qilamiz. Yoki

+ m₂ = m₁ +m₂ (9)

(9) ifoda impulsning saqlanish qonunini tafsiflaydi: jismlar impulslarining geometrik yig’indisi ular o’zaro ta’sirlashganda o’zgarmaydi.

Sistema jismlarga tashqaridan boshqa jismlar ta’sir etmasa bunday sistema yopiq sistema deyiladi. Impulsning saqlanish qonunini yopiq sistema uchun o’rinlidir.
Mazkur ishda sistema jismlarining o’zaro ta’siri sharchalarning to’qnashishidan iboratdir; o’zaro to’qnashgan sharchalar boshlang’ich tezlik bilan gorizontal o’tilgan jism singari harakat qiladi.
Jism H balandlikdan gorizontal otilgan bo’lsin, u vertikal yo’nalishda


(10)

masofani o’tadi. Jismning harakat vaqti (10) ifodaga ko’ra

(11)

Jism gorizontal yonalishda tekis harakat qiladi.Bu yo’nalishda bosib o’tilgan yo’l

(12)

Bundan

(13)
Jismning vertikal va gorizontal yo’nalishlarda o’tgan H va S yo’llari ma’lum bo’lsa, (3.13) ifodadan boshlang’ich tezlikni hisoblash mumkin.