O’zbekiston respublikasi oliy va o’rta maxsus ta’lim vazirligi navoiy davlat pedagogika instituti fizika – matematika fakultetі «fizika va astronomiya o’qitish metodikasi»

II.1. MEXANIK TEBRANISHLAR VA ULARNING TEXNIKADAGI ROLI

Fizik mayatnikning tebranishlarini o’qiganda o’quvchilarga real texnikaviy qurilmalarning tebranish bilan bog’liq birqator aniq masalalarni yechish tavsiya etiladi. Masalan, quyidagi misol: agar kemaning massasi т va vatar chiziq S bo’yicha kesma yuzasi berilgan bo’lsa, uning vertikal tebranishlarining davrini aniqlash kerak. Bu misolni yechishda ikki holatni tahlil qilish kerak:

1. 
   Kema tinchlikda turgan bo’lsin. Bu holatda unga og’irlik kuchi Ғ va Arximed kuchi Ғ₁ ta’sir etadі (1-rasm).
   

1-rasm.Kema korpusiga ta’sir qiladigan kuchlar.

2.Kema muvozanatdan chiqariladi va vertikal garmonik tebranishga uchraydi. Arximed kuchi Ғ₂-ga teng; u -ga ortadi (bu erda ρ— suvning zichligi , у—Ғ₁ kuchning tusish nuqtasi bilan taqqoslagandagi vertikal siljish).

Kemaning tebranishi prujinali mayatnikning tebranishi kabi bo’ladi bu holatda у-ni siljish sifatida, -ni bikrlik koeffitsienti k-ga mos deb hisoblashga bo'ladi.

Qabul qilingan taxminlarni hisobga olib, kemaning erkin vertikal tebranishlarining davri uchun quyidagi formulani yozishimiz mumkin:

Bu erda Т — davr, m — kemaning massasi. Bundan o’quvchilar bunday xulosa qilishlari mumkin: kemaning tebranish davri uning vatar chizig'ining yuzasiga teskari proporsional va kemaning massasiga tog’ri proporsional.

O’quvchilarni majburiy tebranishlar va rezonans bilan tanishtirganda ko’pgina texnika qurilmalar ish bajarganda xavfli majburiy tebranishlar hosil bo’lishini tushuntirish lozim (bug’ trubinalarining, ko’priklarning, samolyotlarning, ichki yonuv dvigatellarning tayanchlari). Ma’lum holatlarda hattoki zaif davrli kuchning o'zi konstruksiya uchun, undan ko’p katta o’zgarmas kuchdan ancha barobar xato qilishi mumkin. Bu majburiy tebranishning chastotasi konstruksiyaning xususiy tebranish chastotasiga yaqin bo'lganda kuchliroq bilinadi. Masalan, harakatdagi vagonning xususiy tebranish chastotasi konstruktsiyaning xususiy chastotalariga yaqin bo’lganda, u kuchliroq seziladi. O’quvchilarga quyidagi misolni yechishni tavsiya etishga bo'ladi: relsning uzunligi 15 metr, vagonning xususiy tebranishining davri— 0,5 sekund. Rezonans hodisasi boshlangan vaqtdagi poezd harakatining tezligini toping. Bu misolning yechimi qiyin emas.

Rezonans tezlik quyidagicha topiladi:

Ammo karrali tezliklar ham rezonansli bo’lip hisoblanadi: 54, 36, І2