Umumiy fizika(mexanika) fanidan ma’ruza mashg’ulotlarida o’qitish texnologiyasi 1- mavzu: Kirish
Download 5.66 Kb. Pdf ko'rish
|
- Bu sahifa navigatsiya:
- 16.2.Ma’ruza mashg’ulotining texnologik xaritasi Bosqichlar, vaqti Faoliyat mazmuni O’qituvchi talaba
- 17.2. Ma’ruza mashg’ulotining texnologik xaritasi Bosqichlar, vaqti Faoliyat mazmuni O’qituvchi talaba
4-ilova. Yuqoridagi kelishmovchilikni inertsiya kuchlari tushunchasini kiritish bilan bartaraf kilamiz: sharni tezlanishi vagondagi jismga boshka jismlarni ta’siri tufayli emas, balki vagonni Yerdagi kuzatuvchiga nisbatan tezlanuvchan harakati tufayli vujudga keladi. SHuning uchun noinertsial sanok sistemadagi jismga ta’sir etuvchi bunday kuchlarni (Nьyuton kuchlaridan fark kilish uchun) inertsiya kuchlari deyiladi. Bu kuchlarni jismlarga ta’siri xam Nьyuton kuchlarinikidek buladi. Demak vagondagi shar inertsiya kuchi F i = - m a o ta’sirida harakatga keladi. SHuning uchun noinertsial sanok sistemalarida jismga ta’sir etuvchi kuchlar F n va F i kuchlarni yigindisi deb karash kerak ma' = ∑ F n + F i yoki ma' = ∑ F n - m a o Bu yerda a' noinertsial sanok sistemadagi jismni barcha kuchlar ta’sirida olgan tezlanishidir. SHunday kilib: 1. Inertsiya kuchlari fakat noinertsial sanok sistemadagina ta’sir kiladi. 2.Inertsiya kuchlari odatdagi Nьyuton kuchlaridan fark kilib, ularni yuzaga kelish sabablarini jismlarni uzaro taxsiridan chikarib bulmaydi. 3. Inertsiya kuchlari uchun Nьyuton III-konunini kullab bulmaydi. 5-ilova. Tekis aylanma harakat kilayotgan sistemaning xar bir nuktasi markazga intilma kuch ta’sirida bulib, u bilan boglik sanok sistemasi noinertsial sistemani xosil kiladi. Tezlanuvchan harakat kiluvchi ushbu sistemadagi inertsiya kuchini kuraylik. Massa markazidan utgan kuzgalmas uk atrofida o’zgarmas burchak tezlik bilan aylanayotgan disk olaylik. Disk bilan birgalikda uning markaziga rezina ip bilan boglangan shar xam aylanma harakat kilishi mumkin. Tinch xolatda bulgan disk ustidagi shar aylanish ukidan ma’lum bir masofada joylashgan bulsin. Disk aylanma harakatga keltirilsa, sharchaga radius buylab markazga intilma kuchga teskari yunalishda markazdan kochma inertsiya kuchi ta’sir kilib rezinani chuzadi. Bu kuch bilan rezinaning elastilik kuchi tenglashganda sharchaning siljishi tuxtaydi. Bu xolatdagi sharchaning chizikli tezligi v bulsa, markazdan kochma inertsiya kuchi . SHunday kilib ω burchak tezlik bilan aylanuvchi xar qanday sistema noinertsial sanok sistemasini xosil kiladi. Bu sistemada joylashgan jismlarga markazdan kochma inertsiya kuchlari ta’sir kiladi. Bunday kuchlar ta’sirida aylanayotgan diskdagi mayatnik muvozanat xolatidan ma’lum burchakka ogadi. 6-ilova. Agar jism noinertsial sanok sistemasiga nisbatan harakatlanayotgan bulsa unga kushimcha inertsion tabiatga ega bulgan Koriolis kuchi ta’sir kiladi. Inertsiya markazidan utgan ukka nisbatan aylanma harakat kila oladigan disk ustida m massali sharcha v tezlik bilan OA radius buylab A nuktaga tomon harakat kilsin. Diskni o’zgarmas burchak tezlik bilan harakatga keltirsak jism OA radius buylab emas, balki OV traektoriya buylab harakatlana boshlaydi. CHunki aylanayotgan diskning xar bir nuktasi bilan boglik sanok sistemasi inertsial sistema bulib, bu nuktalarning chizikli tezliklari mikdor va yunalish jixatdan uzgarib boradi. Bu uzgarish nuktalarning tezlanish bilan harakat kilayotganini bildiradi. Bunda xarakalanayotgan K' sistemada sharchaning tezlanishi umumiy xolda a' = a - a o + a n + a k (1) buladi. a' - K' sistemaga nisbatan sharchani tezlanishi, a n - normal tezlanish, a o - ilgarilanma siljishdagi tezlanish, a k = 2 v ω Koriolis tezlanishi deyiladi. Uni yuzaga kelish sababi: diskni aylanishi natijasida jism OV egrirok chizik buyicha siljiydi va uni diskga nisbatan tezligi v uz yunalishini uzgartadi. Bunda guyo jismga v tezlikka tik bolgan F k Koriolis kuchi ta’sir kilayotgandek buladi. SHarchaga ta’sir etuvchi kuchlar m a' = m a - m a o + m ω 2 r + 2mvω buladi. Bu noinertsial sanok sistemasidagi dinamikani asosiy tenglamasidir. Yoki ma' = F + F in + F mki + F kor (2) bu yerda F in = - ma o ' - noinertsial sanok sistemasini ilgarilanma harakatiga asoslangan inertsiya kuchi; F mki = mω 2 r - markazdan kuchirma inertsiya kuchi, F kor = 2 mvω yoki F kor = 2 m [v • ω ] (3) Koriolis kuchidir. Bu kuch juda kichik, ammo uzok davom etib tursa sezilarli buladi. Masalan, shimoliy yarim shardagi daryolarni ung soxillari yuviladi. Temir yullarni ung tomonlari yeyiladi, shimolga karab otilgan snaryad shimoliy yarim sharda sharkka, janubga otilgani esa garbga ogadi, yukoridan erkin tushayotgan jism sharkka ogadi. Fuko mayatnigini tebranish tekisligi aylanadi. Uni kuraylik : masalan, Yerni shimoliy kutbi ustida mayatnik uzun aylana osmaga ilingan. Uni tebrantirsak ogirlik kuchi va taranglik kuch ta’siri ostida bitta turgun tekislikda tebranish kerak. Yer esa uni ostida aylanadi. Mayatnikni tebranish tekisligini Yer sirtiga proektsiyasi kutbda Yerni aylanish yunalishiga karama-karshi yunalishda 1 soatda 15 o tezlik bilan buriladi. Yerni uz uki atrofida aylanishi boshka kupgina effektlarda xam namoyon buladi. Masalan Meksika kurfazidan Floridaga tomon kuchli okimni Koriolis kuchi burib Amerika kirgoklaridan uzoklashtirib Atlantikaga undan Barents dengizga olib chikadi. Ekvatordan issik xavo kutarilib kutbga harakatlanadi va yukori bosimli subtropik oblastni tashkil etadi va x.k (3) ifodada v va ω lar uzaro tik bulganda (v.|.ω ) F kor maksimal kiymatga ega buladi. Agar v || ω bulsa F kor = 0 bulishi ma’lum. Umumiy xolda v va ω lar uzaro burchak xosil kilsa, F kor ning kiymati ikki vektorning vektor kupaytmasi xossasiga asosan F kor = 2 mvω sinα (4) buladi. Yerni uz uki atrofida sutkalik aylanishi unga nisbatan tinch yoki harakatlanyotgan jismlarga F m.k markazdan kochma va F kor Koriolis kuchlari orkali ta’sir kiladi. Xususan, jismning ogirlik kuchi yoki erkin tushish tezlanishi g - ning Yerning turli goegrafik kengliklardagi kiymatlarini farki F m.k bilan aniklanadi. Jism kutbda bulsa, u fakat tortishish kuchi ta’sirida buladi, chunki F m.k = 0, ya’ni r = mg k = γ • (M er • m) / R k 2 Bunda kutbdagi erkin tushish tezlanishidir. Agar jism ekvatorda joylashgan bulsa F tor bilan F m.k lar karama-karshi yunalishda bulib, jism ogirligi kamayadi. a n - ekvatordagi markazga intilma tezlanish, R e = 6378 km Yerning ekvatorial radiusidir. ekanini xisobga olsak ekvatordagi erkin tushish tezlanish buladi. Ixtiyoriy φ geografik kenglikdagi normal tezlanish tenglama bilan aniklanadi. Demak, erkin tushish tezlanishi kutbdagiga karaganda ekvatorda kichik buladi. Nazorat savollari. 1. Inertsial sanok sistemalari deb nimaga aytiladi? 2. Noinertsial sanok sistemasi deb qanday sistemaga aytiladi? 3. Nьyuton konunlari qanday sistemalar uchun urinli? 4. Inertsiya kuchlarini tushuntiring? 5. Marazdan kochma inertsiya kuchini xosil bulishini tushuntiring. 6. Koriolis kuchlari qanday xosil buladi? 7. Noinertsial sanok sistemasida saklanish konunlari nima uchun bajarilmaydi? 8. Aylanuvchi sanok sistemalarida Nьyuton II konuni qanday buladi ? 9. Koriolis kuchini yunalishi qanday? 10. Fuko mayatniki nimani isbotlaydi? 7-ilova FSMU texnologiyasiga doir jadvalni to’ldiring. Savol Nima uchun noinertsial sanoq sistemasida inertsiya kuchlari payda bo’ladi? (F) Fikringizni bayon eting (S) Fikringiz bayoniga sabab ko’rsating (M) Ko’rsatgan sababingizni isbotlovchi dalil keltiring (U) Fikringizni umumlashti-ring 16-mavzu: Galileyning nibiylik printsipi 16.1. Ma’ruza mashg’ulotining o’qitish texnologiyasi Vaqti – 2 soat Talabalar soni: 45-50 nafar O’quv mashg’ulotining shakli Kirish, vizual ma’ruza Ma’ruza mashg’ulotining rejasi 1.Galiley almashtirishlari. 2.Tezliklarni qo’shishning klassik qonuni. 3.Invariantlik printsipi. 4.Klassik mexanikaning qo’llanilish chegarasi. O’quv mashg’ulotining maqsadi: Talabalarga Galiley almashtirishlari, tezliklarni qo’shishning klassik qonuni, invariantlik printsipi hamda klassik mexanikaning qo’llanilish chegarasi bilan tanishtirish. Pedagogik vazifalar: -Galiley almashtirishlarini tushuntirib berish. -Tezliklarni qo’shishning klassik qonuni bilan tanishtirish. -Invariantlik printsipi haqida tushuncha berish. -Klassik mexanikaning qo’llanilish chegarasin mavjudligini ko’rsatib berish. O’quv faoliyatining natijalari: Talaba: -Galiley almashtirishlarini tushunib yetish. -Tezliklarni qo’shishning klassik qonuni bilan tanishish. -Invariantlik printsipi haqida tushunchaga ega bo’lish. -Klassik mexanikaning qo’llanilish chegarasin mavjudligini anglab yetish. O’qitish uslubi va texnikasi Vizual ma’ruza, blits-so’rov, bayon qilish, texnikasi O’qitish vositalari Ma’ruzalar matni, proektor, lar, grafik, organayzerlar. O’qitish shakli Jamoa, guruh va juftlikda ishlash O’qitish shart-sharoiti Proektor, ‘kompyuter bilan jihozlangan auditoriya 16.2.Ma’ruza mashg’ulotining texnologik xaritasi Bosqichlar, vaqti Faoliyat mazmuni O’qituvchi talaba 1-bosqich. Kirish (10 min). 1.1.Mavzu, reja, uning maqsadi va o’quv faoliyatining natijalari ma’lum qilinadi (1- ilova). 1.1. Eshitadi, yozib oladi. 2-bosqich. Asosiy (60 min.) 2.1. Talabalar e’tiborini jalb etish va bilim darajalarini aniqlash uchun tez kor savol-javob o’tkazadi (2 -ilova) 2.2. O’qituvchi vizual materiallardan foydalangan holda ma’ruzani bayon etadi(3-,4-,5-,6-ilovalar) 2.3. Talabalarga mavzuning asosiy tushunchalariga e’tibor qilishni va yozib olishlarini ta’kidlaydi. 2.1Eshitadi. O’ylay di, javob beradi. Javob beradi va to’g’ rijavobni eshitadi 2.2.Ilovada beril gan ma’lumotlarni asosiy joylarini yozib oladilar. 2.3.E’tibor qaratadi, yozib ola di. 3-bosqich. Yakuniy (10 min.) 3.1. Mavzuga yakun yasaydi va talabalar e’tiborini asosiy masalalarga qaratadi. 3.2.Mustaqil ish uchun Sanoq sistemasi va nisbiylik printsipini o’rganib kelish vazifa qilib beradi. 3.1. Eshitadi, aniqlashtiradi. 3.2.Topshiriqni yozib oladi, baholarni eshitadi. Vizual materiallar 1-ilova. Mavzu: Galileyning nibiylik printsipi Reja: 1.Galiley almashtirishlari. 2.Tezliklarni qo’shishning klassik qonuni. 3.Invariantlik printsipi. 4.Klassik mexanikaning qo’llanilish chegarasi Darsning maqsadi: Talabalarga Galiley almashtirishlari, tezliklarni qo’shishning klassik qonuni, invariantlik printsipi hamda klassik mexanikaning qo’llanilish chegarasi bilan tanishtirish O’quv faoliyatining natijalari: -Galiley almashtirishlarini tushunib yetish. -Tezliklarni qo’shishning klassik qonuni bilan tanishish. -Invariantlik printsipi haqida tushunchaga ega bo’lish. -Klassik mexanikaning qo’llanilish chegarasin mavjudligini anglab yetish. 2-ilova. 1. Galiley almashtirishlarini bilisizmi? 2. Tezliklarni kushishni klassik konuni qanday? 3. Klassik mexanika kaysi soxalarda tugri buladi? 5. Galileyning nisbiylik printsipini tushuntiring. 6. Yoruglik tezligi qanday tezlik? 3-ilova. Nьyuton mexanikasida biron K inertsial sanok sistemasiga nisbatan v o = const tezlik bilan harakatlanayotgan inertsial sanok sistemasi K' ga utish koordinatalar va vaqt almashtirishlari orkali amalga oshiriladi. [ K (x, y, z, t,) va K' (x', y', z', t') ] t = t' = 0 momentda K va K' larni koordinata boshlari ustma- ust tushsin. K' K ga nisbatan harakatlanayotgan paytda biron M nukta xam harakatlanayotgan bulsa uni shu ikki sistemalarning koordinatalari orasida kuyidagiga boglanish bor. x' = x - v ox • t, y' = y - v oy t, z' = z - v oz t, t' = tv o yoki r'= r - v o t va t' = t x, y, z va x', y',z', lar M nuktaning K va K' sanok sistemalaridagi koordinatalari. Harakat vaqtida U' va U ; Z' va Z uklar parallel bulsa uning koordinatalari orasidagi boglanish kuyidagicha buladi : x' = x - v o t; y' = y , z' = z va t' = t Bu Galiley almashtirishlaridir. 4-ilova. Bir xil inertsial sanok sistemalarida vokeani sodir bulish vaqtlari bir xil (t=t') va jismni ulchamlari o’zgarmas kolishi xech kimda gumon tugdira olmaydi. Biz bir sistemadan ikkinchisiga utishda vokeani sodir bulish tezligi (m-n : M nuktani harakat tezliklari) qanday bulishini kuraylik. K sistemada moddiy nuktani tezligi umuman V = V'+ V o (2) yoki V' = V - V o (3) yozish mumkin. (2) yoki (3) klassik mexanikada tezliklarni kushish koidasidir. Bu yerda V o - kuchish tezligi, V' - nisbiy tezlik, V - absolyut tezlikdir. Moddiy nuktani tezlanishlari ikkala sistemada xam bir xil: yoki a = a' (4) ekan: Demak, xar ikki sistemada joylashtirilgan bir xil massali moddiy nuktalarga birday kuch bilan ta’sir etilsa, ular olgan tezlanishlar bir xil buladi. 5-ilova. Buni ma’nosi shuki, kuzgaluvchan K' va kuzgalmas K inertsial sanok sistemalarida V< sistemalarda uz kurinishini uzgartmaydi : F=ma va F 1 = ma 1 Boshkacha aytganda, klassik dinamikaning asosiy konuni bulgan Nьyutonning ikkinchi konuni Galiley almashtirishlariga, nisbatan invariantdir. Umuman bir sanok sistemasidan ikkinchisiga utganda biror fizik xodisani ifodalovchi konunning matematik ifodasi o’zgarmasa, ushbu xolat mazkur almashtirishga nisbatan invariant deyiladi. Nьyuton II konuni invariant bulgani uchun undan kelib chikuvchi mexanikaning boshka konunlari: impulps, energiya, impulps momentlarining saklanish konunlari xam Galiley almashtirishlariga nisbatan invariant buladi. Klassik mexanikaning yana bir xossasi shundayki, inertsial sanok sistemasida olingan kesma uzunligi (yoki bosib utilgan yul) shu inertsial sistemaning kuzgalmas yoki kuzgaluvchanligiga boglik bulmagan absolyut kattalikdir. (l = l 1 ). Yukoridagilardan kurinadiki, bir xil mexanik tajribalar mazkur sistemalarda bir xil natijani beradi, ya’ni xech qanday mexanik tajriba inertsial sanok sistemalaridan kaysi biri tinch xolatda-yu, kaysinisi harakat kilayotganini aniklashga imkon bermaydi. Bu fikr birinchi marta Galiley tomonidan bayon kilingan bulib u nisbiylikning mexanik printsipi (tamoyili) ni ifodalaydi va uni Galileyning nisbiylik printsipi deb yuritiladi. Nisbiylik printsipi harakat tenglamalarining barcha inertsial sanok sistemalarida bir xil bulishini ya’ni tinchlik xolati bilan tugri chizikli tekis harakatni bir-biridan ajratib bulmaslikni, boshkacha aytganda harakatni nisbiyligini kursatadi. Amalda bu printsip muayyan sanok sistemasida turib utkazilgan xar qanday mexanik tajriba yordamida sistemaning tinch turganini yoki tugri chizikli tekis harakat kilayotganini aniklab bulmasligida namoyon buladi. 6-ilova. Klassik mexanika juda kup xodisalarni tushuntira olsada XX asr boshlariga kelib uning xulosalari ba’zi tajriba natijalarini tugri baxolay olmay koldi. Masalan, elektr maydonida tezlatilgan elektron tezlikka ega bulib, U V ~ bog’lanish grafikda keltirilgan. Formula bo’yicha hisoblangan bog’lanish 1-to’g’ri chiziq bo’yicha bo’lishi kerak edi, ammo u 2-egri chiziq bo’yicha o’zgargan. Demak, uncha katta bulmagan tezliklar (v << c) da boglanish klassik konunlardan foydalanib topilgan natijaga mos keladi. Lekin elektronning tezligi yoruglik tezligi S ga yakinlashgan sari tajriba natijasi nazariy xisoblash natijasiga nisbatan sekin ortib borgan. Bu xodisani olimlar tezlik ortganda elektron massasi xam ortib boradi deb tushuntirdilar. Bunday misollarni kuplab keltirish mumkin. Nьyuton mexanikasining asosida bir jinsli va izotrop fazo va bir jinsli vaqt mutlok tushunchalar ekani yotadi va barcha inertsial sanok sistemalar teng xukukli bulib, dinamika konunlari bir xil shaklda yoziladi. Vaqtning mutlokligidan, ayni sanok sistemasida bir vaqtda sodir bulgan ikkita fizik xodisa boshka sanok sistemasida xam bir vaqtda sodir bulishi kelib chikadi. Agar vokea bir joyda sodir bulsa, bu xulosa tugri. Lekin turli joylarda sodir bulgan xodisalar uchun bu fikrni aytish kiyin, chunki bu fikr uzaro ta’sirlashuv cheksiz katta tezlik bilan tarkaladi degan farazga asoslangan. Yukoridagi fikrlar xamda juda kup boshka tajribalar natijalarini taxlil kilish kursatadiki, Nьyuton mexanikasining kullanish soxasi relyativistik (katta tezliklarda sodir buladigan) va kvant (mikroolamdagi) xodisalari bilan cheklangan. Bu mexanikani 1. Yoruglik tezligi va unga yakin tezlik bilan harakatlanuvchi jismlarga. 2. Elementar zarralarga, mikroolam jismlariga xam. 3. Ulchamlari va massalari juda kichik bulgan jismlarga kullab bulmaydi. SHunday kilib fazo va vaqtning mutlokligi xakidagi tasavvurlar tamoman tugri emas, uni kayta kurib chikish kerak degan fikrlar paydo buldi. Nazorat savollari. 1. Galiley almashtirishlarini tushuntiring. 2. Tezliklarni kushishni klassik konuni qanday? 3. Invariantlik nima? 4. Klassik mexanika kaysi soxalarda tugri buladi? 5. Galileyning nisbiylik printsipini tushuntiring. 6. Nisbiylik printsipi amalda nimada namoen buladi? 7. Yoruglik tezligi qanday tezlik? 8. Klassik mexanika XX asrda boshlariga kelib kaysi tajribalarni baxolay olmadi? 9. Relyativistik xodisalar deb qanday xodisalarga aytiladi? 10. Klassik mexanika konunlarini qanday jismlarga kullay bulmaydi? 17mavzu: Maxsus nisbiylik nazariyasi elementlari( I ) 17.1.Ma’ruza mashg’ulotining o’qitish texnologiyasi Vaqti – 2 soat Talabalar soni: 45-50 nafar O’quv mashg’ulotining shakli Kirish, vizual ma’ruza Ma’ruza mashg’ulotining rejasi 1.Yorug’lik tezligining doimiyligi. 2.Galileyning nisbiylik printsipi va elektrodinamika qonunlari. 3.Eynshteynning nisbiylik printsipi. O’quv mashg’ulotining maqsadi: Talabalarga yorug’lik tezligining doimiyligi, Galileyning nisbiylik printsipi va elektrodinamika qonunlari hamda Eynshteynning nisbiylik printsipi to’g’risida bilim berish. Pedagogik vazifalar: - Yorug’lik tezligining doimiyligi ta’kidlab o’tish. -Galileyning nisbiylik printsipi va elektrodinamika qonunlari orasidagi mavjud muammolarni ko’rsatib berish. -Eynshteynning nisbiylik printsipini tushintirib berish. O’quv faoliyatining natijalari: Talaba: - Yorug’lik tezligining doimiyligini anglab yetish. -Galileyning nisbiylik printsipi va elektrodinamika qonunlari orasidagi mavjud muammolar bilan tanishish. -Eynshteynning nisbiylik printsipini o’rganish. O’qitish uslubi va texnikasi Vizual ma’ruza, blits-so’rov, bayon qilish, “FSMU” , texnikasi O’qitish vositalari Ma’ruzalar matni, proektor, grafik, organayzerlar. O’qitish shakli Jamoa, guruh va juftlikda ishlash. O’qitish shart-sharoiti Proektor, ‘kompyuter bilan jihozlangan auditoriya 17.2. Ma’ruza mashg’ulotining texnologik xaritasi Bosqichlar, vaqti Faoliyat mazmuni O’qituvchi talaba 1-bosqich. Kirish (10 min). 1.1.Mavzu, reja, uning maqsadi va o’quv faoliyatining natijalari ma’lum qilinadi (1- ilova). 1.1. Eshitadi, yozib oladi. 2-bosqich. Asosiy (60 min.) 2.1. Talabalar e’tiborini jalb etish va bilim darajalarini aniqlash uchun tez kor savol-javob o’tkazadi (2 -ilova) 2.2. O’qituvchi vizual materiallardan foydalangan holda ma’ruzani bayon etadi(3-,4-,5-ilovalar) 2.3. Talabalarga mavzuning asosiy tushunchalariga 2.1Eshitadi. O’ylay di, javob beradi. Javob beradi va to’g’ rijavobni eshitadi 2.2.Ilovada beril gan ma’lumotlarni asosiy joylarini yozib oladilar. 2.3.E’tibor qaratadi, yozib e’tibor qilishni va yozib olishlarini ta’kidlaydi. ola di. 3-bosqich. Yakuniy (10 min.) Download 5.66 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: |
Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling
ma'muriyatiga murojaat qiling