O’ZBEKISTON RESPUBLIKASI OLIY VA O’RTA MAXSUS TA’LIM
VAZIRLIGI
ALISHER NAVOIY NOMIDAGI SAMARQAND DAVLAT
UNIVERSITETI
MEXANIKA
KAFEDRASI
« TUTASH MUHIT MEXANIKASI » fanidan
o’quv-uslubiy
M A J M U A
«5440200 – Mexanika» ta’lim yo’nalishi talabalari uchun
SAMARQAND-2010
Burqutboyev Sherzod «Tutash muhit mexanikasi» fanidan o’quv – uslubiy majmua (5440200–
«Mexanika» ta’lim yo’nalishi talabalari uchun). – Samarqand: SamDU nashri, 2010. – … bet.
«Tutash muhit mexanikasi» fanidan ushbu o’quv – uslubiy majmua Samarqand davlat
universitetining «Mexanika» kafedrasida tayyorlangan. Majmua «Tutash muhit mexanikasi» fanini
o’rganish jarayonida talabaning mustaqil ishlashini ta’minlovchi o’quv-uslubiy materiallarni o’z ichiga
oladi, hamda talaba olgan bilimining sifatini doimo nazorat qilishni ta’minlaydi.
Taqrizchilar:
MUALLIFDAN
Hurmatli talaba!
Qo’lingizdagi ushbu o’quv-uslubiy majmua «Tutash muhit mexanikasi» fanini o’rganish jarayonida
sizning mustaqil ishlashingizni tashkil etishga mo’ljallangan.
Majmua ikki bo’limdan iborat: «Tutash muhit mexanikasi fanining o’quv predmetiga kirish» va
«Tutash muhit mexanikasi fanining reja-topshiriqlari va o’quv - uslubiy materiallari»
Birinchi bo’lim o’quv kursi bo’yicha dastlabki tushuncha beruvchi materiallar: o’quv kursining
dolzarbligi, maqsad va vazifalari, fan bo’yicha zarur bo’lgan bilim darajasining Davlat ta’lim standartlari
talablari, mavzu va mashg’ulot turlari bo’yicha o’quv soatlarining taqsimlanishi, ularning mazmuni va
tavsiya etiladigan adabiyotlar ro’yxati, mustaqil ishlar mavzulari, hamda bilimni yakuniy nazorat
savolaridan iborat.
Ikkinchi bo’limda har bir mashg’ulot uchun reja-topshiriq va o’quv materiallari berilgan.
Topshiriqlarni o’z vaqtida bajarish o’quv predmeti bo’yicha yuqori darajada bilimga ega bo’lishni va
doimo o’z-o’zini nazorat qilib borishni ta’minlaydi.
Har bir fan kabi «Tutash muhit mexanikasi» fanini o’rganishda mantiqiy ketma-ketlikni ta’minlash
talab etiladi. Shuning uchun mavzuni chuqur o’rgangandan so’ng yangi mavzuga o’tish mumkin bo’ladi.
SamDU «Mexanika» kafedrasi
assistenti: Burqutboyev Sh.M.
A.Navoiy nomidagi Samarqand davlat universiteti, 2010.
MUNDARIJA
1. «TUTASH MUHIT MEXANIKASI» FANIIGA KIRISH.
1.1. Fanga kirish, uning dolzarbligi, maqsad va vazifalari, uni o’zlashtirishga
qo’yiladigan talablar.
1.2. Fanning hajmi va mazmuni.
1.3. Fanni o’qitish jarayonini tashkil etish va o’tkazish bo’yicha tavsiyalar.
1.4. Taqvim mavzuiy reja.
1.5. Mustaqil o’rganish va referatlar tayyorlash uchun tavsiya etiladigan
namunaviy mavzular.
1.6. Glossariy.
1.7. Nazorat turlari bo’yicha namunaviy savollari.
1.8. Reyting baholash mezonlari.
1.9. Tavsiya etiladigan asosiy va qo’shimcha adabiyotlar ro’yxati
2. «TUTASH MUHIT MEXANIKASI» FANI BO’YICHA REJA – TOPSHIRIQ VA
O’QUV-USLUBIY MATERIALLAR MAJMUASI
2.1. Ma’ruza mashg’ulotlarining reja-topshiriqlari va o’quv-uslubiy materiallari
1.
Tutash muhitlar mexanikasining predmeti va usullari. Asosiy gipotezalar
I. Deformatsiyalanuvchi muhit kinematikasi.
1.
Tutash muhit harakatini o’rganishda Lagranj va Eyler nuqtai nazarlari
2.
Skalyar va vektor maydonlar.Ularning xarakteristikalari
Vektor chiziqlar. Oqim chiziqlari. Oqim chizigi tenglamasi.
Oqim sirti. Potensialli vektor maydoni, potensialli oqim
3.
Tenzor hisobi elementlari
Koordinatalarni almashtirish. Bazis vektorlari. Tenzor ta’rifi. Simmetrik
va antisimmetrik tenzorlar. Tenzorlar ustida amallar.
Vektor uzunligi. Fundamental metrik tenzor. Tenzor komponentalari soni.
4.
Deformatsiya nazariyasi
Hamrox sistema bazis vektorlarining vaqtdan bog’liqligi haqida.
Deformasiya tenzorlari. Deformatsiya tenzorlarining bosh o’qlari, bosh
komponentlari va ularni aniqlash usuli.
5.
Kubik kengayish koeffisiyenti. Harakat qonuni bo’yicha deformasiya
tenzori komponentlarini hisoblash. Tenzorlar va vektorlar komponentalarini
kovariant differensiallash va uning xossalari. Kristoffel simvollarining
xossalari.
Deformatsiyaning birgalik tenglamalari.
6.
Deformatsiya tezliklari tenzori. Tutash muhitdagi cheksiz kichik zarracha
tezligining taqsimlanishi.
7.
Stoks va Gauss-Ostrogradskiy teoremalari va vektor maydonlarning ular
bilvan bog’liq bo’lgan ba’zi xossalari.
Vektor rotatsiyasi va divergensiyasi. Vektor sirkulyasiyasi. Stoks
teoremasi. Potensialli va uyurmasiz harakat. Solenoidal maydonlar. Gelmgols
teoremalari. Gauss-Ostrogradskiy teoremasi. O’zgaruvchan hajm bo’yicha
olingan integralni vaqt bo’yicha differensiallash
II. Dinamik tushunchalar va tutash muhitlar mexanikasining dinamik
tenglamalari
1.
Uzviylik tenglamasi
2.
Lagranj o’zgaruvchilarida uzviylik tenglamalari.
3.
Kuchlarning klassisfikatsiyasi. Harakat miqdori tenglamasi
4.
Dekart koordinatalarda va ixtiyoriy koordinatalar sistemasida tutash
muhitning harakat tenglamalari
5.
Harakat miqdori momenti tenglamalari
6.
Klassik holda harakat miqdori momenti tenglamasi
7.
Simmetrik kuchlanish tenzorining bosh o’qi va bosh komponentalari
III. Tutash muhit ba’zi sodda modellarining yopiq tenglamalari sistemasi
1.
Ideal suyuqlik va gaz
2.
Chiziqli elastik jism va chiziqli qovushoq – elastik suyuqlik
3.
Navye-Stoks tenglamasi. Lame tenglamasi
4.
Egri chiziqli koordinatalar sistemasida tenglamalarga misollar
IV.
Termodinamikaning asosiy tushunchalari va tenglamalari
1.
Jonli kuch haqidagi teorema va ichki sirt kuchlarining ishi
2.
Termodinamik sistema va uning holati
4.
Termodinamikaning birinchi qonuni
5.
Energiya saqlanish qonunining tenglamalari
6.
Asosiy termodinamik jarayonlar
7.
Politrop jarayonlar
8.
Termodinamikaning 2 – qonuni
9.
Termodinamikaning differensial tenglamalari
V.Elektrodinamikaning asosiy tushuncha va tenglamalari
1.
Elektrodinamikaningasosiy tushunchalari. Elektromagnit maydon. Bo’shliqda
Maksvell tenglamalari
2.
Minkovskiy fazosida Maksvell tenglamalari
3.
Lorens almashtirishlari va inersial sanoq sistemalari
4.
Elekromagnit maydonning o’tkazgichlar bilan ta’sirlashishi
5.
Elektromagnit maydonning jismlar bilan qutblanish va magnitlanish hisobga
olinganda ta’sirlashishi
6.
Suyuqliklar gidrodinamikasi
VI.
Tutash muhitlar mexanikasi masalalarining qo’yilishi
1.
Aniq masalalar quyilishining umumiy asoslari
2.
Erkli noma’lumlar sonini kamaytirish. Ba’zi masalalarning qo’yilishida tipik
soddalashtirishlar.
3.
Tenglamalarni chiziqlashtirish tutash muhitlar mexanikasi masalalari
4.
Kuchli uzilish sirtlaridagi shartlar
5.
Ideal siqiluvchan muhitlar ichida uzilish sirtlari
6.
Fizik miqdorlarining o’lchamlari va Π– teorema
2.2. Amaliyot mashg’ulotlarining reja-topshiriqlari va o’quv-uslubiy materiallari
Deformatsiyalanuvchi muhit kinematikasi
1.
Koordinatalarni almashtirish
2.
Vektor maydonini differensiallash
3.
Tenzorlar ustida amallar
4.
Harakatning Lagranj va Eyler ko’rinishidagi ifodalari, ularning biridan
ikkinchisiga o’tish
5.
Ko’chish vektori. Deformatsiya tenzori. Chekli deformasiya.
6.
Bosh deformatsiyalar. Deformatsiya invariantlari. Kubik kengayish.
Deformatsiya tenzorining sharsimon va deviatr qismlari
7.
Chiziqli deformatsiya uchun birgalik tenglamalari
8.
Harakat. Oqim.Tezlik. Tezlanish
9.
Oniy tezliklar maydoni. Trayektoriya. Oqim chiziqlari
10.
Deformatsiya tezliklari tenzori.
T.M. DINAMIKASI
1
Сиқилувчан ва сиқилмас суюқлик учун узвийлик тенгламалари
2
Ортогонал эгри чизиқли координаталарда узвийлик тенгламаси
3
Кучланиш вектори ва тензори
4
Нормал ва уринма кучланишлар
5
Кучланиш тензорини алмаштириш
6
Кучланиш тензори сирти
7
Бош кучланишлар. Кучланиш тензори инвариантлари
8
Кучланиш тензорининг бош йўналишлари
9
Максимал ва минимал уринма кучланишлар
10
Кучланиш Мор доираси
11
Кучланиш тензорининг шарсимон ва девиатр қисмлари
12
Гидростатика масалалари
13
Ҳаракат миқдори ўзгариши ҳақидаги теорема.
14
Ҳаракат миқдори моменти ўзгариши ҳақидаги теорема
15
Т.М ҳаракат тенгламалари
16
Ламе тенгламалари
17
Идеал суюқлик учун Эйлер тенгламалари
18
Лемб-Громеки тенгламалари
19
Ёпишқоқ суюқлик учун Навье-Стокс тенгламалари
20
Бернулли тенгламаси
21
Цилиндрик координаталарда ҳаракат тенгламалари
22
Сферик координаталарда ҳаракат тенгламалари
23
Суюқликларнинг ўрнашган ҳаракати
24
Потенциалли ҳаракатга доир масалалар
25
Уюрмали ҳаракатга доир масалалар
26.
Aerogidromexanika masalalari
27
Deformatsiyalanuvchi qattiq jismlar mexanikasi masalalari
Termodinamika va T.M.M. masalalarining qo’yilishi
1. Chiziqli va hajmiy kengayishga doir masalalar
2. Issiqlik o’tkazuvchanlik
3. Erish, bug’lanish, yonishda issiqlik miqdorlari
4. Issiqlikning balans tenglamasi
5. Mendeleyev-Klapeyron tenglamasi. Holat tenglamalari tadbiqi
6. Van-der-Vaals tenglamasiga doir masalalar
7. Izojarayonlar
8. Adiabatik jarayonlar
9. Entropiya va Entalpiya
10. Dissipativ funksiyalar
11. Maksvell tenglamalari
12. Magnit gidrodinamikasi
13. Kuchli va kuchli uzilish sirtlari tezligini topish
14. Uzilish sirtlaridagi shartlarning Lagranj ko’rinishi
15. O’lchovlar nazariyasining masalalr yechishda qo’llanilishi
2.3. Seminar mashg’ulotlari
1. Берилган нуқтада кучланиш тензори орқали кучланиш вектори, нормал
ва уринма кучланишларни топиш
2. Қаттиқ жисм учун кўчиш вектори компоненталари ва суюқлик учун
тезлик вектори компоненталари берилганда кучланиш тензори
компоненталарини аниқлаш
3. Тезликлар майдони учун узвийлик тенгламасини қаноатлантиришини ва
уюрмани текшириш
4. Silindrik koordinatalarda Navye-Stoks tenglamasi
5. Sferik koordinatalarda Navye-Stoks tenglamasi
6. Termodinamikaning birinchi qonuni.
7. Energiya va issiqlik oqimi tenglamalari
8. Termodinamikaning ikkinchi qonuni. Entropiya Gibbs ayniyati
9. Uzilish sirtlari va ular uchun shartlar
10. Maksvell tenglamalari
11. Magnit va elektrogidrodinamika
12. O’lchovlarni tahlil qilish va modellashtirish
I - BO’LIM
«TUTASH MUHIT MEXANIKASI» FANIGA
KIRISH
1.1. FANGA KIRISH, UNING DOLZARBLIGI, MAQSAD VA VAZIFALARI,
UNI O’ZLASHTIRISHGA QO’YILADIGAN TALABLAR
1.1.1 Kirish.
«Tutash muhit mexanikasi» fan dasturi oliy ta’limning davlat ta’lim standarti va «5440200-
Mexanika» ta’lim yo’nalishining o’quv rejasi asosida tuzilgan.
Fanning maqsadi va vazifalari.
Tutash muhitlar mexanikasi kursini o’qitishdan maqsad mexanika yo’nalishi bo’yicha ta’lim
olayotgan talabalarga ushbu yo’nalishning negizini tashkil qiluvchi fanlardan biri TMMning fundamental
asoslarini berishdir.
Kursning vazifasi quyida keltirilgan dastur doirasida talabalarga chuqur nazariy bilim berish va
muayyan ko’nikmalar hosil qilish, ular yo’nalishning maxsus fanlar bloki tarkibida o’qitiladigan kurslarni
o’zlashtirishlari uchun yetarli bilim berish
1.1.2. Fanni o’zlashtirishga qo’yiladigan talablar.
Fanni o’zlashtirishda qo’yiladigan talablar Davlat ta’lim standartidagi malakaviy tavsifga muvofiq
ishlab chiqiladi va quyidagicha bayon etiladi.
Fanni o’zlashtirgandan keyin talaba:
- tutash muhit gipotezalari, xossalari va harakat qonunlari; mexanika fani turli fizik xodisalar va
jarayonlarni o’rganishning ilmiy nazariy asosi ekanligi, uning tushuncha va tasavvurlarining umumiyligi
haqida tasavvurga ega bo’lishi;
- tutash muhitlar mexanikasining asosiy tushunchalari va usullari; termodinamik faktorlar
hisobga olingan va hisobga olinmagan hollardagi tutash muhit klassik modellari; tutash muhit
kinematikasi; deformasiya nazariyasi; kuchlanish nazariyasi va tutash muhit asosiy tenglamalari;
deformasiya,
kuchlanish
va
ko’chish
masalalarini
yechish
va
ularni
muvozanat
holati,
deformasiyalanuvchan jismlarning (suyuqlik, gazsimon aralashmalar va qattiq jismlar) kuchlanganlik
masalalariga qo’llashni bilishi va foydalana olishi;
- texnik masalalarni yechish uchun mos keladigan klassik tutash muhit modellarini tanlay olish
va ularga tutash muhit asosiy qonunlari, xossalarini qo’llay olish; olingan natijalarni tahlil qila bilish
malakasiga ega bo’lishi kerak.
1.1.3. Fanning boshqa fanlar bilan bog’liqligi.
TMM fani nazariy mexanika, algebra, tenzor analizi, matematik analiz, analitik va differensial
geometriya, differensial tenglamalar, matematik fizika tenglamalari fanlari bilan bog’liqdir. Bu fanlar
talabalarning TMM fanini chuqur o’zlashtirishlari uchun zarur fanlar hisoblanadi. Shuningdek, xisoblarni
zamonaviy usullarda bajara olishlari uchun talabalar dasturlash va informatika fanini ham o’zlashtirib,
turli texnik obyektlar hisobotini shaxsiy kompyuterlarda bajara olishlari uchun dastur tuzishlari hamda
uni amaliy bajara olishlari kerak.
Bunda asosan, talabalar ma’ruzalar matnlarini yaratish, uni labaratoriya ishlari bilan birgalikda olib borish
hamda amaliy mashg’ulotlarni shaxsiy kompyuterlarda bajarish ko’nikmalarni hosil qilish kerak.
FANNING HAJMI VA MAZMUNI
1.2.1 «Tutash muhit mexanikasi» fanining hajmi
№
Mashg’ulot turi
Ajratilgan soat
Semestr
4-semestr
5-semestr
6-semestr
1
Nazariy
80
16
40
24
2
Amaliy
104
20
54
30
3
Seminar
20
-
14
6
4
Mustaqil ish
208
70
92
46
5
Konsultasiya
12
4
4
4
6
Nazoratlar
129
42
58
29
Jami
553
152
262
139
1.2.2. «Tutash muhit mexanikasi» fanining ta’lim standartlariga asoslangan mazmuni
Nazariy mashg’ulotlar mavzulari mazmuni va ularga ajratilgan soat
4-semestr (16 soat)
№
MAVZUNING NOMI
Soat
Adabiyotlar
I.
KIRISH
2
1.
Tutash muhitlar mexanikasining predmeti va usullari. Asosiy
gipotezalar
2
[1],1-bob §-1,2
II.
Deformatsiyalanuvchi muhit kinematikasi.
14
1.
Tutash muhit harakatini o’rganishda Lagranj va Eyler nuqtai
nazarlari
2
[1],2-bob §-1,2
2.
Skalyar va vektor maydonlar.Ularning xarakteristikalari
Vektor chiziqlar. Oqim chiziqlari. Oqim chizigi tenglamasi.
Oqim sirti. Potensialli vektor maydoni, potensialli oqim
2
[1], 2-bob §-3
3.
Tenzor hisobi elementlari
Koordinatalarni almashtirish. Bazis vektorlari. Tenzor ta’rifi.
Simmetrik va antisimmetrik tenzorlar. Tenzorlar ustida amallar.
Vektor
uzunligi.
Fundamental
metrik
tenzor.
Tenzor
komponentalari soni.
2
[1], 2-bob §-4
4.
Deformatsiya nazariyasi
Hamrox sistema bazis vektorlarining vaqtdan bog’liqligi
haqida. Deformasiya tenzorlari. Deformatsiya tenzorlarining bosh
o’qlari, bosh komponentlari va ularni aniqlash usuli.
Kubik kengayish koeffisiyenti. Harakat qonuni bo’yicha
deformasiya tenzori komponentlarini hisoblash. Tenzorlar va
vektorlar komponentalarini kovariant differensiallash va uning
xossalari. Kristoffel simvollarining xossalari.
Deformatsiyaning birgalik tenglamalari.
2
2
[1], 2-bob §-5
5.
Deformatsiya tezliklari tenzori. Tutash muhitdagi cheksiz kichik
zarracha tezligining taqsimlanishi.
2
[1], 2-bob §-
6,7
6.
Stoks
va
Gauss-Ostrogradskiy
teoremalari
va
vektor
maydonlarning ular bilvan bog’liq bo’lgan ba’zi xossalari.
Vektor rotatsiyasi va divergensiyasi. Vektor sirkulyasiyasi.
Stoks teoremasi. Potensialli va uyurmasiz harakat. Solenoidal
maydonlar. Gelmgols teoremalari. Gauss-Ostrogradskiy teoremasi.
O’zgaruvchan hajm bo’yicha olingan integralni vaqt bo’yicha
differensiallash
2
[1], 2-bob §-8
5-semestr (40 soat)
№
MAVZUNING NOMI
SOAT
Adabiyotlar
III. Dinamik tushunchalar va tutash muhitlar mexanikasining
dinamik tenglamalari
14
1.
Uzviylik tenglamasi
2
[1], 3-bob §-1
2.
Lagranj o’zgaruvchilarida uzviylik tenglamalari.
2
[1], 3-bob §-1
3.
Kuchlarning klassisfikatsiyasi. Harakat miqdori tenglamasi
2
[1], 3-bob §-2
4.
Dekart koordinatalarda va ixtiyoriy koordinatalar sistemasida tutash
muhitning harakat tenglamalari
[1], 3-bob §-2
5.
Harakat miqdori momenti tenglamalari
2
[1], 3-bob §-3
6.
Klassik holda harakat miqdori momenti tenglamasi
2
[1], 3-bob §-3
7.
Simmetrik kuchlanish tenzorining bosh o’qi va bosh komponentalari
2
[1], 3-bob §-4
IV. Tutash muhit ba’zi sodda modellarining yopiq tenglamalari
sistemasi
8
1.
Ideal suyuqlik va gaz
2
[1], 4-bob §-1
2.
Chiziqli elastik jism va chiziqli qovushoq – elastik suyuqlik
2
[1], 4-bob §-2
3.
Navye-Stoks tenglamasi. Lame tenglamasi
2
[1], 4-bob §-2
4.
Egri chiziqli koordinatalar sistemasida tenglamalarga misollar
2
[4], 4-bob §-3
Do'stlaringiz bilan baham: |