|
Tayanch tushunchalar: fazo, galaktika, vaqt, bir o‘lchamli koordi- natada, ikki o‘lchamli koordinatada va uch o‘lchamli koordinatada ifodalanadigan harakat, uch o‘lchamli koordinatadagi fazo.
Bizni, asosan, jism fazodagi vaziyatining vaqtga bog‘liqligi qiziqtiradi.
Faraz qilgan holda 99-betdagi ma’lumotlardan foydalanib, samolyotda Yerdan Oyga va Quyoshga borish uchun qancha vaqt uchish kerakligini hisoblang.
3-§. KINEMATIKANING ASOSIY TUSHUNCHALARI
Kinematikaning asosiy vazifasi jismlarning istalgan vaqtdagi koordinata- larini aniqlashdan iborat. Jism koordinatalarining vaqtga bog‘liqligi haqidagi ma’lumotlar turli ko‘rinishda: masalan, grafik, jadval yoki formula ko‘rinishida berilishi, shuningdek, so‘zlar bilan ifodalanishi mumkin. Bu ma’lumotlarni bilgan holda shu jismning istalgan vaqtdagi fazodagi o‘rni aniq aytib beriladi. Buning uchun bir qator yangi tushunchalar bilan tanishib olishimiz kerak.
Moddiy nuqta
Uzoqda ketayotgan avtomobil shakli aniq ko‘rinmaydi, u juda kichkina, hatto nuqta bo‘lib ko‘rinishi mumkin. Asli kichkina chumoliga mikroskop orqali qaraganimizda esa u bahaybat yirtqich bo‘lib ko‘rinadi. Jismlarning harakatini o‘rganishda bir qator soddalashtirishlardan foydalanamiz. Bunday usullardan biri harakatlanayotgan jismning o‘lchamlarini hisobga olmasdan, uni ko‘rilayotgan jarayon yoki chizmalarda moddiy nuqta deb olishdan iborat.
Uzunligi 4 m bo‘lgan avtomobilning 10 km masofani bosib o‘tishdagi harakatini o‘rganishda uni moddiy nuqta deb qarash mumkin. Chunki avto- mobil bosib o‘tadigan masofa uning uzunligidan 2500 marta katta. Shu singari, samolyotning uzoq masofaga parvozi qaralayotganda, uni moddiy nuqta deb hisoblash mumkin. Aynan bir jism bir holda moddiy nuqta deb qaraladi, boshqa holda esa uni moddiy nuqta deb qarab bo‘lmaydi. Masalan, o‘quvchi maktabga borayotganida uyidan 1 km masofani bosib o‘tsa, bu harakatda uni moddiy nuqta deb qarash mumkin. Lekin shu o‘quvchi uy ichida ertalabki gimnastika mashqlarini bajarayotganida, uni moddiy nuqta deb bo‘lmaydi. Kitobni sumkadan olib stolga qo‘yish jarayonini rasmda ifodalashda kitobni qaysi tomoni bilan qo‘yganligimizni ko‘rsata olamiz. Lekin maktabga olib ketilayotgan kitob chizmada juda kichkina nuqta sifatida tasvirlanadi. Bu holda uni moddiy nuqta deb olish mumkin.
Moddiy nuqta tushunchasidan harakatlanayotgan jism o‘lchami bosib o‘tilgan masofaga nisbatan juda kichik bo‘lgan holdagina emas, balki tahlil qilinayotgan jism o‘lchami unga nisbatan qaralayotgan boshqa bir jismgacha bo‘lgan masofaga nisbatan juda kichik bo‘lganida ham foydalaniladi. Yer sharining o‘lchamlari juda katta. Lekin Yer sayyorasining Quyosh atrofida aylanishi o‘rganilayotganda, ular orasidagi masofa yanada kattaligi sababli, Yerni moddiy nuqta deb qarash mumkin.
Trayektoriya
Doskaga bo‘r bilan chizganda, qorli yo‘lda avtomobil yurganda, osmondagi tosh bo‘la- gi – meteor atmosferadan o‘tganda, ular iz qoldiradi (9-rasm). Bo‘r, avtomobil va meteorning qoldirgan izi ularning harakat trayektoriyasidir.
Jismlar o‘z harakatida har doim ham iz qoldiravermaydi. Masalan, osmonda uchayot-
rasm. Meteor jismning harakat trayektoriyasi
gan meteor iz qoldirsa, tramplindan sakrayotgan sportchi esa iz qoldirmay- di. Sportchi, to‘p, odam, mashina, qush va samolyotlarning o‘z harakati davomida izi ko‘rinmasa-da, ularning izini uzluksiz chiziq deb tasavvur qilish mumkin.
Yo‘l va ko‘chish
Jism trayektoriyasini miqdor jihatdan baholash uchun fizik kattalik – yo‘l qabul qilingan.
Yo‘lning, umuman, uzunlikning o‘lchov birligi qilib metr qabul qilingan. Uning namunasi – etaloni etib Parijdagi Xalqaro O‘lchovlar Byurosida saqlanadigan platina-iridiydan tayyorlangan maxsus sterjen uzunligi olingan.
Ba’zi hollarda jismning bosib o‘tgan yo‘li emas, balki u harakatni qaysi nuqtadan boshlab, qaysi nuqtada to‘xtatgani ahamiyatliroqdir.
rasm. Yo‘l va ko‘chish
Siz ko‘l qirg‘og‘idagi so‘qmoqdan yurib, A nuq- tadan B nuqtaga egri chiziqli trayektoriya bo‘ylab 100 m yo‘lni bosib o‘tishingiz mumkin (10-rasm). Bunda ko‘chish A nuqtadan B nuqtagacha bo‘lgan masofaga, ya’ni 40 m ga teng bo‘ladi. Do‘stingiz esa qayiqda A nuqtadan B nuqtaga to‘g‘ri chiziq bo‘yicha suzib o‘tsa, trayektoriya va ko‘chish ustma-ust tushib, uning uzunligi 40 m bo‘ladi.
Toshkentdan Andijongacha ko‘chish 245 km bo‘lgani holda, avtomobil Toshkentdan Andijonga
borish uchun 380 km yo‘lni bosib o‘tadi. To‘g‘ri chiziqli harakatda esa yo‘l va ko‘chish bir-biriga teng bo‘ladi.
Mexanik harakat
rasm. «Matiz»dagi ilgarilanma va aylanma harakat yo‘nalishi
Soddalashtirish maqsadida jismlar harakati uch turga bo‘lib o‘rganiladi: ilgarilanma, ay- lanma va tebranma. Avtomashinaning korpusi ilgarilanma harakat qilsa, g‘ildiraklari aylanma harakatlanadi (11-rasm). Motoridagi porshenlari esa tebranma harakat qiladi, deyish mumkin.
Ilgarilanma harakat
Agar jism ilgarilanma harakat qilsa, uning harakatini ifodalash uchun jismning bitta nuqtasi harakatini ifodalash yetarli. Masalan, stol usti- dagi kitobni bir joydan boshqa joyga turlicha ko‘chirish mumkin (12-rasm). ( a) holda uning qirralari turlicha harakat qiladi. ( b) holda kitob qirralarining harakat trayektoriyasi bir xil bo‘ladi, ya’ni kitobning to‘rttala qirrasi trayektoriyalarini ustma-ust qo‘yish mumkin. Kitobning ikkinchi holdagi harakati ilgarilanma harakatga misol bo‘la oladi. Bunda kitobning qirralarigina emas, boshqa ixtiyoriy nuqtalari ham bir xil harakat qiladi.
Velosiрed yoki motorli qayiqdagi odam ilgarilanma harakat qiladi. Lekin velosiped
rasm. Kitobning ilgarilanma bo‘lmagan
va ilgarilanma
harakati
g‘ildiragi va motor parraklarining harakati bunga misol bo‘la olmaydi.
Ilgarilanma harakat qilayotgan jismning ixtiyoriy ikki nuqtasidan o‘tkazilgan har qanday chiziq o‘ziga o‘zi parallel ravishda ko‘chadi.
Tepaga ko‘tarilayotgan lift, uchib ketayotgan samolyot va raketa ilgarilanma harakat qiladi. Istirohat bog‘idagi charxpalak savati aylanma harakat qiladi (13-rasm). Lekin shu bilan bir vaqtda u ilgarilanma harakat ham qiladi. Chunki savatning ixtiyoriy ikki nuqtasidan o‘tkazilgan to‘g‘ri chiziq o‘z-o‘ziga parallel ravishda ko‘chadi. Ilgarilanma harakat qilayotgan jismning harakati o‘rganilayotganda, uning faqat bitta nuqtasi
rasm. Charxpalak savatlarining ilgarilanma harakati
harakatini o‘rganish kifoyadir. Shu sababli ilgarilanma harakat qilayotgan jismni moddiy nuqta deb qarash mumkin. Ilgarilanma harakat to‘g‘ri chiziqli va egri chiziqli bo‘lishi mumkin.
Jismlar harakatini uch turga: ilgarilanma, aylanma va tebranma harakatlarga bo‘lish shartli bo‘lib, bu murakkab harakatlarni tahlil qilishni osonlashtiradi va matematik ko‘rinishda ifodalash imkonini beradi.
Bitta jismni kuzatilayotgan turli jarayonlarning birida moddiy nuqta deb olish mumkin bo‘lgan, ikkinchisida esa mumkin bo‘lmagan hollarga bir nechta misol yozing.
Uyingizdan maktabgacha borish trayektoriyasi va ko‘chishni chizmada chizib, ular orasidagi masofalar farqini chamalab ko‘ring.
Do'stlaringiz bilan baham: |
