Kariolis kuchlari
Aylanma harakatdagi sistema bu sistemaga nisbatan ko’chib borayotgan jismga
markazdan qochma kuchdan boshqa, yana qo’shimcha kuch ham ta’sir qilishini ko’rsatamiz.
Kariolis kuchi deb ataladigan bu kuch (fransuz matematigi
Kariolis sharafiga shunday
nomlangan) jismning aylanayotgan sistemaga nisbatan harakatidagi
tezligiga va sistema
aylanishining burchak tezligiga bog’liq.
Dastlab bir xususiy holni ko’rib chiqamiz. Sistema vertikal o’q (1-rasm) atrofida strelka
bilan ko’rsatilgan yo’nalishda o’zgarmas burchak tezlik bilan aylanayotgan diskdan iborat
bo’lsin. jism OC radius bo’ylab A nuqtadan diskka nisbatan
tezlik bilan tekis harakat
qilayotgan bo’lsin.
∆ vaqt ichida jism
∆ =
=
∆ kesmani bosib o’tadi. Shu vaqt
ichida OC radius qo’zg’almas koordinata sistemasiga nisbatan, diskning aylanma harakati
tufayli,
∆ =
∆ burchakka buriladi va jism A nuqtadan D nuqtaga o’tadi. Qo’zg’almas
koordinata sistemasida jism bir vaqtning o’zida ikkita harakatda: diskka nisbatan
tezlik
bilan bo’layotgan harakatda va aylanayotgan diskning harakatida qatnashadi. Diskning turli
joylaridagi chiziqli tezligi turlicha bo’ladi.
1-rasm
Chiziqli tezlikning A nuqtadagi qiymatini bilan belgilaymiz. Agar jism faqatgina tezlik
bilan harakat qilsa,
yoyni chizar va
nuqtaga kelib qolar edi. Bir vaqtning o’zida
tezlik bilan ham, nisbiy tezlik bilan ham harakat qilib, jism
nuqtaga kelib qolishi kerak
edi(
//
). Haqiqatda esa jism D nuqtaga kelib qoladi. Bunga jism aylanish
markazidan uzoqlashgani sari uning
chiziqli tezligi kattalashib borishi sabab bo’ladi.
Shunday qilib, jism qo’zg’almas koordinata sistemasiga nisbatan radius bo’yicha harakat
qilib, o’z tezligini uzluksiz o’zgartirib boradi: u tezlanuvchan harakat qiladi. Bu
′
tezlanishning qiymati jismning
∆ vaqt ichida bosib o’tgan qo’shimcha ∆ = ′ yo’li
orqali aniqlanishi mumkin. 1-rasmdan:
∆ = ′ ′∆
yoki
= ∆ = ′∆ va ∆ =
∆ bo’lgani uchun:
∆ =
′(∆ ) . (1)
Binobarin, qo’shimcha
∆ yo’l ∆ vaqt kvadratiga proporsional bo’lib ortar ekan.
Ammo,
′ tezlanish qiymati o’zgarmas bo’lganda, bosib o’tilgan yo’l ∆ vaqt kvadratiga
proporsional bo’ladi(tekis tezlanuvchan harakat); bu holda:
∆ =
′(∆ ) .
∆ uchun yozilgan bu ifodani (1) ifoda bilan taqqoslab, jismning tezlanishini topamiz:
= 2 ′ . (2)
Bu tezlanish
′ nisbiy tezlikka tik ravishda yo’nalgan bo’ladi, biz tekshirgan holda u o’ng
tomonga yo’nalgan. jismga bu tezlanishni berish uchun unga o’ng tomonga yo’nalgan
=
kuch bilan ta’sir qilish kerak, bunda m-jismning massasi. kuch ta’sir qilmaganida disk