Физика маърузалари

11-маъруза
Динамика šонунлари
Маъруза режаси:
Ньютоннинг биринчи šонуни. Масса ва куч. Ньютоннинг иккинчи ва учинчи šонуни. Табиат кучлари. Ќаракат миšдори ва унинг саšланиш šонуни.
Тавсия этилаётган адабиётлар:

1. 
   Матвеев А.Н. Механика и теория относительности, М. "Высшая школа", 1986, 105 – 115, 129 - 130 б.
   
2. 
   Дж. Орир. Физика, - М, Мир, 1981, 51 - 55 б.
   
3. 
   Стрелков С.П. Механика. Т., «Œšитувчи», 1977, 45 - 100 б.
   

Маъруза матни

Динамика šонунлари жисмнинг ќаракати билан уни юзага келтирган ёки бу ќаракатни œзгартирувчи сабаблар орасидаги бођланишни œрнатади. Куч деганда жисмларнинг œзаро таъсири натижасида юзага келувчи ва ќаракат ќолатини œзгартирувчи физикавий сабабни тушунамиз. Куч – камида иккита жисмнинг œзаро таъсирини характерловчи ё жисм ќаракат ќолатининг ўзгаришини, ё жисм шаклининг ўзгаришини, ёки ќар иккаласининг биргаликда œзгаришини аниšловчи физикавий катталикдир.

Биз статикада кучни šандай œлчашни ва аниšлашни билганимиз ќолда, бу куч жисм ќаракатининг œзгариши ќаракат ќолатининг œзгариши билан šандай бођланганини билмаймиз – бу динамиканинг асосий масаласидир. Кучлар билан ќаракат œртасидаги бођланиш šонуниятини очиш – биринчи марта Галилейнинг инерция šонуни асосида Ньютон томонидан тœла тарзда ечилган эди. Бу šонун Ньютоннинг биринчи šонуни дейилади ва у šуйидагича таърифланади: Ќар šандай жисм тинч ёки текис ва тœђри чизиšли ќаракат ќолатини šœйилган кучлар бу ќолатни œзгартиргунча саšлайди. Бу šонун математик усулда šуйидагича ёзилади:
а=0, F_т.т = 0 , (1)
Жисмнинг массаси деб аталувчи физикавий катталик жисм инертлигининг œлчовидир. Аравачани юклай бориб, биз унинг массасини оширамиз, натижада аравачанинг œша куч таъсирида оладиган тезланиши камаяди. Берилган жисмнинг муайян куч таъсиридаги тезланиши устида тажрибалар œтказиш ќамда динамиканинг иккинчи šонунини ќисобга олиш билан жисм массасини аниšлаш мумкин. Шундай йœл билан топилган катталик инерт масса дейилади.
Халšаро келишув асосида СИ системасида масса бирлиги šилиб килограммнинг халšаро прототипи šабул šилинган. Массанинг бу бирлиги килограмм (кг) деб аталади. Масса – скаляр катталикдир.
Кучлар таъсирида жисм šандай ќаракат šилади? Бунга динамиканинг иккинчи šонуни жавоб беради. Жисм массаси катталигининг унинг тезланишига кœпайтмаси берилган жисмга таъсир šилаётган кучнинг катталигига пропорционал. Куч ва тезланиш йœналишлари мос тушади. Иккинчи šонун œзаро учта катталикни: куч, тезланиш ва массани бођлайди. Жисмнинг ќаракатидаги механикавий ќолатни характерлаш учун яна битта катталик – жисмнинг ќаракат миšдори киритилади. Агар m массали жисмнинг ќаракат миšдорини Р орšали белгиласак, у ќолда v тезликка эга бœлган жисм учун:
Р = mv , (2)
Жисм ќаракат миšдоридан олинган ќосила катталик жиќатдан таъсир šилувчи кучга тенг ва йœналиши унинг йœналиши билан мос тушади.
Агар Р – жисмнинг ќаракат миšдори, F – таъсир этувчи куч бœлса, у исталган ваšт моментида
(3)
бўлади.
Жисм массаси œзгармас бœлганлиги учун (3) ифодани šуйидагича ёзиш мумкин:
, (4)
бунда бœлгани учун (4) ни šуйидагича ёзиш мумкин:
F = m a , (5)
Демак, (5) ифодадан кœриниб турибдики, куч тезланишга тœђри пропорционал экан.
Динамиканинг учинчи šонунини Ньютон šуйидагича таърифлаган: «Таъсирга ќамма ваšт тенг ва šарама-šарши акс таъсир мавжуд; бошšача айтганда, иккита жисмнинг бир-бирларига œзаро таъсирлари œзаро тенг ва šарама-šарши йœналган».
Агар бирор А жисмга таъсир šилувчи куч иккинчи В жисм томонидан šуйилган бœлса, у ќолда бу кучни F_AB орšали белгилаймиз.
Учинчи šонуннинг даъвосига кœра, агар В жисм А жисмга F_AB куч билан таъсир šилса, у ќолда œз навбатида А жисм В жисмга, албатта катталиги тенг ва ишораси šарама-šарши F_BА куч билан таъсир šилади, яъни
, (6)
Бу иккала куч битта тœђри чизиš бœйича йœналган бœлади. Учинчи šонун куч икки хил жисмнинг œзаро таъсири натижаси эканлигини акс эттиради.
Табиат кучлари асосан иккига бœлинади: электромагнит кучлар ва Бутун Олам тортишиш кучлари. Бошšа барча кучлар, масалан, эластиклик кучи, ишšаланиш кучи, электр кучи, магнит кучи ва ќоказо кучлар шу икки асосий кучларнинг турлича намоён бœлишидир.
Динамиканинг иккинчи ва учинчи šонунини œзаро таъсирлашуви бир нечта жисмдан иборат бœлган системага татбики жуда муќим хулосаларга олиб келади ва улардан ќаракат миšдорининг саšланиш šонуни келиб чиšади. Горизонтал шиша сиртда ётган ораларига пружина šœйиб сиšиб бођланган иккита шарчани šараймиз. Агар бирор пайтда ипни куйдириб (узиб) юборсак, унда пружина m₁ шарчага F_1,2 куч билан, m₂ шарчага эса F_1,2 га тенг, лекин šарама-šарши бœлган F_2,1 куч билан таъсир šилади:
(7)
Шу кучлар таъсирида шарчалар а₁ ва а₂ тезланишлар олиб, улар šуйидаги тенгламалардан аниšланади:
(8)
(7) ифодага биноан, šуйидагини ќосил šиламиз:
(9)
Маълумки, m₁v₁ – биринчи шарчанинг, m₂v₂ – иккинчи шарчанинг ќаракат миšдоридир, тезланишлар эса
(10)
бœлади. Бу ифодаларни (9) тенгламага šœйиб, šуйидаги тенгламани оламиз:
(11)
ёки
(12)
Демак, иккита жисмдан иборат бœлган системанинг ќаракат миšдори шу жисмларнинг œзаро таъсир кучлари натижасида œзгариши мумкин эмас.
Агар изоляцияланган система кœп миšдордаги жисмлардан иборат бœлса, у ќолда
(13)
ёки
(14)
бœлади.
Барча жисмлар ќаракат миšдорлари йиђиндисини Р орšали белгиласак, у ќолда ќаракат миšдорининг доимийлик šонунини шундай ёзиш мумкин:

ёки
, Р = const (15)
Демак, жисмлар ёпиš системасининг ќаракат миšдори ички кучлар таъсирида œзгариши мумкин эмас.