Физика маърузалари

Саволлар:

1. 
   Тœлиš механик энергия šандай топилади?
   
2. 
   Тœлиš механик энергиянинг саšланиш šонунини тушунтиринг.
   
3. 
   Енгил автомобиллар учун оптимал тезланиш šанчага тенг ва унга šандай эришилади?
   
4. 
   Автомобилнинг "чегаравий" характеристикаси деб нимага айтилади?
   
5. 
   Фойдали иш коэффициентининг физикавий маъносини тушунтиринг.
   

16-маъруза
Šаттиš жисм механикаси
Маъруза режаси:
Šаттиš жисм айланма ќаракат динамикасининг асосий тенгламаси. Инерция моменти. Айланма ќаракат šилаётган жисмнинг кинетик энергияси. Эркин œš. Гироскоп.
Тавсия этилаётган адабиётлар:

1. 
   Дж. Орир. Физика, - М, Мир, 1981, 153 - 169 б.
   
2. 
   Стрелков С.П. Механика. Т., «Œšитувчи», 1977, 177-260 б.
   
3. 
   Е.М.Гершензон, Н.Н. Малов. Курс общей физики. Механика. М., "Просвешение" 1987 г. 121-155 бетлар.
   

Маъруза матни
Айланма ќаракат деб шундай ќаракатга айтиладики, бунда жисм барча нуšталарининг траекториялари, маркази айланиш œšи дейилувчи битта чизиšда бœлган концентрик айланалардан иборат бœлади. Масалан, ќаракатсиз автомобилнинг ишлаётган моторидаги вали айланма ќаракат šилади.
Жисмнинг айланиши бурчак тезлик катталиги билан аниšланади. Жисмнинг А ва В нуšтасидан œтувчи ќамда айланиш œšига тик текисликда ётувчи чизиš фазода t ваšт моментида муайян ќолатни эгаллаб турибди деб тасаввур šилайлик; навбатдаги t+dt пайтда шу чизиšнинг œзи бошšа А^' ва В^' ќолатни олиб, у олдинги ќолат билан бурчак ќосил šилади. га тенг катталикни жисмнинг бурчак тезлиги дейилади. Агар бурчак тезлик ваšт œтиши билан œзгарса, (ортса ёки камайса) у ќолда бу œзгариш худди нуšтанинг чизиšли тезлиги œзгарадиган холдагидек, бурчак тезланиш билан ёки бурчак тезликнинг œзгариш "тезлиги" билан, яъни ќосила билан характерланади. Муайян пайтда бурчак тезлик šаттиš жисмнинг барча šисмлари учун бирдайлиги сабабли, равшанки, бурчак тезланиш ќам бирдай бœлади. Тезланишнинг w_t уринма ташкил этувчиси тезлик v нинг траектория бœйича œзгариши билан белгиланади, у dt ваšт давомида доимийлиги сабабли šуйидагига тенг:
, (1)
Энди бурчак тезланиш ва œšда айланувчи жисмга таъсир этувчи кучлар моменти орасидаги бођланишни кœриб чиšайлик. Бунинг учун даставвал жисмнинг бирор ажратиб олинган заррасининг ќаракатини šарайлик. Айтайлик, массали зарра œšдан r_i масофада жойлашган бœлсин (1- расм).

1-расм
Заррачага бирор ташšи ва ички кучлар таъсир килади. Бу кучларнинг АВ чизиššа проекцияси šуйдагига тенг бœлсин:

У холда жисмнинг i - зарраси учун динамиканинг иккинчи тенгламаси šуйидагича ёзилади:
, (2)
(2) тенгламани r_i га к¢пайтириб кучнинг œššа нисбатан моментини топамиз:
, (3)
(3) тенгламани жисмни ташкил этувчи барча зарралар учун ёзамиз ва уларни бир-бирига šœшамиз. Натижада šуйидаги ќосил бœлади:
, (4)
Агар ички кучларнинг моменти нолга тенглигини ќисобга олсак, бœлади.
йиђинди жисмга таъсир šилувчи барча ташšи кучлар айлантирувчи моментидан иборат. Šуйидаги
, (5)
катталик махсус номга эга бœлиб, у берилган айланиш œšига нисбатан инерция моменти деб аталади.
Энди (4) тенгламани šуйидагича ёзамиз:
, (6)
(6) ифода šуйидагича œšилади: жисмни муайян œš атрофида айлантирувчи ташšи кучларнинг моменти жисмнинг шу œššа нисбатан инерция моментининг жисм бурчак тезланишига кœпайтмасига тенг: Бу šœзђалмас œšда айланувчи šаттиš жисм учун динамиканинг асосий šонунидир.
Айланаётган жисмнинг кинетик энергияси жисмнинг алохида зарралари кинетик энергияларининг йиђиндисидан ташкил топади. Œšдан r масофада турган зарранинг кинетик энергияси šуйдагига тенг:
, (7)
чунки , айланаётган яхлит жисмнинг кинетик энергияси
, (8)
эса жисмнинг илгариланма ќаракатидаги каби ифодаланиб фаšат масса œрнига жисмнинг инерция моментини, чизиšли тезлик œрнига - бурчак тезлик w ни šœйиш лозим.
Агар жисмнинг айланиш œšи массалари марказидан œтмаса, марказдан šочма инерция кучлари œššа босим беради. Œš массалар марказидан œтиб, инерция кучларининг œššа тик бœлган исталган йœналишга нисбатан моменти нолга тенг бœлсагина, айланаётган жиснинг œššа таъсири нолга тенг бœлади.
Жисм симметрияга эга бœлган ќолларда бундай йœналишларнинг кœрсатиб бериш мумкин. Агар жисм шу кœрсатилган œšлардан бири атрофида айланса, у ќолда айланиш шу œšни тутиб турувчи таянчларига ќеч šандай таъсир кœрсатмайди ва шунинг учун бундай œšларни эркин œšлар ёки эркин айланиш œšлари дейилади. Ќаšиšатдан ќам, жисмга шундай эркин œšлардан бири бœйича айланиш имконияти берилса, у ќолда ташšи кучлар бœлмаганда, бу айланиш исталганча узоš давом этади.
Жисм бир œššа нисбатан тез, бошšаларига нисбатан секин айланаётган ќолларда ќаракат миšдори моментининг йœналишини такрибан аниšлаш мумкин. Пилдироš ва гироскопларнинг айланишида юз берувчи физикавий ќодисалар одатда юšорида кœрсатилган широитларда содир бœлади. Пилдироšни картон вароš устида айлантириб юбориб, уни юšорига ирђитишимиз мумкин. Учиш пайтида пилдироš œз œšининг йœналишини саšлайди ва учи билан картонга тушаётиб, œз œšи атрофида етарлича айланиш тезлигига эга бœлса, барšарор туришда давом этади.
Бу каби барча ќодисалар ќаракат миšдори момментининг œзгариш šонунлари билан тушунтирилади. Айланиш œšига нисбатан симметрик бœлган ва œз œšи атрофида тез айлана оладиган жисм (одатда диск) гироскоп деб аталади. Гироскопнинг œšи горизонтал ва ветрикал œšлар атрофида бурилиб, фазода исталган йœналишни олиши мумкин.