Ko’chish. Tezlik va uning birligi

1-mavzu: KINEMATIKA. TO’G’RI CHIZIQLI HARAKAT. TEZLIK. TEZLANISH


Reja:

1. 
   Kinematika. Moddiy nuqta.
   
2. 
   Harakatning kinematik tenglamalari.
   
3. 
   Ko’chish.
   
4. 
   Tezlik va uning birligi.
   
5. 
   Tezlanish va uning birligi.
   
6. 
   Harakatning, tezlik va tezlanishning grafiklari.
   

Fizik masalalarni hal qilishda muqarrar ravishda turli model va abstrakt tushunchalardan foydalaniladi. Atrofimizdagi turli jismlarning biror yig’indisi harakat kilayotganligini anglash uchun ular kaysi jismga nisbatan harakat qilishini kuzatish turlicha xarakterda qabul kilinadi. Agar shu harakatlarni dikkat bilan taxlil kilinsa jismning harakati fazo yoki tekislikning ikkita nuqtasi oraligida va vaqt intervalida sodir bo’lgani aniqlanadi. Fazo yoki tekislikning bir nuqtasidan ikkinchi nuqtasiga jismning biror vaqt oraligida kuchishi mexanik harakat deyiladi. Aniqrogi, jismni boshka jismlarga nisbatan vaziyatining vaqt davomida uzgarishi yuzaga keladi.

Jismning harakati uz - uzicha yuzaga kelmay balki u biror ta’sir tufayli amalga oshiriladi. Mexanik harakat harakatning barcha boshka turlarida mavjud bo’ladi. Mexanik harakat fizikaning mexanika bulimida urganiladi. Mexanika 3 kismdan iborat: kinematika, dinamika va statika.
Har bir jism uz shakliga ega bo’lib fazoda ma’lum xajmni egallaydi. Boshka jismlar ta’sirida bulmagan jismga yakkallangan jism, bir necha uzaro ta’sirlashuvchi jismlar to’plamiga esa jismlar tizimi (sistemasi) yoki mexanik tizim deyiladi. Tizimni harakati yakka jism harakatining murakkab shaklidir. Lekin xar qanday murakkab harakatni soddarok shaklga keltirish mumkin. Buning uchun shu jismning o’lchamlarini kurilayotgan masalada xisobga olmaslik, xisobga olganda xam juda kichik deb xisoblash lozim. Bunday abstrakt jism moddiy nuqta deb ataladi.
Mexanikaning moddiy nuqta harakat qonuniyatlarini shu harakatni yuzaga keltiruvchi sabablarsiz urganadigan bulimi kinematika deyiladi.
Moddiy nuqta (MN) tushunchasi nisbiydir. Masalan, Yer Quyosh atrofida aylanishida Yer va Quyoshni moddiy nuqtalar desak, Yerni uz o’qi atrofida aylanishini urganishda uni moddiy nuqta deb karash mumkin emas, chunki Yerni shakli, o’lchami aylanma harakat xarakteriga ta’sir kursatadi va h.k.
Har qanday ixtiyoriy makraskopik jismni xayolan uzaro tasirlashuvchi kichik bulakchalarga bo’lib ularning xar birini moddiy nuqta deb qarash mumkin.

MN harakatini urganishda koordinatalar tizimi sifatida to’g’ri burchakli dekart koordinatalar tizimidan foydalaniladi. MN ning fazodagi harakati mobaynida koldirilgan izi traektoriya deb ataladi. Uning shakliga karab bu izlar to’g’ri chiziqli yoki egri chiziqli bo’lishi mumkin. MN ning harakatini tavsiflashni uch xil usuli mavjud(1-rasm): a)Tabiiy usul. MN vaqtning boshida MO = r1 radius - vektorli koordinatada joylashgan bulsin. Ma’lum t vaqt ichida u MN = S yoy buyicha harakatlanib S = S (t) vaziyatni egallaydi. Bu funktsiya MN ning traektoriya buylab harakat qonuni deyiladi.

1-rasm

b) Vektor usuli. Bunda MN ni fazodagi urni koordinatalar boshidan berilgan nuqtalargacha utkazilgan r₁ va r₂ radius - vektorlar yordamida kursatiladi. Harakat davomida MN radius-vektorini qiymati va yunalishi uzgarib boradi, yaxni radius - vektor vaqtning funktsiyasi xisoblanadi:

r = r (t) (2)
v) Koordinatalar usuli. Bunda MN fazodagi urnini uning x, u, z koordinatalari orqali beriladi. Harakat mobaynida MN koordinatalari uzgarib turadi.
x = x (t), y = y (t ), z = z (t) (3)
Bu funktsiyalar nuqta harakatining kinematik tenglamalari deb ataladi. MN radius -vektori

ko’rinishida bo’ladi.
Nuqta radius vektorining qiymati (moduli)

bo’ladi.
(4) - kuchishining vektor, (5) esa uning skalyar ifodalaridir.

Traektoriyada bir-biriga yakin joylashgan ikki vaziyatni birlashtiruvchi va harakat yunalishini kursatuvchi kesma kuchish deyiladi.

	Vaqt intervali juda kichik bo’lganda yoki harakat to’g’ri chiziqli bo’lganda S = r bo’ladi. Agar moddiy nuqta bir vaqtni uzida ikkita kuchishda ishtirok etayotgan bulsa uning oxirgi vaziyati ikkala kuchish baravariga amalga oshganiga bog’liq emas. Harakat okibati bir xil bo’lib, natijali kuchish vektori parallelogram koidasi bilan topiladi.(2-rasm)
2-rasm

Bu formula harakatning mustakillik qonunidir.
Harakatlanayotgan jismning radius-vektori r = r (t) ni uzgarishi vaqtga bog’liq ravishda kanchalik jadalligini baxolash zarur bo’ladi. SHu maksadda harakat tezligi tushunchasi kiritiladi.