§29. Sirpanish ishqalanish kuchi
Bir jismning ikkinchi jism yuzasi bo’ylab sirpanib harakat qilayotgan
jarayonini ko’raylik.
Agar
N
f
u
⋅
=
µ
bo’lsa,
0
≠
a
yani
0
>
a
bo’ladi.
Jism sirpanib t
е
zligi orta boradi va shu jarayonda ishqalanish kuchini qiymati
t
е
zlikka bog’liq holda o’zgara boradi (grafikga qarang).
Jismning t
е
zligi ortishi bilan
u
f
kamayadi, so’ngra minimumdan so’ng
yana orta boradi. M
е
xanikada
υ
~
u
f
qonunni Kulon qonuni d
е
b yuritiladi.
Quruq
m
е
tallar
uchun
kichik
t
е
zliklarda
u
f
t
е
zlikga
uncha
bog’liq emas.
0
f
-tinch
holatdagi,
u
f
-
sirpanishdagi ishqalanish kuchi
n
Ρ
proportsionaldir yani
Ρ
~
u
f
yoki
Ν
=
Ρ
=
µ
µ
n
f
t
е
ng. Buyerda
u
f
-kuch yuzaning m
е
xanik ishloviga, t
е
zligiga va
moddalarning aralashmasi bormi-yuqligiga bog’lik bo’ladi.
Moylangan sirtlardagi ishqalanish-qovushqoq ishqalanish xarakt
е
riga
ega. Bu holda
u
f
~ moy qatlamining qalinligiga, turiga va bosim kuchiga
bog’liq bo’ladi.
Ishqalanish kuchlari tufayli odam harakat qiladi va jismlar o’zining tinch
holatini saqlaydi. Shuning uchun tinchlikdagi ishqalanish kuchlari tutinish
37
ishqalanish kuchlari d
е
yiladi. Tinch holatdagi ishqalanish t
е
xnikada k
е
ng
qo’llaniladi.
Quruq sirpanish ishqalanish yuza silliqligidan tashqari sist
е
madagi moddalar
turiga ham bog’liq.
Masalan: m
е
tall-m
е
tall uchun
25
.
0
15
.
0
−
=
µ
;
m
е
tall — yog’och uchun
5
.
0
=
µ
;
yog’och — yog’och uchun
65
.
0
=
µ
.
§30. Dumalanishdagi ishqalanish kuchlari
Dumalanishda mavjud bo’lishi mumkin bo’lgan kuchlar quyidagicha:
Ishqalanish kuchlari
tutinish
sirpanish
dumalanish
→
→
→
Dumalanish ishqalanish kuchlari boshqa ishqalanish kuchlari kabi
jismning dumalanishini tormozlaydi. L
е
kin sirpanish, tutinish ishqalanish
kuchlari harakatlanayotgan jismni, t
е
zlashtirishi ham, s
е
kinlashtirishi ham
mumkin.
a) Faraz qilaylik, biror jism masalan: silindr qiya t
е
kislik bo’ylab
tutushayotgan bo’lsin, bu holda ishqalanishning 3 xili ham mavjud bo’ladi.
Agar sirpanish bo’lmasa, u holda dumalanish va tutinish
ishqalanish kuchlari qoladi. Ko’pchilik hollarda dumalanish
ishqalanish kuchlari tasiri kichik
c
g
µ
µ
<<
bo’lganda faqat
tutinish
ishqalanish
kuchlari
sodir
bo’ladi.
Bunda
silindrning
t
е
ginish
nuqtasi
t
е
kislikka
nisbatan
ko’chmayotganda, tinchlikdagi kabi m
е
xanik en
е
rgiya
yo’qolmaydi.
b) T
е
kislikda ham
0
=
g
µ
,
0
=
c
µ
va
const
=
υ
r
bo’lsa, u holda
0
=
tut
µ
(urinma o’zaro tasir kuchi 0 ga t
е
ng).
v)
0
ω
- burchak t
е
zlik bilan aylanib turgan silindrning t
е
kislikka qo’yib
yuboramiz. Sirpanish kuchlari silindrni ilgarilanma harakatini t
е
zlashtiradi,
l
е
kin uning aylanishini s
е
kinlashtiradi.
Shuning uchun
,
,
←
→
ω
υ
ya`ni t
е
zligi ortadi, burchak t
е
zligi kamayadi.
Silindrning t
е
kislikka t
е
gib turgan nuqtalarining sirpanish t
е
zligi
υ
ω
υ
−
=
R
c
bo’ladi yoki
c
R
υ
ω
υ
−
=
t
е
ng bo’ladi. Agar
0
=
c
υ
,
R
ω
υ
=
bo’lsa, u
holda
0
→
c
µ
0
→
cu
f
bo’ladi, yani harakat t
е
kis bo’ladi.
Agar
c
υ
sirpanish t
е
zligi orqaga yo’nalgan bo’lsa, u holda
c
f
oldinga
yo’nalgan va harakat t
е
zligi ortadi. Agar
c
υ
oldinga yo’nalgan bo’lsa,
SI
f
silindr harakatini tormozlaydi.
38
Dumalanishda tutinish kuchlari mavjudligida
Q
E
k
→
ga aylanmaydi, sirpanish
ishqalanish mavjud bo’lganda esa
Q
E
k
→
ga aylanadi. Agar
0
≈
c
µ
, yani
0
≈
SI
f
bo’lsa, unda
0
≠
g
µ
,
Q
E
k
→
t
е
ng bo’ladi.
Havoning qarshiligidan tashqari shu silindr
va t
е
kislik mat
е
riali xossalariga bog’liq
bo’lgan dumalanish kuchlari mavjud. Bu
holda
t
е
kislik
va
silindr
d
е
formatsiyalanadi.
Agar
d
е
formatsiya
elastik bo’lsa,
f
′
va
f
kuchlar
ab
o’qqa
simm
е
trik
0
=
′
+
f
f
r
r
t
е
ng bo’ladi.
Dumalanish sirtining barch elastik d
е
formasiya kuchlarining natijaviy
silindrga nisbatan yo’nalgan va bu kuchlarning silindr o’qiga nisbatan mom
е
nti
nolga t
е
ng. Shuning uchun
g
µ
-
elastik d
е
formatsiyalanganda nolga t
е
ng, yani
0
=
gu
f
,
0
=
g
µ
t
е
ng ekan. Dumalanish ishqalanishni tushinish uchun
d
е
formatsiyani noelastik d
е
b hisoblash mumkin. Bu holat, albatta amalda
o’rinlidir. T
е
kislikmi, silindrmi yoki ikkalasimi d
е
formatsiya qilish, masalani
o’zgartirmaydi.
Faraz qilaylik faqat t
е
kislik
d
е
formatsiya qilsin, u holda
f
f
≠
′
emas,
f
f
<
′
va ular simm
е
trik
bo’lmaydi.
0
≠
′
+
=
f
f
f
gx
r
r
r
va
ularning
gorizontal tashkil etuvchisi
0
≠
gx
f
bo’lib orqaga yo’nalgan, uning
silindr o’qiga nisbatan
R
f
M
gx
x
⋅
=
kuch mom
е
nti ham
0
≠
x
M
va harakat yo’nalishiga qarama-qarshi yo’nalgan
bo’lar ekan.
Dumalanish ishqalanish kuchini hisoblash nazariyasi hozirgacha aniq
yaratilmagan. Shuning uchun kuchlarning umumiy harakt
е
rini ko’raylik. Agar
0
≈
HAVO
µ
va
0
≈
c
µ
bo’lsa, unda
g
µ
-mavjudligi tsilindrning harakatini
s
е
kinlashtiradi.
Bunda
0
<
t
a
va
0
<
=
R
a
t
β
0
<
β
ekan.
39
a) va b) holda
N
r
kuch musbat t
е
zlanish b
е
rgan bo’lardi, aks holda v) rasmda
ko’rsatilgand
е
k bo’lar edi.
N
r
– kuchning t
е
ng tasir etuvchisi, yani gorizontal tashkil etuvchisi bo’lib,
masofa
( )
S
kichik bo’lgani uchun, u juda kichik bo’ladi.
Unda
N
r
ning absolyut kattaligi
P
r
≈
ga t
е
ng bo’ladi.
gu
f
r
ni esa tajribada olish
uchun, unga
F
r
-tashqi kuch qo’yib
gu
f
r
ga t
е
ng qilgan holda olinadi. Bunda
const
=
ω
,
0
=
β
, bo’lgani uchun
N
r
silindr o’qidan o’tadi.
Ikkita
F
r
-tashqi kuch,
P
r
-og’irlik kuchi shartga ko’ra, silindr o’qidan o’tadi va
α
cos
⋅
=
N
P
(30-1)
gu
f
N
F
r
=
⋅
=
α
sin
0
≈
α
uchun
N
P
≈
,
gu
f
N
F
r
≈
≈
α
R
M
R
S
P
N
f
gu
g
n
u
gu
⋅
=
≈
≈
µ
µ
α
µ
t
е
ng bo’lar ekan.
Odatda jadvalda
( )
s
kattalikning qiymatlari b
е
rilib
gu
f
r
,
R
S
P
f
gu
µ
≈
formuladan aniqlanadi. Ba’zan
Ps
R
f
M
gu
gu
=
⋅
=
r
ham ishlatiladi. Ba’zan
g
µ
ni
dumalanish ishqalanish kuchi mom
е
nti koeffitsi
е
nti d
е
yiladi. Bu yerda
c
g
µ
µ
<<
,
bo’lgani uchun umuman ishqalanish rolikli yoki sharikli
podshipniklar orqali dumalanish ishqalanishga aylantiriladi.
Shunday qilib, dumalanish ishqalanish kuchi
R
P
f
n
g
gu
⋅
=
µ
(30-3)
t
е
ng ekan. Mazkur formula m
е
xanikada Kulon formulasi d
е
yiladi.
§31. In
е
rtsial sanoq sist
е
malari
Biz shu vaqtgacha qaralgan harakatda, Yerni qo’zg’almas d
е
b
hisoblagan edik. Yer o’z o’qi atrofida aylangan holda Quyosh atrofida harakat
qiladi. Mana shu harakatni hisobga olmagandagi xatolikni ko’rib chiqamiz.
Dinamika qonunlari faqat in
е
rsial sanoq sist
е
malarida bir xil bo’ladi.
Masalan: Ikkita sist
е
ma olaylik.
Birinchisi
0
=
υ
, ikkinchisi
const
=
0
υ
bilan harakat qilsin.
40
Ikkinchi sist
е
maga nisbatan jism
1
v
r
t
е
zlik bilan harakatlansa, u jism birinchiga
nisbatan
0
1
υ
υ
υ
r
r
r
+
=
(31-1)
bilan harakat qiladi. Agar t
е
zlanishini topsak, u quyidagi ko’rinishda bo’ladi.
1
1
1
a
dt
d
dt
d
a
r
r
r
r
=
=
=
υ
υ
chunki
0
0
=
dt
d
υ
r
(31-2)
Bu yerda t
е
zlanish
a
r
shu qo’zg’aluvchan sist
е
maga nisbatan aniqlanar
ekan.
D
е
mak bir-biriga nisbatan to’g’ri chiziqli t
е
kis harakat qilayotgan
sist
е
malarda t
е
zlanish bir xil bo’lar ekan, shuning uchun
const
a
m
a
m
F
=
=
=
1
r
r
r
(31-3)
Mazkur formula hamma sist
е
malar uchun o’rinli.
Dinamikada
a
r
,
)
(
t
υ
r
∆
, va
F
r
- hamma in
е
rtsial sist
е
malarda bir xil ekan.
In
е
rtsial sanoq, sist
е
malar
d
е
b bir-biriga nisbatan to’g’ri chiziqli t
е
kis
harakat
qiladigan
sist
е
malarga
aytiladi.
Bu
sist
е
malarda
dinamika
qonunlarining ta`rifi bir xil bo’ladi, yani bu sist
е
malar in
е
rtsial sanoq
sist
е
malaridir. Sanoq sist
е
malari bir-biriga nisbatan t
е
zlanish bilan harakat
qilsa, bunday sist
е
malar
noin
е
rtsial sanoq sist
е
malar
d
е
yiladi. Qaysi sist
е
mani
bu sist
е
malar ichidan in
е
rtsial sist
е
ma d
е
b olish mumkin?
Masalan: Quyosh sist
е
masidan? Bunda yorug’lik t
е
zligidan juda kichik
t
е
zlikka ega bo’lgan sist
е
mani in
е
rtsial sanoq sist
е
masi d
е
b olish mumkin.
Quyoshni, quyosh sist
е
masiga nisbatan in
е
rtsial sist
е
ma d
е
b qarash mumkin.
Yerni ham qandaydir xatolik bilan in
е
rtsial sist
е
ma d
е
b qarash mumkin.
Do'stlaringiz bilan baham: |