Nazariy mexanika
Download 1.81 Mb. Pdf ko'rish
|
nazariy mexanika
- Bu sahifa navigatsiya:
- 2. Tezliklarni qo’shish teoremasi
- 3.Koriolis teoremasi
- Murkkab harakatdagi nuqtaning nisbiy, ko’chirmava Koriolis tezlanishlari
- Nazorat savol va topshiriqlar
- QATTIQ JISMNING MURAKKAB HARAKATI Asosiy savollar
- Tushuncha va tayanch iboralar
Asosiy savollar 1.Nuqtaning nisbiy, ko’chirma va absolyut harakatlari 2. Tezliklarning qo’shish teoremasi. 3.Koriolis teoremasi. 4. «To’xtatish» usuli. Tushuncha va tayanch iboralar Nisbiy harakat, ko’chirma harakat, absolyut harakat, murakkab harakat, nisbiy, ko’chirma va Koriolis tezlanishi. Dars maqsadi:Nuqtaningmurakkabharakati to’g’risidagi ko’nikmalarini shakllantirish Foydalanilgan adabiyotlar 1.Xusanov Q. Nazariy mexanika (statika, kinematika ). Toshkent -2012 2.Shoobidov S.H. ba boshqalar. Nazariy mexanika. (statika, kinematika) Toshkent -2007 3. Ahmadxojaev B. Nazariy mexanika. O’quv qo’llanma. Toshkent -2009 4. Rashidov T. va boshqalar. Nazariy mexanika asoslari. - T.: O’qituvchi, 1990. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 79 1. Nuqtaning nisbiy, ko’chirma va absolyut harakatlari Mexanika masalalarini yechishda ko’pincha nuqtaning harakatini bir vaqtning o’zida ikkita koordinatalar sistemasiga nisbatan tekshirish maqsadga muvofiq bo’ladi. Bu holda koordinatalar sistemalaridan birini qo’zg’almas deb qabul qilamiz va uni asosiy koordinatalar sistemasi deb ataymiz. Masalan, o’zgarmas tezlik bilan to’g’ri chiziq bo’yicha harakatlanayotgan samolyotdan boshlang’ich tezliksiz tashlangan yukning harakatini Yer bilan bog’langan asosiy koordinatalar sistemasiga hamda samolyotga biriktirilgan koordinatalar sistemasiga nisbatan tekshirish mumkin. M nuqta biror 0xuz koordinatalar sistemasiga nisbatan harakatlansin. O’z navbatida bu koordinatalar sistemasi qo’zg’almas deb olinadigan O 1 ξηζ asosiy koordinatalar sistemasiga nisbatan harakatlansin. Nuqtaning ko’zg’aluvchi koordinatalar sistemasiga nisbatan harakati nisbiy harakat deyiladi. M nuqtaning qo’zg’aluvchi koordinatalar sistemasiga nisbatan radius-vektorini ρ koordinatalarini, x,u,z hamda qo’zg’aluvchi koordinata o’qlarining birlik yo’naltiruvchi vektorlarini mos ravishda k j i r r r , , bilan belgilasak, k z j y i x r r r r + + = ρ (1) munosabat o’rinli bo’ladi. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 80 M nuqtaning nisbiy harakat tenglamalarini Dekart koordinata o’qlaridagi ifodasi quyidagicha yoziladi = = = ). ( ), ( ), ( t z z t y y t x x (2) Nuqtaning qo’zg’aluvchi koordinatalar sistemasiga nisbatan, trayektoriyasi nisbiy trayektoriya deyiladi. Nuqtaning bunday harakatdagi tezlik va tezlanishi mos ravishda nisbiy tezlik va nisbiy tezlanish deyiladi hamda r r w ва v r r bilan belgilanadi. Qo’zg’aluvchi koordinatalar sistemasining va u bilan o’zgarmas ravishda bog’langan fazo nuqtalarining qo’zg’almas koordinatalar sistemasiga nisbatan harakati ko’chirma harakat deyiladi. Ko’chirma tezlik е v r ko’chirma tezlanish е w r bilan belgilanadi. Nuqtaning qo’zg’almas koordinatalar sistemasiga nisbatan harakati absolyut harakat deyiladi. Nuqta bir vaqtning o’zida ikki yoki undan ortiq harakatda ishtirok etsa, bunday harakat murakkab harakat deyiladi. Absolyut harakatdagi nuqtaning tezlik va tezlanishi mos ravishda absolyut tezlik а v r va absolyut tezlanish а w r deyiladi. 2. Tezliklarni qo’shish teoremasi Agar M va O nuqtalarning qo’zg’almas koordinata sistemasiga nisbatan radius-vektorini mos ravishda r r va o r r bilan belgilasak, rasmdan ρ r r r + = o r r (3) munosabat o’rinli bo’lishini ko’ramiz (1) ni nazarda tutib, (3) ni k z j y i x r r o r r r r r + + + = (4) ko’rinishda yozish mumkin. M nuqtaning absolyut tezligini aniqlash uchun (4) dan vaqt bo’yicha hosila olamiz: . dt k d z dt j d y dt i d x k z j y i x dt r d dt r d o r r r r & r & r & r r + + + + + + = (5) (5) da quyidagi belgilashlarni kiritamiz: . k z j y i x v r r & r & r & r + + = (6) . dt k d z dt j d y dt i d x v v o e r r r r r + + + = (7) . ; dt r d v dt r d v a o o r r r r = = Shunday qilib, quyidagi tenglik hosil bo’ladi: PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 81 . e r a v v v r r r + = (8) (8) tenglama murakkab harakatdagi nuqtaning tezliklarini qo’shish haqidagi teoremani ifodalaydi: nuqtaning absolyut tezligi mazkur nuqta nisbiy va ko’chirma tezliklarining geometrik yig’indisiga teng. Absolyut tezlikning moduli kosinuslar teoremasidan foydalanib aniqlanadi α cos 2 2 2 e r e r a v v v v v + + = (9) α = 90 0 bo’lgan holda 2 2 e r a v v v + = (10) α = 0 0 bo’lganda . 2 2 2 e r e r a v v v v v + + = (11) Nisbiy va ko’chirma tezliklar qarama-qarshi tomonga yo’nalsa, . 2 2 2 e r e r e r a v v v v v v v + = + + = (12) munosaabatlar o’rinli bo’ladi. Nuqtaning ko’chirma tezligini aniqlash ustida batafsiya to’xtalamiz. Agar qo’zg’aluvchi koordinatalar sistemasining berilgan ondagi burchak tezligi ma’lum bo’lsa, u holda dt k d dt j d dt i d r r r , , kattaliklarni mos ravishda k j i r r r , , birlik vektorlarning uchlaridagi nuqtalarning tezligiga teng deb qarash mumkin. Shu sababli Eyler formulasiga ko’ra ushbu . , , k dt k d j dt j d i dt i d е е е r r r r r r r r r × = × = × = ω ω ω (13) tenglik o’rinli bo’ladi. (13) ni (7) ga qo’yib, (1) ni e’tiborga olsak, ( ) . ρ ω ω r r r r r r r r r × + = + + × + = е o е o e v k z j y i x v v (14) formula o’rinli bo’ladi. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 82 3.Koriolis teoremasi M nuqtaning a w r absolyut tezlanishi mazkur nuqtaning absolyut tezligidan vaqt bo’yicha olingan hosilaga teng bo’ladi: . dt v d w o o r r = (5) dan vaqt bo’yicha hosila olsak, quyidagi ifoda hosil bo’ladi: . 2 2 2 2 2 2 2 2 2 + + + + + + + + + + = dt k d z dt j d y dt i d x dt k d z dt j d y dt i d x k z j y i x dt r d w o a r & r & r & r r r r & & r & & r & & r r (15) (15) da quyidagi belgilashlarni kiritamiz: , k z j y i x w r r & & r & & r & & r + + = (16) , 2 2 2 2 2 2 2 2 dt k d z dt j d y dt i d x dt r d w o e r r r r r + + + = (17) . 2 + + = dt k d z dt j d y dt i d x w k r & r & r & r (18) Bu yerda r w r - nuqtaning nisbiy tezlanishi, e w r - nuqtaning ko’chirma tezlanishi, k w r - Koriolis tezlanishi. Shunday qilib, nuqtaning absolyut tezlanishi uchun quyidagi tenglikni olamiz: . k e r a w w w w r r r r + + = (19) (19) tenglik murakkab harakatdagi nuqtaning tezlanishlarini qo’shish haqidagi G.Koriolis teoremasini ifodalaydi: murakkab harakatdagi nuqtaning absolyut tezlanishi uning nisbiy, ko’chirma va Koriolis (yoki) kushimcha tezlanishlarining geometrik yig’indisiga teng. Agar ko’chirma harakat ilgarilama harakatdan iborat bo’lsa, u holda qo’zg’aluvchi koordinatalar sistemasining k j i r r r , , birlik vektorlari harakat davomida hamisha o’ziga parallel ravishda ko’chadi. (17) va (18) da k j i r r r , , vektorlardan vaqt bo’yicha olingan birinchi va ikkinchi tartibli hosilalar nolga teng bo’ladi, va 0 , = = k о е w w w r r r munosabatlar o’rinli bo’ladi. Natijada e r a w w w r r r + = (20) bo’ladi. Absolyut tezlanishning moduli PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 83 + + = ∧ e r e r e r a w w w w w w w r r , cos 2 2 2 (21) (21) tenglik tezlanishlarning parallelogramm qoidasi deyiladi. Murkkab harakatdagi nuqtaning nisbiy, ko’chirmava Koriolis tezlanishlari Nuqtaning nisbiy tezlanishini bevosita (16) formula yordamida yoki ko’zg’aluvchan koordinatalar sistemasini fikran qo’zg’almas deb qarab aniqlash mumkin. Nuqtaning ko’chirma tezlanishi (17) dan foydalanib hisoblanadi. Bu formulada о o w dt r d r r = 2 2 qo’zg’aluvchi 0xuz koordinatalar sistemasi boshining tezlanishini ifodalaydi. (13) ni e’tiborga olib (17) xadlarini quyidagicha o’zgartirish mumkin: ( ) ( ) , 2 2 i i dt i d i dt d i dt d dt i d dt d dt i d e e e e e e r r r r r r r r r r r r r × × + × = × + × = × = = ω ω ε ω ω ω bu tenglikda dt d e e ω ε r r = bilan berilgan ondagi ko’chirma harakat burchak tezlanishi belgilangan. Xuddi shu singari 2 2 2 2 , dt k d dt j d r r larni hisoblash mumkin: ( ) ( ) . , 2 2 2 2 k k dt k d j j dt j d e e e e e e r r r r r r r r r r r r × × + × = × × + × = ω ω ε ω ω ε Natijada ( ) ( ) [ ] ( ) ρ ω ω ρ ε ω ω ε r r r r r r r r r r r r r r r r r × × + × = = + + × × + + + × = + + е е е е е е k z j y i x k z j y i x dt k d z dt j d y dt i d x 2 2 2 2 2 2 tenglikni olamiz. Shunday qilib, ko’chirma tezlanish uchun quyidagi ifoda hosil bo’ladi: ( ) ρ ω ω ρ ε ε r r r r r r r r × × + × × + = е е е е o e w w (22) yoki , ω ε e e o e w w w w r r r r + + = (23) bu yerda ρ ε ε r r r × = е e w - aylanma tezlanish, ω e w r - o’qqa intilma tezlanish. (13)ni nazarda tutib, Koriolis tezlanishini ifodalovchi (18) tenglikni quyidagicha yoza olamiz: ( ) ( ) ( ) [ ] ( ) [ ] . 2 2 k z j y i x k z j y i x w e e e e k v & r & r & r v r & r r & r r & r + + × = × + × + × = ω ω ω ω PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 84 Koriolis tezlanishini ifodalovchi bu ifoda (6) ga ko’ra quyidagi ko’rinishni oladi: ( ) . 2 r e k v w r r r × = ω (24) Demak, murakkab harakatdagi nuqtaning Koriolis tezlanishi qo’zg’aluvchi 0xuz koordinatalar sistemasining berilgan ondagi burchak tezligi bilan nuqtaning nisbiy tezligi vektorli ko’paytmasining ikkilanganiga teng. Koriolis tezlanishining moduli (24) tenglikka binoan . , sin 2 = ∧ r e r e k v v w r r r r ω ω (25) formula bilan aniqlanadi. Nuqtaning murakkab harakatiga oid masalalarni yechishda avvalo qo’zg’almas va qo’zg’aluvchi koordinata sistemalari tanlanib, nuqtaning absolyut harakati nisbiy va ko’chirma harakatlarga ajratiladi. Murakkab harakatdagi nuqtaning tezligini topishda (8) formula bilan ifodalanadigan tezliklar parallelogrammi qoidasidan foydalaniladi. Murakkab harakatdagi nuqtaning tezlanishlarini aniqlashga oid masalalarni 2 turga bo’lish mumkin: 1. Ko’chirma harakati ilgarilama harakat bo’lgan nuqtaning tezlanishlarini aniqlash. 2. Ko’chirma harakati ilgarilama harakatdan iborat bo’lmagan nuqtaning tezlanishlarini aniqlash. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 85 Nazorat savol va topshiriqlar 1. Nuqtaning nisbiy, ko’chirma va absolyut harakati deb qanday harakatlarga aytiladi? 2. Nuqtaning absolyut tezligi ifodasini keltiring 3. Absolyut tezlik moduli qanday aniqlanadi? 4. Nuqtaning absolyut tezlanishi ifodasini keltiring 5. Koriolis tezlanishi nima? 13-mavzu.QATTIQ JISMNING MURAKKAB HARAKATI Asosiy savollar 2. Jismning ilgarilanma harakatlarini qo’shish haqidagi teorema. 3. Jismning kesishuvchi o’qlar atrofidagi aylanma harakatlarini qo’shish. 4. Jismning ikki parallel o’q atrofidagi aylanma harakatlarini qo’shish. Tushuncha va tayanch iboralar Qattiq jismning murakkab harakati,nisbiy harakat, ko’chirma harakat, absolyut harakat, jismning ilgarilama va aylanma harakatlarini qo’shish Download 1.81 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: |
Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling
ma'muriyatiga murojaat qiling