Nyutonning 1-qonuni. Inertlik, inersial sanoq sistemasi

Nyutonning 1-qonuni. Inertlik, inersial sanoq sistemasi.

Тezlanishning paydo bo’lish sababini topish uchun tajriba va kuzatishlardan foydalanish kerak. Biroq avvalo jismning qanday sharoitlarda tezlanishsiz harakat qilishini tekshiramiz.

Har qanday jism, harakatda bo’lish yoki tinch turishidan qat’iy nazar, olamda yakka emas. Uning atrofida ko’pgina boshqa jismlar: yaqin va uzoq, katta va kichik, tinch turgan va harakatlanayotgan jismlar bo’ladi. Bu jismlarning ba’zilari, balki hammasi ham, biz tekshirayotgan jismga, uning harakat holatiga qandaydir ta’sir ko’rsatadi. Bu ta’sirning qanday ekanini tajribada kuzatamiz. Quyidagi misolni qarab chiqaylik.

Ipga osilgan sharcha yerga bog’langan sanoq sistemasiga nisbatan tinch turibdi. Sharcha atrofida, turli jismlar bor: sharcha osilgan ip, xonaning devori, undagi va qo’shni xonalardagi ko’pgina buyumlar va Yer ham. Bu jismlarning hammasi ham sharchaga bir xil ta’sir ko’rsatmaydi.

Barcha jismlar Yer ta’sirida pastga tushishni hamma yaxshi biladi. Lekin ip kesilmaguncha sharcha tinch holatda turaveradi. Bu sodda tajriba shuni ko’rsatadiki, sharchaga uning atrofidagi barcha jismlardan faqat ikkitasi: ip va Yer sezilarli ta’sir ko’rsatadi va ularning birgalikdagi ta’siri sharchaning tinch holatda bo’lishini ta’minlaydi. Bu jismlardan birini – ipni yo’qotishimiz bilan tinchlik holati bo’zildi, sharcha tezlanishga ega bo’ladi. Agar biz taranglangan ipning ta’sirini o’zgartirmay, Yerni olib tashlay olsak edi, bu holda ham sharchaning tinchligi buzilgan bo’lar edi: u oldingiga qarama-qarshi tomonga ( yuqoriga) tezlanish bilan harakatlangan bo’lar edi. Bundan biz shunday xulosaga kelamiz. Ip va Yerdan iborat ikki jismning sharchaga ko’rsatadigan ta’siri bir-birini kompensatsiyalaydi.
Biz ko’rib o’tgan misolllardan quyidagi xulosaga kelamiz: agar jismlarning ta’sirlari bir-birini kompensatsiyalasa, jism bu jismlar ta’siri ostida tinch holatda bo’ladi. Bunga o’xshagan ko’p misollar mexanikaning asosiy qonunlaridan biri Nyutonning birinchi qonunini tushunishga yordam qiladi.
Shunday sanoq sistemalari borki, bularga nisbatan ilgarilanma harakatlanuvchi jismga boshqa jismlar ta’sir qilmasa, yoki boshqa jismlarning ta’siri kompensatsiyalansa, jismning tezligi o’zgarmaydi.
Biz keltirgan misollarda bunday sanoq sistemalari Yerga bog’langan sanoq sistemasi va Yerga nisbatan to’g’ri chiziq bo’ylab tekis harakat qiladigan sistemalar edi.

Jism tezligining o’zgarmas bo’lib saqlanish hodisasining o’zi inersiya hodisasi deb ataladi. Shuning uchun jismlarga ko’rsatiladigan tashqi ta’sirlar muvozanatlanganda jismlar o’zgarmas tezlik bilan harakat qiladigan sanoq sistemalari inersial sanoq sistemalari deb, Nyutonning birinchi qonuni esa inersiya qonuni deb ataladi.

Inertlik deb – jismning tinch yoki to’g’ri chiziqli tekis harakat holatini saqlashga intilish xususiyatiga aytiladi.

Nyuton qonulari bajarilmaydigan har qanday sanoq sistemasiga noinersial sanoq sistemasi deyiladi. Boshqa sanoq sistemalari ham bor. Lekin inersial sanoq sistemalari deb hisoblab bo’lmaydigan sanoq sistemalari ham bor ekanligini nazarda tutish kerak. Bular inersial sanoq sistemalariga nisbatan tezlanish bilan harakat qiladigan sistemalardir. Masalan, muzda Yerga nisbatan tezlanish bilan harakatlanayotgan hokkeychiga bog’langan sanoq sistemasini inersial sistema deb hisoblanmaydi. Chunki muz ustida tinch yotgan shayba bu hokkeychiga nisbatan tezlanish bilan harakat qiladigan bunday sanoq sistemalari noinersial sanoq sistemalari deb ataladi. Biror bir jismning tezlanishi har doim unga boshqa jism ta’sir etganda, ya’ni o’zaro ta’sirlashuvchi jismning ta’siridan hosil bo’lishini ko’rdik.

Fizikada bir jismning boshqa jismga ko’rsatadigan, natijada unga tezlanish beradigan ta’siri kuch deb ataladi. Kuchni – tezlanish olish sababi deb ham aytish mumkin. Kuchni I.Nyuton xuddi ana shunday qilib ta’riflagan: «qo’yilgan kuch jismning tinch holatini yoki to’g’ri chiziqli tekis harakat holatini o’zgartirish uchun qilingan ta’sirdir». Bu ta’sirni boshqa bir jism beradi. Agar, masalan, erkin tushayotgan jism tezlanish bilan harakat qilsa, tezlanish bu jismga Yer ko’rsatayotgan ta’sir orqali paydo bo’ladi. Ammo endi biz tushayotgan jismning tezlanishini unga qo’yilgan kuch hosil qiladi, deb ayta olamiz. Bu kuch og’irlik kuchi deb ataladi.