Mavzu: Suyuqlik va gazlar mexanikasi. Molekulyar-kinetik nazariya

F = ρ g h S (3-2)

Bu ifodada  -suyuqlikning zichligi, g -erkin tushish tezlanishi, S -idish tubining yuzi.

Idish tubining birlik yuziga ta`sir etuvchi bosim kuchining qiymati suyuqlikning og`irlik kuchi ta`sirida idish tubiga beriladigan bosimdir

p = F / S =  g h (3-3)

Demak, cuyuqlikning og`irlik kuchi ta`sirida sirtidan h chuqurlikdagi barcha nuqtalarda hosil qiladigan bosimi suyuqlik ustunining balandligiga va zichligiga tug`ri proportsional ekan.

Atmosfera bosimi. Er atrofini azot, kislorod va boshqa gazlar aralashmasidan iborat havo qobig`i o’rab olganki, uni atmosfera deb ataladi. Atmosferaning koinotga tarqab ketmasligining sababi - havo zarralarining Erga tortilishidir. Xuddi idishdagi suyuqlikning og`irligi tufayli bosim vujudga kelgandek, havoning og`irligi tufayli atmosfera bosimi vujudga keladi. Atmosfera bosimini 1643-yilda Torichelli aniqladi. Uning nomi bilan ataladigan tajribaning mohiyati quyidagidan iborat.

- - - - 760 mm - - - _ _ _ _ _ _ - - - - - - - 3.3-rasm.

Bir uchi berk, uzunligi 1 m bo’lgan qalin devorli shisha nayni simob bilan to’ldiriladi. Nay teshigini barmoq bilan berkitgan holda uni to’nkariladi va simob solingan idishga (3.3-rasm) tushiriladi. Nay teshigidan barmoq olingach, naydagi simob ustunidan tepada torichelli bushlig`i deb ataluvchi havosiz bo’s8-liq hosil bo’ladi. Naydagi simobning hammasining idishga to’kilmasiligining sababi nimada Bunga sabab shuki, simob ustunning paski asosiga kattaligi simob ustunining og`irligiga teng, lekin unga teskari yo’nalgan kuch ta`sir etadi. U xolda simob ustuni og`ir-

ligini muvanazatlovchi bu kuch qanday vujudga keldi, degan ikkinchi savol tug`iladi. Nayning bir uchi kavsharlangan. Shuning uchun naydagi simob ustun-ning tepa qismi bo’shliqdan iborat. Idishdagi simobga esa Er atmosferasi tegib turibdi. Atmosfera

zarralarining og`irligi tufayli idishdagi simob sirtiga vertikal ravishda pastga yo’nalgan atmosfera bosimi vujudga keladi. Bu bosim suyuqlik buylab barcha tomonga o’zgarishsiz uzatiladi. Shunday qilib, naydagi simob ustuni og`irligini muvozanatlovchi kuch atmosfera bosimi tufayli vujudga keladi, deya olamiz. 0^oS temperaturada simob ustuni 760 mm ga teng holdagi atmosfera bosimi normal atmosfera bosimi deyiladi.

Millimetr simob ustuni va paskal` orasidagi munosabatni aniqlaymiz. Balanndligi 1 mm = 10<sup>-q</sup> m va asosining yuzi 1 m<sup>2</sup> bulgan tsilindr ichidagi simobning og`irligi`

g10^-3 m³ _simob = 9,8 (m/s²)10^-3 m³ 13,610³ kg/m³ = 133,3 N (3-4) ga teng. Mazkur kuch 1 m² yuzga beradigan bosimning qiymati 1 mm.s.u., ya`ni

1 mm.sim.ust. = 133,3 N/m² = 133,3 Pa (3-5)

fizik atmosfera - balandligi 760 mm bo’lgan vertikal simob ustunining bosimidir, ya`ni 1 atm.=760 mm sim.ust. = 101325 Pa = 101,325 kPa = 1013,25 gPa.

Arximed kuchi. Suyuqlik va gazlar uchun Arximed qonuni quyidagicha ta`riflanadi suyuqlik (eki gaz) o’ziga botirilgan jismga yuqoriga tik yo’nalgan va jismning botirilgan qismi hajmidagi suyuqlikning og`irligiga teng kuch bilan ta`sir etadi. Bu kuch Arximed kuchi deb ham ataladi. Arximed

F1 ^hg` h1 F 3.4-rasm.

kuchini aniqlash uchun quyidagi tajribani muhokama qilamiz. Suyuqlikka tug`ri parallepi-ped shaklidagi jism botirilgan bo’lsin. Ushbu parallepipedning o’zaro qarama-qarshi en tomon-lariga suyuqlik tomonidan ta`sir etuvchi bosim kuchlari miqdoran teng, lekin yo’nalishari qarama-qarshi. Shuning uchun ularning vektor yig`indisi 2 nolga teng. Parallepipedning yuqori va past tomonlariga ta`sir etuvchi bosim kuchlari esa miqdoran teng emas,

chunki parallepipedning yuqori tomoni suyuqlik sirtidan h₁ chuqurlikda, pastki tomoni esa h₂ chuqurlikda joylashgan. Shu sababli

F₁ = ρ g h₁ S va F₂ = ρ g h₂ S (3-6)

Bu ifodalarda S-parallepiped asosining yuzi, ρ -suyuqlikning zichligi. F₁ va F₂ kuchlarning teng ta`sir etuvchisi Arximed kuchidir. F₂ ning qiymati F₁ dan katta bo’lganligi tufayli Arximed kuchining yo’nalishi F₂ ning yo’nalishi bilan aniqlanadi. F_A ning qiymati esa quyidagicha topiladi.

F_A = F₂ - F₁ = ρ g h₂ S - ρ g h₁ S = ρ g (h₂ - h₁ ) S = ρ g V (3-7)

Suyuqliklarning trubulardagi harakati. Erdagi jismlarning harakati gaz eki suyuqlik holatdagi muxitda sodir buladi. Masalan, avtomobil`, poezd, samolet, qushlar, Er yuzidagi turli jonivorlar havoda - kemalar, suvda yashovchi hilma-hil jonivorlar esa suyuqlik ichida harakatlanadi. Jismlarning harakatiga muhit doimo qarshilik ko’rsatadi. Muhitning ko’rsatadigan qarshilik kuchi muhit turiga, jismning shakliga va harakat tezligiga bog`liq bo’ladi.

Suyuqliklarning harakat qonunlarini va jismlarning suyuqlik ichidagi harakatini o’rganuvchi fan gidrodinamika deyiladi. Turli suyuqliklarning trubalardagi harakatidan texnikada va turmushda keng foydalaniladi. Masalan, shahardagi iste`molchilarga suv trubalar orqali etkazib beriladi. Mashinalarning ishqalanuvchi kismlarini moylash uchun moy, dvigatellar uchun eqilgi trubalardan keladi va hokazo.

Agar biror nuqtadan o’taetgan suyuqlik zarrasining tezligi vaqt o’tishi bilan o’zgarmasa, oqim chiziqlarining shakli va vaziyati ham o’zgarmaydi. Suyuqlikning bunday harakati statsionar harakat deyiladi. Statsionar harakatda suyuqlik ichidagi bosimni, shunungdek uning o’zgarishini aniqlash muhim o’rin tutadi. Odatda, sirt yuzini kesib o’tivchi oqim chiziqlari to’plami oqim nayi deyiladi. Oqim nayining S₁ va S₂ kesimlaridagi suyuqlik

oqimi tezliklari mos ravishda v₁ va v₂ suyuqlik zichliklari esa ₁ va ₂ bo’lsin. Oqimning statsionar shartiga ko’ra, oqim nayining kesimlaridan vaqt birligi ichida oqib o’taetgan suyuqlik massalari

m₁ = ρ₁v₁ S₁ va m₂ = ρ₂v₂ S₂ (3-8) o’zaro teng bo’lishi kerak.

Masalani soddalashtirish uchun ideal suyuqlik tushunchasini kiritamiz. Ishqalanish kuchlari nolga teng bo’lgan va siqilmaydigan suyuqlik ideal suyuqlik deyiladi.

Yunon faylasufi Demokrit moddalar ko’zga kurinmaydigan zarralar atomlardan tashkil topgan degan fikrni baen etgan edi. Ammo Aristotel` Demokritning atomistik nazariyasiga qarshi chiqdi. Shuning uchun ming yillar davomidi har qanday jism cheksiz kichik bo’lgan qismlardan iborat, ya`ni uzluksiz bo’lishi mumkin degan Aristotel` nazariyasi hukmronlik qildi.