Мавзу- физикага кириш

Назорат саволлари.

1. 
   Инерциал санок системалари деб нимага айтилади ?
   

1. 
   Ноинерциал санок системаси деб кандай системага айтилади?
   
2. 
   Ньютон конунлари кандай системалар учун уринли ?
   
3. 
   Инерция кучларини тушунтиринг ?
   
4. 
   Кориолис кучлари кандай хосил булади?
   
5. 
   Мараздан кочма инерция кучи
   
6. 
   Ноинерциал санок системасида сакланиш конунлари нима учун бажарилмайди?
   
7. 
   Айланувчи санок системаларида Ньютон II конуни кандай булади ?
   
8. 
   Кориолис кучини йуналиши кандай ?
   
9. 
   Фуко маятники нимани исботлайди?
   

Таянч иборалар : Инерциал санок системаси, ноинерциал санок системаси, инерция кучлари, Марказдан кочма куч, Кориолис кучи, Фуко маятниги тебраниш.


Адабиётлар

1. Стрелков С.П.Механика, Т.,1977.§ 43 - 45, 48, 49

2. Сивухин Д.В. Умумий физика курси. 1-том. Т., 1981 г. § 63-72
3. Рахматуллаев М. Умумий физика курси. Механика. 1995 й. § 45-47

Мавзу - 18. МЕХАНИКАДА НИСБИЙЛИК ПРИНЦИПИ.

Режа.

1. Галилей алмаштиришлари.

2. Тезликларни кушишни классик конуни.
3. Инвариантлик принципи.
4. Классик механиканинг кулланиш чегараси.

Ньютон механикасида бирон К инерциал са-нок системасига нисбатан v₀ = const тезлик билан харакатланаётган инерциал санок системаси К га утиш координаталар ва вакт алмаштиришлари оркали амалга оширилади.

[ К (x, y, z, t,) ва K’ (x’, y’, z’, t’) |

t=t' =0 моментда К ва К‘ ларни координата бош-лари устма-уст тушсин. К' К га нисбатан хара-катланаётган пайтда би-рон М нукта хам хара-катланаётган булса ун-инг шу икки системалар- нинг координаталари орасида куйидагига бог- ланиш бор.

х =х- v_0x t, y' =y -v_oу t, z’= z-v_oz t, t ‘ = tv₀
ёки r' = r - v₀ t ва t' = t
x, y, z ва x', y', z', лар М нуктанинг К ва K' санок системаларидаги координаталари. Xаракат вактида У' ва У ; Z' ва Z уклар параллел булса унинг координаталари орасидаги богланиш куйидагича булади :
х ' = х- v₀ t ; y ' = y , z ' = z ва t ' = t
Бу Галилей алмаштиришларидир.
Бир хил инерциал санок системаларида вокеани содир булиш вактлари бир хил (t=t') ва жисмни улчамлари узгармас колиши хеч кимда гумон тугдиролмайди. Биз бир системадан иккинчисига утишда вокеани содир булиш тезлиги (м-н : М нуктани харакат тезликлари) кандай булишини курайлик. К системада моддий нуктани тезлиги

умуман v =v ' +v₀ (2) ёки v ' = v- v₀ (3) ёзиш мумкин. (2) ёки (3) классик механикада тезликларни кушиш коидасидир.
Моддий нуктани тезланишлари иккала сис-темада хам бир хил :
ёки а=а ' (4) экан :

Демак, хар икки системада жойлаштирилган бир хил массали моддий нукталарга бирдай куч билан этилса, улар олган тезланишлар бир хил булади.
Буни маъноси шуки, кузгалувчан К' ва куз-галмас К инерциал санок системаларида v<< c холларда моддий нуктанинг массаси санок системасининг тезлигига боглик эмас ёки Нью-тоннинг II конуни бу системаларда уз шаклинги узгартмайди :
F=ma ва F₁ = ma₁
Бошкача айтганда, классик динамиканинг асосий конуни булган Ньютоннинг иккинчи ко-нуни Галилей алмаштиришларига, нисбатан ин-вариантдир. Умуман бир санок системасидан ик-кинчисига утганда бирор физик ходисани ифо-даловчи конуннинг математик ифодаси узгармаса, ушбу холат мазкур алмаштиришга нисбатан инва-риант дейилади. Ньютон II конуни инвариант булгани учун ундан келиб чиквучи механиканинг бошка конунлари: импульс, энергия, импульс мо-ментларининг сакланиш конунлари хам Галилей алмаштиришларига нисбатан инвариант булади.
Классик механиканинг яна бир хоссаси шун-дайки, инерциал санок системасида олинган кесма узунлиги (ёки босиб утилган йул) шу инерциал системанинг кузгалмас ёки кузгалувчанлигига боглик булмаган абсолют катталикдир. (l=l₁).
Юкоридагилардан куринадики, бир хил ме-ханик тажрибалар мазкур системаларда бир хил натижани беради, яъни хеч кандай механик таж-риба инерциал санок системаларидан кайси бири тинч холатда-ю, кайсиниси харакат килаётганини аниклашга имкон бермайди.
Бу фикр биринчи марта Галилей томонидан баён килинган булиб у нисбийликнинг механик принципи (тамойили) ни ифодалайди ва уни Галилейнинг нисбийлик принципи деб юритила-ди.
Нисбийлик принципи харакат тенгламала-рининг барча инерциал санок системаларида бир хил булишини яъни тинчлик холати билан тугри чизикли текис харакатни бир-биридан ажратиб булмасликни, бошкача айтганда харакатни нис-бийлигини курсатади.
Амалда бу принцип муайян санок система-сида туриб утказилган хеч кандай механик тажри-ба ердамида системанинг тинч турганини еки тугри чизикли текис харакат килаетганини аник-лаб булмаслигида намоен булади.
II. Классик механика жуда куп ходиса-ларни тушунтира олсада ХХ аср бошларига келиб унинг хулосалари баъзи тажриба натижала-рини тугри бахолай олмай колди. Масалан, электр майдонида тезлатилган электрон тез-ликка эга булиб, v ~ богланиш графикда келтирилган.

Формула буйича хисоб-ланган богланиш 1-туг-ри чизик буйича булиши керак эди, аммо у 2- эг-ри чизик буйича узгар-ган. Демак, унча катта булмаган тезлик лар ( v<

конунлардан фойдаланиб топилган натижага мос келади. Лекин электроннинг тезлиги ёруглик тез-лиги С га якинлашган сари тажриба натижаси назарий хисоблаш натижасига нисбатан секин ор-тиб борган. Бу ходисани олимлар тезлик ортганда электрон массаси хам ортиб боради деб тушунтир-дилар. Бундай мисолларни куплаб келтириш мумкин.
Ньютон механикасининг асосида бир жинс-ли ва изотроп фазо ва бир жинсли вакт мутлок тушунчалар экани ётади ва барча инерциал санок системалар тенг хукукли булиб, динамика конун-лари бир хил шаклда ёзилади. Вактнинг мутлок-лигидан, айни санок системасида бир вактда содир булган иккита физик ходиса бошка санок системасида хам бир вактда содир булиши келиб чикади. Агар вокеа бир жойда содир булса, бу хулоса тугри. Лекин турли жойларда содир булган ходисалар учун бу фикрни айтиш кийин, чунки бу фикр узаро таъсирлашув чексиз катта тезлик биноан таркалади деган фаразга асосланган.
Юкоридаги фикрлар хамда жуда куп бошка тажрибалар натижаларини тахлил килиш курсатадики, Ньютон механикасининг кулланиш сохаси релятивистик (катта тезликларда содир буладиган) ва квант ( микрооламдаги) ходисалари билан чекланган. Бу механикани
1. Ёруглик тезлиги ва унга якин тезлик билан харакатланувчи жисмларга.
2. Элементар зарраларга, микроолам жисмларига хам.
3. Улчамлари ва массалари жуда кичик булган жисмларга куллаб булмайди.
Шундай килиб фазо ва вактнинг мутлокли-ги хакидаги тасаввурлар тамоман тугри эмас, уни кайта куриб чикиш керак деган фикрлар пайдо булди.
Фаннинг кейинги ривожланиши янгидан ян-ги хулосаларга олиб келдики, бунда янги йуна-лишлар юзага келди.