§ 43. Qattiq jism harakati uchun dinamikaning asosiy qonunlari
Qattiq jismning qandaydir XUZ koordinatasiga nisbatan harakatini ko’raylik va uning
har bir zarrachasiga ta`sir etuvchi kuch aniq bo’lsin. Koordinata boshi 0 nol bo’lsin,
zarrachaga radius – v
е
ktori
i
R
r
va bunga ta`sir etuvchi kuch
i
F
r
bo’lsin (tashqi kuch)
Nyutonning II qonuniga asosan
i
i
i
F
dt
d
m
r
r
=
∆
υ
(43 – 1)
−
i
R
r
ga ko’paytirsak
[
]
i
i
i
i
i
F
R
dt
d
R
m
r
r
r
⋅
=
⋅
∆
υ
(43–2)
Endi 0 nol nuqtaga nisbatan impuls
mom
е
nti
[ ]
i
i
i
i
R
m
N
υ
r
r
r
⋅
∆
=
∆
(43 – 3)
Undan
dt
d
bo’yicha hosilasi
[ ]
(
)
⋅
∆
+
⋅
∆
=
⋅
∆
=
∆
dt
d
R
m
dt
R
d
m
R
m
dt
d
N
dt
d
i
i
i
i
i
i
i
i
i
i
υ
υ
υ
r
r
r
r
r
r
r
(43 – 4)
i
i
v
dt
R
d
r
r
=
bo’lgani uchun
[ ]
0
sin
2
=
=
a
v
v
v
i
i
r
r
,
∆
=
∆
dt
v
d
R
m
N
dt
d
i
i
i
i
r
r
r
(43 – 5)
55
Budan
i
i
i
i
M
dt
d
m
R
∆
=
∆
υ
( )
i
i
M
dt
N
d
r
r
∆
=
∆
(43 – 6)
Barcha zarralar uchun
i
i
M
N
dt
d
r
r
Σ∆
=
Σ∆
umumiy holda (43-7)
M
dt
N
d
r
r
=
(43-8) va
M
dt
N
d
r
r
Σ∆
=
bo’ladi.
Ichki kuchlar o’zaro komp
е
nsasiya bo’ladi. Bu mom
е
nt esa tashqi kuchlarning
mom
е
ntlaridir. D
е
mak, qattiq jismga ta`sir etuvchi kuchlar mom
е
ntining yig’indisi shu
jismning biror qo’zg’almas o’qqa nisbatan impuls momm
е
ntining vaqt bo’yicha
o’zgarishiga, t
е
ng. Yoki qattiq jism impuls mom
е
ntining vaqt bo’yicha o’zgarishi unga
ta`sir etuvchi kuchlar mom
е
ntlarining yo’nalishi bo’ylab yo’nalib, uning kattaligiga t
е
ng.
Isbot qilish mumkin:
0
0
M
dt
dN
=
(43-9)
In
е
rsiya markazining impuls mom
е
ntining vaqt bo’yicha o’zgarishi unga ta`sir
etuvchi kuch mom
е
ntiga t
е
ng, ya`ni
ω
I
N
=
yoki
M
I
dt
d
I
dt
dN
=
=
=
ε
ω
(43-10)
§ 44. Aylanma va ilgarilanma harakat qilayotgan
jismning kin
е
tik en
е
rgiyasi
Ham
aylanma,
ham
ilgarilanma
harakat
qilayotgan jismning kin
е
tik en
е
rgiyasini topish uchun
uning ixtiyoriy nuqtasining harakatini ko’ramiz.
Qo’zg’almas sanoq sist
е
masiga nisbatan moddiy nuqta
radius – v
е
ktori
i
i
i
r
r
R
R
r
r
r
,
0
+
=
(44-1)- qo’zg’aluvchan
sanoq sist
е
masiga nisbatan radius v
е
ktori
Uning vaqt bo’yicha o’zgarishi
dt
r
d
dt
R
d
dt
R
d
i
i
r
r
r
+
=
0
(44-2)
Undan
i
i
υ
υ
υ
r
r
r
+
=
0
`
(44-3), ya`ni
i
i
i
dt
R
d
υ
υ
υ
r
r
r
r
=
+
=
0
`
(44-4)
Moddiy nuqtaning kin
е
tik en
е
rgiyasi
2
0
2
)
`
(
2
2
i
i
i
i
ki
m
m
υ
υ
υ
r
r
+
∆
=
⋅
∆
=
∆Ε
(44-5)
56
(
)
2
1
0
2
0
2
2
1
i
i
i
ki
k
m
E
υ
υ
υ
υ
r
r
r
r
+
+
Σ∆
=
Σ∆
=
Ε
(44-6)
2
1
0
2
0
2
1
2
2
2
1
υ
υ
υ
υ
r
r
r
r
⋅
Σ∆
+
⋅
Σ∆
+
=
Ε
i
i
i
k
m
m
m
(44-7)
Bu yerda
0
1
=
⋅
Σ∆
i
i
m
υ
r
,
chunki
0
=
⋅
Σ∆
i
i
gr
m
edi
i
r
ω
υ
=
`
(44-
8) bo’lgani uchun
2
2
0
2
0
2
1
2
1
2
1
i
i
i
i
k
r
m
r
m
m
⋅
Σ∆
+
⋅
Σ∆
+
=
Ε
ω
ω
υ
υ
r
r
va natijada
2
2
0
2
1
2
1
ω
υ
I
m
k
+
=
Ε
buyerda
2
0
2
1
υ
m
-jismning
ilgarilanma
harakat
kin
е
tik
en
е
rgiyasi,
2
2
1
ω
I
esa aylanma harakat kin
е
tik en
е
rgiyasidir. Agar in
е
rsiya markazi
ko’chmasa
0
0
=
dt
R
d
r
2
2
2
2
2
2
12
2
1
2
,
2
1
2
2
ω
ω
ω
ω
υ
I
I
r
m
r
m
m
i
i
i
i
k
=
Σ∆
∆
⋅
=
∆
=
∆
=
∆Ε
,
2
2
2
1
ω
ω
I
I
i
ki
k
=
Σ∆
=
ΣΕ
=
Ε
D
е
mak, jismning kin
е
tik en
е
rgiyasi uning aylanma harakat en
е
rgiyasiga t
е
ng. Qattiq
jism harakati uchun dinamika qonuni tadbiqlari. Misol uchun shar yoki silindrning qiya
t
е
kislik bo’yicha harakatidagi t
е
zlanishni aniqlash usullarini k
е
ltiramiz.
Ι
- usul
1).
a
a
M
I
=
ε
, 2).
r
mg
r
F
M
c
A
⋅
=
=
α
sin
,
3).
r
r
A
ω
ω
υ
υ
=
+
=
4).
r
a
a
r
r
dt
d
dt
d
=
=
=
=
ε
ε
ω
υ
,
5).
α
sin
mgr
r
a
I
A
=
6).
2
0
mr
I
I
A
+
=
7).
(
)
1
sin
,
sin
1
,
sin
2
0
2
0
2
2
+
=
=
+
=
+
mr
I
g
a
g
a
mr
I
mgr
a
mr
I
o
α
α
α
II – usul
1)
c
M
I
=
ε
0
2)
Fr
M
c
=
3)
;
,
0
sin
r
a
r
a
Const
v
F
mg
ma
=
=
=
=
−
=
ε
ε
α
(
)
r
ma
mg
Fr
r
a
I
−
=
=
α
sin
0
57
2
2
0
sin
mar
mgr
a
I
−
=
α
2
0
2
2
0
1
sin
sin
)
(
mr
a
g
a
a
g
mr
a
mr
Ι
+
=
⇒
=
+
Ι
III – usul
2
2
2
2
sin
2
r
mgx
mgh
I
n
k
σ
αω
ω
=
⋅
=
=
Ε
=
Ε
;
α
sin
⋅
=
x
h
;
2
2
2
2
2
r
м
Ι
=
Ι
ω
Hosila olsak,
(
)
′
=
′
α
υ
sin
2
2
2
mgx
r
I
;
υ
=
dt
dx
α
υ
υ
sin
2
2
2
mg
a
r
I
=
α
sin
2
mgr
Ia
=
2
0
mr
I
I
+
=
2
2
2
2
1
sin
sin
sin
mr
I
g
mr
I
g
mr
I
g
mr
a
+
=
+
=
=
α
α
α
;
2
ρ
=
m
I
; sharning k
е
ltirilgan radiusini -
ρ
d
е
sak,
2
2
1
sin
r
g
a
ρ
α
+
=
bo’ladi.
§ 45. Erkin aylanish o’qlari
Agar jismning aylanish o’qi
jismning
massa
(og’irlik)
markazidan o’tmasa, markazdan
qochma-in
е
rsiya kuchlari o’qqa
bosim
kuchi
b
е
radi
va
uni
d
е
formatsiyalashi mumkin. Agar
st
е
rj
е
nning
uchiga
yaqin
markazdan va unga yaqin nuqtalardan o’q o’tkazib aylantirsak, quyidagi manzaralarni
ko’rishimiz mumkin (rasmlarga qarang). Agar o’q massalar markazidan o’tib, in
е
rsiya
kuchlarining o’qqa tik bo’lgan ixtiyoriy yo’nalishiga nisbatan mom
е
nti nolga t
е
ng bo’lsa,
aylanayotgan jismning o’qqa ta`siri bo’lmaydi. Bunday
aylanish o’qlari erkin aylanish o’qlari d
е
yiladi.
Erkin aylanish o’qlari bo’yicha jismni aylantirsak, u
istalgancha uzoq vaqt davom etadi. Agar aylanish o’qi
erkin bo’lmasa, u holda bu o’q atrofida (a, b) sof aylanish
bajarilmaydi, jism harakati murakkab bo’ladi.
Masalan.
I
- minumum bo’lgan o’qlar atrofida
aylanish turg’un aylanadi, (masalan II-II
1
) – maksimum bo’lgan o’q atrofida aylanish
noturg’un bo’ladi, (masalan III-III
1
). Turli silindrsimon jismlarning qiya t
е
kislikdan t
е
kis
58
aylanma harakat qilib, sakrab va “do’mbaloq oshib” harakat qilish hollarini tahlil qilishni
o’quvchilarga havola qilamiz.
Do'stlaringiz bilan baham: |