Mexanik harakat haqida

39-§. MEXANIK ISH

Mexanik ish va uning birliklari

Kundalik hayotimizda ish deganda ishchi, muhandis, olimlarning foydali mehnatini tushu- namiz. Lekin olimning qancha ish qilganligi-

128-rasm. F kuch ta’sirida
jismning s masofaga ko‘chishi
ni o‘lchab bo‘lmaydi. Shuning uchun fizikada
faqat o‘lchab bo‘ladigan kattalik – mexanik ish

o‘rganiladi. Arava unga ulangan otning tortish kuchi ta’sirida ma’lum ma- sofaga yurdi.
Og‘zi tiqin bilan berkitilgan suvli shisha idish qizdirilganida uning ichi- dagi bosim kuchining oshishi natijasida tiqin otilib chiqib, ma’lum masofa- ga borib tushadi, ya’ni mexanik ish bajariladi.
Kuch ta’sirida jismning tezligi kamaygan hollarda (masalan, ishqala- nish kuchi) ham ish bajariladi. Agar bor kuchimiz bilan shkafni surishga harakat qilsak, u esa qo‘zgalmay joyida turaversa, hech qanday mexanik ish bajarilmaydi. Jism o‘z inersiyasi bilan doimiy tezlikda harakatlanayot-

gan va unga kuch ta’sir etmayotgan bo‘lsa, u hech qanday mexanik ish bajarmaydi.

A = F ^. s.
Demak, mexanik ish bajarilishi uchun jismga kuch ta’sir etishi lozim va bu kuch ta’sirida jism ma’lum masofaga siljishi kerak. Masalan, tekis sirtda turgan jismga F kuch ta’sir etganda, u shu kuch yo‘nalishida to‘g‘ri chiziq bo‘ylab s masofaga ko‘chsin. Bunda A mexanik ish bajariladi

(128-rasm):
(1)

Jismga qancha katta kuch ta’sir etsa va bu kuch ta’sirida jism qancha katta masofani bosib o‘tsa, bajarilgan ish ham shuncha ko‘p bo‘ladi.

Mexanik ish qo‘yilgan kuchga hamda bosib o‘tilgan yo‘lga to‘g‘ri pro- porsionaldir.
Xalqaro birliklar sistemasida ishning birligi – Joul (J). Bu birlik nomi
ingliz fizigi Jeyms Joul sharafiga qo‘yilgan.

Amalda ishning boshqa birliklari — kilojoul (kJ), megajoul (MJ), millijoul (mJ) ham qo‘llaniladi. Ishning bu birliklari bilan asosiy birligi orasida quyidagi munosabat mavjud:

1 kJ = 10³ J;
1 MJ = 10⁶ J;
1 mJ = 10^–3 J.
Mexanik ish kuch ta’sirida bajarilgani uchun, u kuchning ishi deb ham yuritiladi.
Mexanik ish skalyar kattalikdir.

Ta’sir kuchining mexanik ishi

Mexanik ishning (1) formulasi jismga ta’sir etayotgan kuch va jism- ning ko‘chishi bir xil yo‘nalishda bo‘lgan hol uchun o‘rinli. Masalan, jism F = 5 N kuch ta’sirida shu kuch yo‘nalishida s = 20 sm masofaga ko‘chgan bo‘lsin. U holda bu kuchning bajargan ishi A = 5 N ⋅ 0,2 m = 1 J ga

teng bo‘ladi (129-a rasm). Agar kuch yo‘na- lishi jismning harakat yo‘nalishi bilan bir xil bo‘lsa, bu kuch musbat ish bajargan bo‘ladi. Lekin kuch yo‘nalishi jismning harakat yo‘na- lishiga qarama-qarshi bo‘lsa (masalan, sirpanish yoki ishqalanishda), bu kuch manfiy ish bajar- gan bo‘ladi:
s = 20 sm

A = –Fs.
Agar kuchning yo‘nalishi jism harakatining yo‘nalishida bo‘lmasa, mexanik ishning qiymati qanday aniqlanadi?
Jismga ta’sir etayotgan kuch jismning ko‘chish yo‘nalishi bilan ma’lum burchak tash- kil etsa, ta’sir etayotgan kuchning ko‘chish yo‘nalishiga proyeksiyasi – tashkil etuvchisi olinadi. Masalan, jismga F = 5 N kattalikdagi kuch 129-b rasmda ko‘rsatilgandek burchak os- tida ta’sir etib, jism shu kuch ta’sirida 20 sm masofaga ko‘chsin. Rasmdan ko‘rinadiki, bu kuchning ko‘chish yo‘nalishiga proyeksiyasi
s = 20 sm


s = 20 sm

F = 5 N
^Fpr
= 4 N ni tashkil etadi. U holda bu kuchning

bajargan ishi A = 4 N · 0,2 m = 0,8 J ga teng. Jismga ta’sir etayotgan kuchning yo‘nalishi bilan ko‘chish yo‘nalishi orasidagi burchak


129-rasm. Bajarilgan ishning kuch yo‘nalishiga bog‘liqligi

orta borishi bilan F kuchning F_pr proyeksiyasi kamayib boradi. Bu esa kuchning bajargan ishi ham kamayib borayotganligini ko‘rsatadi. Masalan, 129-d rasmda jismga ta’sir etayotgan F = 5 N kuchning yo‘nalishi bilan ko‘chish orasidagi burchak 129-b rasmdagidan kattaroq bo‘lgani uchun uning proyeksiyasi kichik, ya’ni F_pr = 3 N ni tashkil etadi. Bu holda kuchning bajargan ishi A = 3 N · 0,2 m = 0,6 J ga teng bo‘ladi.
Jismga ta’sir etayotgan kuchning yo‘nalishi bilan ko‘chish yo‘nalishi orasidagi burchak yanada oshirilsa, kuchning proyeksiyasi va buning nati- jasida, kuchning bajargan ishi nolga yaqinlasha boradi. Kuchning yo‘nali- shi ko‘chish yo‘nalishi bilan 90° ni tashkil etsa, kuchning ko‘chish yo‘na- lishiga proyeksiyasi nuqtani, ya’ni nolni tashkil etadi (129-e rasm). Bu esa jismga ta’sir etuvchi kuch, ko‘chish yo‘nalishiga perpendikulyar yo‘nalgan bo‘lsa, ish bajarilmasligini ko‘rsatadi.

Masala yechish namunasi
Avtomobil 5 kN motor kuchi ta’sirida 3 km masofani bosib o‘tdi. Avto- mobil motori qancha ish bajargan?
Berilgan: Formulasi: Yechilishi:
F = 5 kN = 5 000 N; A = Fs. A = 5 000 N ⋅ 3 000 m =

s = 3 km = 3 000 m. = 15 000 000 J = 15 MJ.
Topish kerak: