1. Mexanik harakat

1. Mexanik harakat

Kirish.

Reja:

1. Kinematika asoslari. Mexanik harakat. Fazo, vaqt, sanoq sistemalari haqida tushunchasi.

2. To’g’ri chiziqli harakat. To’g’ri chiziqli tekis harakat.

3. To’g’ri chiziqli tekis o’zgaruvchan harakat.

1.Mexanik harakat. Mexanika materiya harakatining eng sodda formasi haqidagi
ta’limotdir. Bunday harakat jismlarning yoki jism qismlarining bir- biriga nisbatan
ko’chishidan iborat bo’ladi.
Mexanika ham hamma tabiiy fanlar singari o’zining qonun-qoidalarini
tajribalardan
olingan

ma’lumotlarni

umumlashtirish
yo’li
bilan

aniqlaydi.

Jismlarning ko’chishini kuzatish tajribalari eng sodda tajribalardir. Odamlar
kundalik turmushida va har qanday ishlab chiqarish jarayonida jismlarning
ko’chishini ko’radilar. Shuning uchun mexanik tasavvurlar yaqqol bo’ladi.
Mexanikaning boshqa tabiiy fanlardan oldinroq rivojlanishiga ham sabab ana shu. Mexanikaning asosiy qonunlarini Galiley (1564-1642) ancha oddiylashtirgan edi. Nyuton (1642-1727) ularni uzil-kesil ta’riflab berdi. Ammo “klassik mexanika” deb
nom olgan
Galiley – Nyuton mexanikasi ma’lum tipdagi harakatlarni, ya’ni
tazliklari uncha katta bo’lmagan va o’lchamlari kishi tanasining o’lchamlariga
yaqin bo’lgan jismlar (masalan, otilgan tosh) ning harakati yoki o’zi juda katta bo’lgan jismlar (planetalar)ning xarakatini kuzatish natijasida vujudga kelgan.
Klassik mexanikaning taqribiy xarakterga ega bo’lishiga sabab shu. Fanning keyingi taraqqiyoti natijasida ma’lum bo’ldiki, agar tekshirilayotgan jismlar juda ko’p atomlardan iborat bo’lsa (makroskopik jismlar) va ularning tezligi yorug’lik tazligiga qaraganda nihoyat darajada kichik bo’lsa, klassik mexanika haqiqatni juda aniq aks ettira oladi.
Tezligi yorug’lik tezligiga yaqin bo’lgan makroskopik jismlarning harakat
qonunlari Eynshteyn tomonidan kashf etilgan nisbiylik nazariyasida bayon qilinadi.
Klassik mexanikaning qonunlari ayrim atomlar va elementlar zarrachalarning harakatini tekshirish uchun ham yaroqsizdir. Mikroskopik jismlarning harakat mexanikasi kvant mexanikasi deb ataladigan fanda bayon qilinadi. Klassik
mexanikani qanday chegaralarda ishlatish mumkinligi to’g’risida keyinroq gapiramiz. Hozircha, so’z hamma vaqt tezligi yorug’lik tazligidan nihoyat darajada kichik bo’lgan makroskopik jismlarning harakati haqida boradi, deb faraz qilamiz.
Mexanik hodisalarning juda ko’p uchrab turishi ularning ko’zga yaqqol tashlanib turadigan bo’lishi va ba’zi fizik hodisalarni (masalan, tovushni) mexanik tasavvurlar yordamida tushuntirishning juda qulay bo’lishi shunga olib keldiki, XIX asrda ko’pchilik fiziklar biror hodisani tushuntirish uchun uning qanday mexanik hodisalardan iborat ekanini ko’rsatish kifoya, deb o’ylar edilar. Biroq fizikaning keying taraqqiyoti, ayniqsa yorug’lik va elektr haqidagi ta’limmotning taraqqiyoti
ko’pgina hodisalarning o’ziga xos qonuniyatlari bo’lib, ana shu o’z qonunlariga bo’ysunishini, hamma hodisalarni ham harakatning eng sodda turi, ya’ni mexanik harakatdan iborat deb tushunishni mumkin bo’la bermasligini ko’rsatdi.
Mexanik harakat juda xilma-xil va xiyla murakkab xarakterda bo’lishi mumkin.
Shuning uchun ham mexanika real harakatlarni soddaroq harakatlarga ajratib
tekshiradi. Sodda harakatlar o’rganilgach, murakkabroq harakatlarga o’tiladi. Eng
sodda mexanik harakat – moddiy nuqtaning harakatidir. Berilgan masalada tekshirilayotgan jismning o’lchamlari va shaklini hisobga olmaslik mumkin bo’lsa, bunday jism mexanikada moddiy nuqta deb ataladi. Ko’pincha ma’lum bir real jism, masalaning qo’yilishiga qarab, yoki moddiy nuqta sifatida, yoki o’lchamlari chekli bo’lgan jism sifatida qaraladi. Masalan, artilleriya snaryadining fazoda uchib borishi
to’g’risidagi masalani
tekshirganimizda
biz
avval

snaryadning

shakli va
o’lchamlarini hisobga olmay moddiy nuqta deb olishimiz mumkin. Lekin bu
masalada havoning qarshiligi
va uchib
borayotgan
snaryadning
aylanishi
snaryadning xarakatiga qanday ta’sir ko’rsatishini tekshirish lozim bo’lsa, snaryadni
biz moddiy nuqta deb qaray olmaymiz: endi biz uning shaklini, o’lchamlarini va boshqalarni hisobga olishimiz kerak bo’ladi. Shuning kabi astranomlar ham, yer
sharining quyosh atrofida o’z orbitasi bo’ylabqiladigan harakatini tekshirganlarida
yer sharini moddiy nuqta deb hisoblashlari mumkin.
Berilgan ta’rifga ko’ra, mexanik harakat oddiy ko’chishdan boshqa narsa emas. Bunday ko’chishlar esa faqat qandaydir boshqa moddiy jismlarga nisbatan sodir
bo’lishi

mumkin.
Shuning

uchun
biror

jismning harakatini xarakterlash

imkoniyatiga ega bo’lmoq uchun, dastavval bu jismning ko’chishini qaysi jismga
(yoki bir-biriga nisbatan qo’zg’almas bo’lgan jismlar to’dasiga) nisbatan hisoblash haqida shartlashib olishimiz kerak. Bu jism yoki jismlar to’dasi sanoq sistemesini
tashkil qiladi. Shunday qilib har bir harakat biror aniq sanoq sistemasiga nisbatan qaralishi kerak. Turli hollarda sanoq sistemasi turlicha tanlanishi mumkin, lekin
sanoq sistemasini faqat qat’iy tanlab olgandagina muayyan harakatni xarakterlay olamiz. Masalan, biror jismni uloqtirib uning uyga nisbatan qilayotgan harakatini kuzatishimiz mumkin; bu holda uning devorlari, poli va boshqa jismlari sanoq sistemalarini tashkil qiladi. Lekin xuddi shu jismning harakatini quyoshga yoki biror
yulduzga nisbatan tekshirishimiz ham mumkin. Faqat bu haqida oldindan aniq kelishib olishimiz kerak.
Harakatni tasvirlash uchun amalda sanoq sistemasi bilan biror koordinatalar
sistemasini (masalan, odatdagi to’g’ri chiziqli to’g’ri burchakli koordinatalar sistemasini) bog’lashga to’g’ri keladi. Harakat uyga nisbatan tekshirilayotganda
koordinatalar boshini masalan, uyning burchaklaridan biriga olish va o’qlarni devorlar bo’ylab yo’naltirish mumkin, yoki koordinatalar boshini quyoshda olib,
o’qlarni ma’lum yulduzlarga tomon yo’naltirish mumkin. Sanoq sistemasini tanlash to’g’risidagi masalani biz keyinchalik ko’ramiz, hozircha harakatni xarakterlash uchun bizga hamma vaqt sanoq sistemasi va u bilan mahkam bog’langan koordinatalar sistemasi berilgan deb hisoblaymiz.
Ba’zida mexanikaviy harakat jismning fazoda vaqt o’tishi bilan ko’chishidan iborat deb qaraladi. Jismlar yo’qligida fazoni tasavvur qilib bo’lmaydi.