O’zbekiston respublikasi raqamli texnologiyalar vazirligi muhammad al-xorazmiy nomidagi toshkent axborot texnalogiyalar universiteti

O’ZBEKISTON RESPUBLIKASI RAQAMLI TEXNOLOGIYALAR VAZIRLIGI


MUHAMMAD al-XORAZMIY NOMIDAGI TOSHKENT AXBOROT TEXNALOGIYALAR UNIVERSITETI
MUSTAQIL ISH

Mavzu: Jisimlarning o’zora to’qnashuvi.

Bajardi:______________________
Tekshirdi:____________________


TOSHKENT-2023
Mavzu: Jisimlarning o’zora to’qnashuvi.
Reja:

1. 
   To’qnashuvda harakat miqdori va energiyaning saqlanish qonuni.
   
2. 
   Bir xil yo’nalishda va qarama-qarshi yo’nalishda harakatlanayotgan jisimlarning to’qnashuvi.
   
3. 
   Absolyut elastik va noelastik to’qnashuvlar.
   
4. 
   Xulosa
   
5. 
   Foyadalanilgan adabiyotlar
   

To’qnashuvda harakat miqdori va energiyaning saqlanish qonuni.
To'qnashuvlar ob'ektlarning o'zaro ta'sirini o'rganishning muhim usuli hisoblanadi. To'qnashuv paytida o'zaro ta'sirning aniq tafsilotlarini bilmasdan, nima sodir bo'layotgani haqida bir oz gapirishga imkon beruvchi saqlash qonunlari ishlab chiqilgan. Ushbu laboratoriyada siz tizimga ta'sir qiluvchi aniq tashqi kuch bo'lmaganda tizimning umumiy impulsi doimo saqlanib turishini va tizimning umumiy mexanik energiyasi faqat ma'lum turdagi to'qnashuvlarda saqlanib qolishini ko'rsatasiz. Bu tamoyillar avtomobillar toʻqnashuvi, sayyoralar harakati va subatomik zarrachalarning toʻqnashuvini oʻrganishda muhim ahamiyatga ega.Impuls massa ( m ) va tezlik ( v ) ning mahsulotidir , shuning uchun u kg · m / sek birliklarga ega. Impuls - bu vektor miqdori, uning yo'nalishi tezlik bilan bir xil. Impuls birligi uchun bizda maxsus nom yo'q, lekin biz impuls vektorini ifodalash uchun odatda p harfidan foydalanamiz.


Impulsning saqlanishi : Yopiq tizimda jismlar bir-biri bilan o'zaro ta'sirlashganda impuls saqlanib qoladi. Yopiq tizim (yoki izolyatsiya qilingan tizim) - bu ob'ektlar faqat bir-biri bilan o'zaro ta'sir qiladigan va atrof-muhit bilan hech qanday materiya/energiya almashmaydigan tizim.Ushbu tajribada biz bir o'lchovdagi elastik va noelastik to'qnashuvlar bilan shug'ullanamiz.Ishtirok etgan jismlarning harakati gorizontal yo'l bilan cheklangan ( 1-rasm ). Bu shuni anglatadiki, tezlik va impuls vektorlari faqat ikkita yo'nalishdan birida bo'lishi mumkin, + x yoki - x , bu erda x yo'l bo'ylab koordinatani ifodalaydi. Biz faqat ikkita jism bilan ishlayotganimiz sababli, momentumning saqlanish qonuni quyidagicha yozilishi mumkin.

Bu erda S p i x - sistemaning umumiy boshlang'ich impulsi, S p f x - tizimning umumiy yakuniy impulsi. Buni ikki jism uchun quyidagicha ifodalash mumkin.

Yana bir muhim saqlash qonuni Mexanik energiyaning saqlanishidir . Energiya vektor emas, balki skalyar miqdordir. Skayar miqdor faqat kattalikka ega va yo'nalishi yo'q. Energiya - bu ob'ektning ish qilish qobiliyati. Energiya birligi Joule (J) dir. Mexanik energiyaning ikkita asosiy shakli potentsial va kinetikdir. Kinetik energiya ( K ) harakat energiyasidir va quyidagicha aniqlanadi.

Potensial energiya ( U ) to'plangan energiyadir. Gravitatsion potentsial energiyaning alohida holatida jism doimiy tortishish kuchi ta'sirida harakat qiladi. Gravitatsion potentsial energiya ( U g ) pozitsiya va massaning funktsiyasi bo'lib, quyidagicha aniqlanadi.

Mexanik energiya o'zaro ta'sir qiluvchi jismlar orasidagi kuchlarning konservativ bo'lishiga qarab saqlanadi.Konservativ kuchlarga misol sifatida tortishish, elektr va magnit kuchlarni keltirish mumkin. Yadro fizikasi darajasida konservativ bo'lgan boshqa kuchlar ham mavjud. Biz kurashadigan eng muhim konservativ bo'lmagan kuch ishqalanishdir. Ishqalanish konservativ bo'lmagan kuchdir, chunki ishqalanish natijasida energiya issiqlikka aylanadi. Konservativ bo'lmagan "kuch" ning yana bir misoli bizda to'qnashadigan va bir-biriga yopishadigan ikkita tanamiz bo'lganda paydo bo'ladi. Bu ishqalanishning maxsus holati bo'ladi, unda energiya bir-biriga yopishish jarayonida ichki energiyaga aylanadi.Ushbu eksperimental qurilmada mexanik energiya saqlanib qolganligini ko'rish uchun biz faqat to'qnashuvdan oldin va keyin kinetik energiyani baholashimiz kerak. Bu holda tortishish potentsial energiyasida hech qanday o'zgarish yo'q, chunki harakat tekis yuzada sodir bo'ladi ( 1-rasm ) va shuning uchun y - vertikal holat - o'zgarmaydi. Bunda mexanik energiyaning saqlanishini quyidagi tenglama bilan ifodalash mumkin.

Elastik to'qnashuv kinetik energiya (shuningdek, impuls) saqlanib qolgan to'qnashuv sifatida aniqlanadi. Agar to'qnashuv noelastik bo'lsa , u holda qo'llaniladigan yagona saqlanish qonuni impulsning saqlanishi hisoblanadi. To'qnashuvdan keyin jismlar bir-biriga yopishib qolganda, to'liq elastik bo'lmagan to'qnashuvda maksimal kinetik energiya yo'qoladi.Ushbu laboratoriyada siz elastik va mutlaqo noelastik to'qnashuvlarni o'rganasiz va momentning saqlanish qonuni va/yoki energiyaning saqlanish qonuni to'g'ri keladigan to'qnashuv turlarini aniqlaysiz.
Modda zarralari orasidagi o’zaro ta’sir kuchlarining tabiatini aniqlash muammosi ham “ikki jism masalasi” yordamida hal etilishi mumkin. Amalda zarralardan biri ma’lum usul bilan tezlashtirilib, ikkinchisining yaqinidan uchib o’tishga majbur etiladi va ularning o’zaro ta’siri o’rganiladi. Zarralarning yaqinlashuvi va uzoqlashuvi davomidagi o’zaro ta’sirlashish jarayoni zarralarning to’qnashuvi deb yuritiladi. Zarralarning to’qnashuvlari ikki tipga – elastik va noelastik to’qnashuvlarga bo’lib o’rganiladi. Agar to’qnashish jarayonida zarralarning kinetik energiyalari o’zgarmasa, bunday to’qnashuv elastik, o’zgarsa – noelastik to’qnashuv deyiladi. Boshqacha qilib aytganda zarralar ichki holatining o’zgarishisiz sodir bo’luvchi to’qnashuvlar, elastik to’qnashuvlar deb ataladi. Shuning uchun bunday to’qnashuvlarga energiyaning saqlanish qonunini qo’llaganda zarralar ichki energiyasini inobatga olmaslik mumkin. Xususan, elektronning atom bilan noelastik to’qnashuvi jarayonida elektron kinetik energiyasining bir qismi atomga beriladi, natijada u bir energetik holatdan ikkinchisiga o’tib, qo’zg’alishga uchraydi. Ayrim noelastik to’qnashuvlarda, hatto to’qnashuvchi zarralarning o’zlari ham o’zgaradi, bunday jarayonlar yadro reaksiyalari deb yuritiladi va u yadro fizikasi va elementar zarrachalar fizikasida batafsil o’rganiladi. Zarralarning to’qnashuvi haqidagi masalalar turli agregat holatdagi moddalarning ichki tuzilishini tekshirishda, atom va molekulalarning strukturasini o’rganishda, nihoyat, yadro kuchlarining va elementar zarrachalar orasidagi o’zaro ta’sir kuchlarining tabiatini aniqlashda muhim rol’ o’ynaydi. Odatda, zarralarning to’qnashuvi haqidagi masala ikki xil metod orqali o’rganiladi: birinchi metodda zarralarning to’qnashishidan va o’zaro ta’sirlashishidan ancha oldingi (t = −∞) vaqt momentidagi tezliklarini bilgan holda, ularning to’qnashishdan ancha keyingi, bir-biridan yetarli uzoqlashib, yana o’zaro ta’sirlashmay qo’ygan (t = ∞) vaqt momentidagi tezliklari aniqlanadi. Bunda masala zarralarning U(r) o’zaro ta’sirlashish qonunini mutlaqo bilmagan holda, faqat energiya va impul’sning saqlanish qonunlarini orqali hal etiladi. Ikkinchi metodda esa, aniq U(r) o’zaro ta’sirlashish qonunini bilgan holda zarralarning o’zaro ta’sirlashish jarayoni batafsil tekshiriladi. Bunda bu masala zarralarning sochilishi yoki tutilishi haqidagi masala deb ham yuritiladi. Zarralarning elastik to’qnashuvini birinchi metod bilan o’rganamiz. To’qnashuv jarayonlarini ikki zarra inersiya markazi tinch turgan ya’ni M tizimda qarash eng sodda ko’rinashga ega. Avvalgidek, bu tizimda bizni qiziqtiruvchi kattaliklarni nol indeksi bilan belgilaymiz. Bu tizimdagi zarralar tezliklari 1 v va 2 v ularning L tizimdagi tezliklari orqali quyidagicha ifodalanadi:

bu yerda v = v₁ – v₂ ya’ni zarralarning nisbiy tezligi. Impulsning saqlanish qonuniga ko’ra bu tizimdagi zarralarning to’qnashuvdan keyingi impul’slari miqdoran teng va yo’nalishi qarama-qarshi bo’ladi. Energiyaning saqlanish qonuniga ko’ra esa ularning absolyut qiymatlari ham o’zgarmas bo’ladi. Shunday qilib, M tizimda zarralarning to’qnashuvi tezliklari qarama-qarshi va moduli o’zgarmas bo’lgan zarralar tezliklarining burilishi sifatida namoyon bo’ladi. Agar m₁ massali zarraning to’qnashuvdan keyingi tezligi yo’nalishidagi birlik vektorni n₀ bilan belgilasak, ularning to’qnashuvdan keyingi tezliklarini quyidagicha belgilash mumkin


aylananing radiusi o’zgarmas bo’ladi, C nuqta esa aylanadagi ixtiyoriy vaziyatni egallashi mumkin.

Unda ko’rasatilgan θ₁ va θ₂ burchaklar zarralarning to’qnashuvdan keyingi sochilish burchaklari bo’lib ular dastlabki zarra impul’sining yo’nalishiga nisbatan olingan. Rasmda tasvirlangan n₀ birlik vektorning yo’nalishi χ burchak orqali belgilangan bo’lib u M tizimda birinchi zarrachaning burilish burchagini tavsiflaydi. rasmdan ko’rinib turibdiki θ₁ va θ₂ burchaklar χ burchak orqali quyidagicha ifodalanadi:



Xulosa:
To'qnashuvlar ob'ektlarning o'zaro ta'sirini o'rganishning muhim usuli hisoblanadi. To'qnashuv paytida o'zaro ta'sirning aniq tafsilotlarini bilmasdan, nima sodir bo'layotgani haqida bir oz gapirishga imkon beruvchi saqlash qonunlari ishlab chiqilgan. Ushbu laboratoriyada siz tizimga ta'sir qiluvchi aniq tashqi kuch bo'lmaganda tizimning umumiy impulsi doimo saqlanib turishini va tizimning umumiy mexanik energiyasi faqat ma'lum turdagi to'qnashuvlarda saqlanib qolishini ko'rsatasiz. Bu tamoyillar avtomobillar toʻqnashuvi, sayyoralar harakati va subatomik zarrachalarning toʻqnashuvini oʻrganishda muhim ahamiyatga ega.


Foydalanilgan adabiyotlar

1. 
   Kikoin I.K., Kikoin A.K. Fizika: Proc. 9 hujayra uchun. o'rtacha maktab - M.: Ma'rifat, 1992. - 191 b.
   
2. 
   Sivuxin D.V. Umumiy kurs fizika. - M .: Davlat texnika nashriyoti
   
3. 
   nazariy adabiyotlar, 2005. - T. 1. Mexanika. - S. 372.
   
4. 
   Sokolovich Yu.A., Bogdanova G.S. Fizika: masalalar yechish misollari bilan qo‘llanma. - 2-nashr, qayta tarqatish. - X .: Vesta: "Ranok" nashriyoti, 2005. - 464 b.