3-ma’ruza moddiy nuqta dinamikasi

3-MA’RUZA

Moddiy nuqta dinamikasi

1. 
   Kuch, massa va impuls.
   
2. 
   Nyutonning birinchi qonuni va inersial sanoq tizimlar.
   
3. 
   Nyutonning ikkinchi qonuni.
   
4. 
   Nyutonning uchinchi qonuni.
   
5. 
   Tabiatdagi kuchlar.
   

Kinematikada jismlarning harakatini bu harakatni keltirib chiqaruvchi sabablarga e'tibor berilmay o‘rganiladi. Jismlarning harakatini keltirib chiqaruvchi sabablar va ularning qonuniyatlari dinamikada ko‘rib chiqiladi. Jismlar harakatini va o‘zaro ta'sirini kuzatish dinamika qonunlarining (Nyuton qonunlarining) yaratilishiga imkon berdi.

Hamma jismlar bir-biri bilan ta'sirlashadi. Hozirgi zamon fizikasiga binoan quyidagi o‘zaro ta'sirlar mavjud:

a) gravitatsion - butun olam tortishishi hisobiga jismlar orasida vujudga keladigan ta'sir;

b) elektromagnit - qo‘zg‘almas yoki harakatdagi zaryadlangan zarralar yoki jismlar orasida vujudga keladigan ta'sir.

v) yadroviy (ikki xil: kuchli va kuchsiz) - elementar zarralar, masalan, atom yadrosi tarkibiga kiruvchi zarralar orasidagi o‘zaro ta'sir.

Bir jismning ikkinchi jismga mexanik ta'siri kuch deyiladi, kuch jismga tezlanish beradigan yoki uni deformatsiyalaydigan kattalikdir. Kuch vektor kattalik bo‘lib, u son qiymat yoki modul bilan, shuningdek, fazodagi yo‘nalishi va qo‘yilish nuqtasi bilan aniqlanadi.

Kuchning jismga ta'siri statik va dinamik ko‘rinishda bo‘lishi mumkin.

1) Statik ta'sir deformatsiya ko‘rinishida namoyon bo‘ladi. Ta'sir natijasida jismning o‘lchamlari va shakli o‘zgarishini miqdor jihatdan tavsiflovchi fizikaviy kattalik deformatsiya deyiladi. Real jism har doim “qoldiq deformatsiya”ga ega bo‘ladi, ya'ni kuch olib tashlangandan keyin u to‘la boshlang‘ich shakliga qaytib kelmaydi. Agar deformatsiyalovchi kuch kichik bo‘lsa, unda deformatsiya qo‘yilgan kuchga to‘g‘ri proporsional bo‘ladi va kuchning ta'siri olingandan keyin butunlay yo‘qoladi.

Bu Guk qonuni deyiladi. Uni quyidagi ko‘rinishda yozish mumkin:

bu yerda ∆x - mutlaq deformatsiya kattaligi, k - bikrlik koeffitsiyenti.

2) dinamik ta'sir jismlar tezligining son qiymati yoki yo‘nalishi o‘zgarishida, ya'ni jismlarning tangensial yoki normal tezlanishi hosil bo‘lishida ifodalanadi.

Tangensial kuch harakat yo‘nalishi bo‘yicha yo‘naladi (trayektoriyaga o‘tkazilgan urinma bo‘ylab) va tangensial tezlanishni hosil qiladi. Normal kuch harakat yo‘nalishiga perpendikulyar yo‘naladi va normal tezlanishni hosil qiladi ( 3.1 - rasm).

Jism harakatining o‘zgarishi bilan bu o‘zgarishni vujudga keltirgan kuch orasidagi miqdoriy bog‘lanish dinamika qonunlarini tashkil qiladi.

Tajribalardan ma’lumki, bir xil ta’sir ostida turli jismlar o‘zining harakat tezligini bir xil o‘zgartirmaydi, boshqacha qilib aytganda, har xil tezlanish qiymatlariga ega bo‘ladilar.

Tezlanish faqat ta’sir kuchiga bog‘liq bo‘lmay, jismning o‘zini xususiyatiga, ya’ni massasiga ham bog‘liqdir.

Jismning massasi – materiyaning asosiy xususiyatlaridan biri bo‘lib, uning inertsial va gravitatsiyaviy xususiyatlarini belgilaydi.

Inertsial massa jismni inertligining o‘lchov birligi bo‘lib, inertlikni o‘zi esa, jismning o‘z holatini saqlab qolish xususiyatidir.

Jismlarning o‘zini tinch holati yoki to‘g‘ri chiziqli tekis harakatini saqlab qolish xususiyati, jismlarning inertsiya xususiyati deb ataladi.

Shuning uchun, Nyutonning birinchi qonuni, inertsiya qonuni deb ham ataladi.

Nyutonning birinchi qonuni (inersiya qonuni). Har qanday jism o‘zining tinch holatini yoki to‘g‘ri chiziqli tekis harakat holatini unga boshqa jismlar ta'sir qilib, uni shu holatdan chiqarguncha saqlaydi.

Kuzatishlar Nyutonning birinchi qonuni har qanday sanoq tizimida ham to‘g‘ri bo‘lavermasligini ko‘rsatdi. Nyutonning birinchi qonuni bajariladigan sanoq tizimlari inersial sanoq tizimlar deyiladi. Boshqa sanoq tizimlariga nisbatan o‘zining tinch holatini yoki to‘g‘ri chiziqli tekis harakatini saqlayoladigan sanoq tizimlari inertsial sanoq tizimlari bo‘la oladi.

Nyutonning birinchi qonuni bajarilmaydigan sanoq tizimlari noinersial sanoq tizimlar deyiladi. Tezlanishli harakat qilayotgan har qanday sanoq tizimi noinersial tizim bo‘ladi.

Dinamikaning barcha qonunlarini inersial sanoq tizimlariga nisbatan ko‘rib chiqish qulaydir, chunki faqat shunday sanoq tizimlaridagina harakat holati va tezlanish jismlarning o‘zaro ta'siri orqali aniqlanadi.

Koordinata boshi Quyosh markaziga joylashgan geliotsentrik sanoq tizimini juda katta aniqlik bilan inertsial sanoq tizimi deb hisoblash mumkin. Uning koordinata o‘qlari o‘rganiladigan planeta yoki yulduzlarga yo‘naltirilgan bo‘ladi.

Xuddi shu holat uchun, Yer bilan bog‘langan sanoq tizimi inertsial sanoq tizimi bo‘la olmaydi, chunki Yer nafaqat Quyosh atrofida, hattoki o‘zining o‘qi atrofida ham aylanishini hisobga olish zarur. Ammo Yerdagi mexanikaviy harakatlar uchun Yer bilan bog‘liq bo‘lgan sanoq tizimini inertsial sanoq tizim deb hisoblash mumkin.