|
MODDIY NUQTANING HARAKATI
Jismlarning yoki bir jism qismlarining fazoda bir-biriga nisbatan siljishiga mexanik harakat deyiladi. Jismlarning mexanik harakatini oʻrganganda koʻpincha ularning shakllari va oʻlchamlarini hisobga olmasa ham boʻladigan hollar uchraydi. Bunday sharoitlarda jismni moddiy nuqta deb qarash mumkin. Masalan, bir bola uyidan maktabgacha ma’lum masofa bosib oʻtsa, bolaning harakatini oʻrganganda uni moddiy nuqta deb qarash masalani osonlashtiradi. Lekin shu bola qoʻl va oyoqlarini qimirlatib gimnastika bilan shugʻullansa, uni endi moddiy nuqta deb qarash mumkin boʻlmaydi. Xuddi shunday yerning Quyosh atrofida aylanishini oʻrganganda yerni moddiy nuqta deb qarash mumkin, lekin yerni oʻz oʻqi atrofida sutkalik aylanishini koʻrganda yerni moddiy nuqta deb qarash mumkin emas. Demak, moddiy nuqta deb koʻrilayotgan masalada shakli va oʻlchamlarini hisobga olmaslik mumkin boʻlgan jismga aytiladi.
Jismning vaziyatini yoki harakatini har doim boshqa jismga nisbatan koʻriladi, shu sababli oxirgi jismni sanoq jismi deyiladi. Fizikada sanoq sistemasi sifatida koorditanatalar sistemasi ishlatiladi. Masalan, oʻzaro tugʻri burchak ostida boʻlgan uch oʻqli koordinata sistemasi olinadi, bu oʻqlarni x, y, z harflari bilan belgilanadi. Bunday koordinata sistemasini fransuz olimi Dekart kiritgan. YAna boshqa koordinatalar sistemalari ham mavjud.
Moddiy nuqta harakatini shu harakatni vujudga keltirgan sababisiz oʻrganadigan mexanikaning boʻlimiga kinematika deyiladi. Kinematikada mexanik harakatlarni karab chikish uchun traektoriya, yoʻl, koʻchish kabi tushunchalardan foydalaniladi. Moddiy nuqta harakati davomida chizgan chiziqqa traektoriya deyiladi. Agar traektoriya tugʻri chiziqdan iborat boʻlsa, harakat toʻgʻri chiziqli harakat deb ataladi. Traektoriya egri chiziqdan iborat boʻlsa, bunday harakat egri chiziqli harakat boʻladi. Traektoriya aylanadan ham iborat boʻlishi mumkin. Bunday holda moddiy nuqta aylana boʻylab harakat sodir etyapti deyish mumkin.
Moddiy nuqtaning traektoriya boʻylab harakati davomida bosib oʻtgan masofaga yoʻl deyiladi. Yoʻl yoʻnalishi bilan xarakterlanmaydi. Fizikada bunday kattaliklarni skalyar kattaliklar deyiladi. Yoʻl—skalyar kattalik. Agar moddiy nuqta bir nuqtadan ikkinchi nuqtaga qarab harakat qilsa, shu nuqtalarni birlashtiruvchi va 1-nuqtadan 2-nuqtaga yoʻnalgan toʻgʻri chiziqqa koʻchish deyiladi.
Fizikada yoʻnalish bilan xarakterlanadigan fizik kattaliklarga vektor kattaliklar deyiladi. Koʻchish - vektor kattalikdir.
Endi kinematikada koʻriladigan ikki asosiy fizik kattaliklar—tezlik va tezlanishni koʻrib chiqamiz.
Biz hayotda tezlik deganda, vaqt birligida bosib oʻtgan yoʻlni tushunamiz. Agar teng vaqtlar oraliqlarida moddiy nuqta teng yoʻl yursa, bunday harakatga tekis harakat deyiladi va harakat toʻgʻri chiziqli boʻlsa, tekis harakat tezligi uchun quyidagi formulaga ega boʻlamiz.
, (1.1)
bunda, S - bosib oʻtilgan yoʻl, t – vaqt.
Odatda, fizikada tezlik deganda moddiy nuqtaning traektoriya boʻylab koʻchish tezligini va har bir momentdagi nuqtaning harakat yoʻnalishini xarakterlovchi fizik kattalik tushuniladi. SHu sababli traektoriyaning har bir nuqtasi uchun oniy tezlik tushunchasi kiritilgan. Oniy tezlikni topish uchun x, u koordinata oʻqlari tekisligida biror harakatning traektoriyasini quramiz va bu traektoriyaning cheksiz kichik biror dl qismiga mos boʻlgan ds koʻchishni ajratib, unga koordinata boshidan r1 va r2 radius-vektorlarni oʻtkazamiz. Endi ds koʻchishni shu koʻchish sodir boʻlgan dt vaqt oraligʻiga boʻlib, traektoriyaning shu nuqtasi uchun oniy tezlikni topamiz.
. (1.2)
Bu yerda , V — oniy tezlik, ds — cheksiz kichik koʻchish, dt — vaqt oraligʻi. Demak, tezlik moddiy nuqtaning radius- vektoridan vaqt boʻyicha olingan hosilasiga teng ekan. Tezlik V traektoriyaga urinma boʻylab yoʻnalgan boʻladi. Xalqaro Birliklar Sistemasi da tezlik birligi m/s, SGS sistemada sm/s. YAna tezlik amaliyotda km/soat birlikda ham oʻlchanadi.
Moddiy nuqtaning tezligi vaqtning funksiyasidir. SHu sababli tezlikdan vaqt boʻyicha olingan hosila tezlanish ni beradi:
. (1.3)
Tezlanish ham vektor kattalikdir. Tezlanishning XBS dagi birligi m/s2.
Endi egri chiziqli harakatda tezlik va tezlanishni koʻramiz. Egri chiziqli harakatda tezlik vektori ham qiymat boʻyicha, ham yoʻnalish boʻyicha oʻzgarib turadi. SHu sababli tezlanish harakat yoʻnalishi bilan bir xil boʻlmaydi. Tezlanish W vektorini egri chiziqli harakatda ikki oʻzaro perpendikulyar tashqil etuvchilarga ajratish mumkin: tangensial tashqil etuvchi Wt va normal tashqil etuvchi Wn . Tangensial tashqil etuvchi egri chiziqqa urinma boʻylab yoʻnalgan boʻladi va quyidagiga teng boʻladi:
Wt = , (1.4)
bu yerda, V— chiziqli tezlik, t— vaqt.
Tezlanishning normal tashqil etuvchisi Wn egrilik markaziga yoʻnalgan boʻladi va matematik ravishda shunday ifodalanadi:
Wn = , (1.5)
bunda, R — egrilik radiusi.
Agar moddiy nuqta aylana boʻylab tekis harakat qilayotgan boʻlsa, burchak tezlik bilan xarakterlanadi, Burchak tezlik matematik ravishda shunday ifodalanadi:
, (1.6)
bunda, - radius-vektorning burilish burchagi t - vaqt. CHiziqli tezlik V va burchak tezlik shunday bogʻlangan:
Do'stlaringiz bilan baham: |
