Mexanikaning fizikaviy asoslari

Mavzu: Mexanik harakat turlari va texnikada qo’llanishi


Reja:


1. Mexanik harakat
2. Mexanika harakatning tavsifi turlari
3. Mexanika harakatning texnikada qo’llanishi

Mexanika harakatning tavsifi turlari

Fizika tabiat hodisalarini, modda va maydon xossalari va qonuniyatlarini o‘rgatuvchi fan.
Fizika fanini birinchi bo‘lib qadimgi yunon mutaffakkiri Aristotel (e.a. 384-322 y.) o‘zining kitobida bayon etgan.
Olimlar tabiatni ko‘p asrlar davomida o‘rganib, materiya harakatsiz yashay olmaydi, harakatni materiyadan ajratib va yo‘q qilib bo‘lmaydi, ya’ni harakat materiyaning ajralmas xossasidir, degan xulosaga keldilar. Harakat deganda materiyaning tabiatda bo‘ladigan barcha o‘zgarishlari bir turdan ikkinchi turga aylanishlari va barcha jarayonlar tushuniladi.
Tabiatda sodir bo‘luvchi barcha harakatlar va jarayonlar muayyan qonunlar bo‘yicha yuz beradi. Turli jarayonlar va hodisalar orasidagi qonuniy bog‘lanishni ochish va o‘rganish har bir qanday fan tarmog‘ining bosh maqsadi hisoblanadi. Buni bilish esa inson qo‘liga tabiatdagi biror hodisa qanday yuz berishini oldindan bilishiga, ya’ni kelajakni oldindan aytishga va o‘tmishni izohlashga yordam qiladigan usullar berish uchun kerak. Shundagina tabiat hodisalarini inson foydasiga ishlatish mumkin.
Fizika barcha tabiiyot va amaliy fanlarning muvaffaqiyatli rivojlanishi uchun zarur bo‘lgan tadqiqotlarni ishlab chiqishga va asboblar yaratishga imkon beradi. Hozirgi vaqtda bu fanlarning barchasining alohida bo‘limlari bor: astronomiyada – astrofizika, kimyoda – fizikkimyo, agronomiyada – agrofizika, metallshunoslikda – metallofizika va hokazo. Shuning uchun fizika barcha tabiiyot va amaliy fanlarning yaratilishi uchun poydevordir, deyish mumkin.
Tabiat haqidagi fanlar ichida texnika taraqqiyoti uchun fizika eng katta ahamiyatga ega. Fizika texnikaning asosidir, chunki fizika qonunlari texnikada ko‘p qo‘llaniladi. Fizika sohasidagi yangi kashfiyotlar mavjud texnikaning yaxshilanishi yoki yangi texnikaning paydo bo‘lishiga sabab bo‘ldi. Texnikaning taraqqiyoti o‘z navbatida fanning yanada rivojlanishiga olib keladi.
Fizika ishlab chiqarishning taraqqiyotiga tegishli tabiiy fanlar orqali ham, bevosita ham juda katta ta’sir ko‘rsatadi. Fizikaning ishlab chiqarishga elektr energiya, barcha transport turlari, radioaloqa, teleko‘rsatuv, yadro energiyasini va hokazolarni ochib berganini eslashning o‘zi yetarlidir.
Zamonaviy fizika materiya harakatining turli fizik shakllarini, ularning bir-biriga aylinishini, shuningdek, modda va maydon xossalarini o‘rgatadi.
Fizika taraqqiyoti davrida bir qancha tushunchalar sistemasi vujudga kelgan va bular orqali barcha fizik hodisalar, fikrlar, qonunlar va hokazolarni ta’riflash mumkin. Ana shunday tushunchalardan: fizik jismlar, fizik sistema, fizik hodisa va fizik muhit deb ataluvchi tushunchalar.
Fizik jismlar deb, tabiatda uchraydigan turli moddalardan tashkil topgan barcha jismlarga aytiladi. Masalan, turli moddalardan tashkil topgan Quyosh, auditoriya, xonadagi havo, chang zarralari, dengiz, avtobus va hokazolar fizik jismlar.
Fizik sistema yoki jismlar sistemasi deb, ayrim fizik hodisalar xuddi bitta jismdagidek namoyon bo‘ladigan jismlar to‘plamiga aytiladi.
Fizik hodisalar deb, modda zarrachalari, atom yoki molekulalari o‘zgarmas qolgan holda sodir bo‘ladigan hodisalarga aytiladi. Masalan, suvning qaynashi yoki muzlashi, avtobus va samolyotning harakati va shu kabilar fizik hodisalardir.
Modda molekulalari o‘zgaradigan hodisalar kimyoviy hodisalar deyiladi. Masalan, yoqilg‘ining yonishi, plastmassalar tayyorlash, rudalardan metall olish. Ammo ko‘pgina hodisalarda bir vaqtning ham fizik, ham kimyoviy hodisalar sodir bo‘lishi mumkin. Misol tariqasida bunga elektr yoyini, radioaktivlik, zanjir va termoyadro reaksiyalarini olish mumkin. Shuning uchun ham fizika ham kimyo fanlari o‘rtasiga keskin chegara qo‘yib bo‘lmaydi.
Fizik muhit deb, fizik hodisa va jarayonlar sodir bo‘ladigan moddiy fazo yoki muhitga aytiladi.
Mexanika materiya harakatining eng sodda turi haqidagi ta’limotdir. Bunday harakat jismlarning yoki jism qismlarining bir-biriga nisbatan ko‘chishidan iborat bo‘ladi.
Mexanika ham, hamma tabiiy fanlar kabi, o‘zining qonun-qoidalarini tajribalardan olingan ma’lumotlarni umumlashtirish yo‘li bilan aniqlaydi. Jismlarning ko‘chishini kuzatish tajribalari eng sodda tajribalardandir. Odamlar, kundalik turmushida va har qanday ishlab chiqarish jarayonida jismlarning ko‘chishini ko‘radilar. Shuning uchun mexanik tasavvurlar juda yaqqol bo‘ladi. Mexanikaning boshqa tabiiy fanlardan oldinroq rivojlanishiga ham sabab ana shu.
Fizikaning jismlar mexanik harakatini va nisbiy tinchlik sharoitlarini o‘rganadigan bo‘limi mexanika deyiladi.
Mexanik harakatda bir jismning vaziyati boshqa jismlarga nisbatan o‘zgaradi. Masalan, poyezd temir yo‘l iziga nisbatan, trolleybus, avtobuslar binolarga, daraxtlarga nisbatan harakat qiladi va hokazo. Ammo temir yo‘l relsi va binolar, daraxtlarning o‘zi ham Yer bilan birga harakatlanib turadi. Tabiatda mutlaqo harakatsiz jism yo‘q.
Tabiatdagi hamma jismlar harakatda bo‘lganligidan har qanday tinchlik nisbiydir.
Har qanday tinchlik nisbiy bo‘lgani kabi, har qanday harakat ham nisbiydir.
Mexanik tana harakatining xususiyatlari:
- traektoriya (tana harakatlanadigan chiziq),
- siljish (M1 tanasining boshlang'ich holatini keyingi M2 pozitsiyasi bilan bog'laydigan yo'naltirilgan chiziq segmenti),
- tezlik (harakatning harakat vaqtiga nisbati - bir xil harakat uchun) .
MEXANIK HARAKATNING ASOSIY TURLARI
Traektoriyaga qarab tananing harakati quyidagilarga bo'linadi:
To'g'ri chiziq;
Egri chiziqli.
Tezlikka qarab harakatlar quyidagilarga bo'linadi:
forma,
Bir xil darajada tezlashtirilgan
Bir xil sekin
Harakat qilish usuliga qarab, harakatlar quyidagilardir:
Tarjimaviy
Aylanma
Tebranish
Murakkab harakatlar (Masalan: tananing ma'lum bir o'q atrofida bir tekis aylanadigan va bir vaqtning o'zida bu o'q bo'ylab bir xil tarjima harakatini amalga oshiradigan spiral harakati)
Tarjima harakati - bu tananing harakati bo'lib, uning barcha nuqtalari bir xil tarzda harakatlanadi. Oldinga harakatda tananing istalgan ikkita nuqtasini bog'laydigan har qanday to'g'ri chiziq o'ziga parallel bo'lib qoladi.
Aylanish harakati - tananing ma'lum bir o'q atrofida harakatlanishi. Bunday harakat bilan tananing barcha nuqtalari doiralar bo'ylab harakatlanadi, ularning markazi bu o'qdir.
Tebranish harakati - ikki qarama-qarshi yo'nalishda navbatma-navbat sodir bo'ladigan davriy harakat.
Masalan, soatdagi mayatnik tebranish harakatini amalga oshiradi.
Tarjima va aylanma harakatlar mexanik harakatning eng oddiy turlari hisoblanadi.
To'g'ri va bir xil harakat Har qanday ixtiyoriy kichik teng vaqt oralig'ida tana bir xil siljishlarni amalga oshirsa, bunday harakat deyiladi. . Bu ta’rifning matematik ifodasini yozamiz s = y? t. Demak, siljish formula bilan, koordinata esa formula bilan aniqlanadi .
Bir xil darajada tezlashtirilgan harakat jismning harakati deyiladi, bunda uning tezligi har qanday teng vaqt oralig'ida xuddi shu tarzda ortadi . Ushbu harakatni tavsiflash uchun siz tananing tezligini bilishingiz kerak bu daqiqa vaqt yoki traektoriyaning berilgan nuqtasida, t . e . oniy tezlik, shuningdek tezlashtirish .
Tezlik bu nuqtaga tutashgan traektoriya segmentidagi etarlicha kichik siljishning bu siljish amalga oshiriladigan kichik vaqt oralig'iga nisbati .
y = S / t. SI birligi m/s.
Tezlashtirish - tezlik o'zgarishining ushbu o'zgarish sodir bo'lgan vaqt oralig'iga nisbatiga teng qiymat ... a =?y / t(SI tizimi m / s2) Aks holda, tezlashtirish - bu tezlikning o'zgarish tezligi yoki har bir soniya uchun tezlikning oshishi. a. t. Demak, oniy tezlik formulasi: y = y 0 + a.t.

Ushbu harakatdagi harakat quyidagi formula bilan aniqlanadi: S = y 0 t + a. t 2/2.

Teng sekin harakat harakat tezlanish manfiy qiymatga ega bo'lsa, tezlik bir xilda sekinlashganda deyiladi.
Aylana bo'ylab bir xil harakat bilan har qanday teng vaqt oralig'ida radiusning burilish burchaklari bir xil bo'ladi . Shuning uchun burchak tezligi ō = 2pn, yoki ō = pN / 30 ≈ 0,1N, qayerda ω - burchak tezligi n - soniyada aylanishlar soni, N - daqiqada aylanishlar soni. ω SI tizimida rad / s bilan o'lchanadi . (1 / s) / Bu tananing har bir nuqtasi bir soniyada aylanish o'qidan masofasiga teng bo'lgan yo'lni bosib o'tadigan burchak tezligini ifodalaydi. Ushbu harakat paytida tezlik moduli doimiy bo'lib, u traektoriyaga tangensial yo'naltiriladi va doimo yo'nalishni o'zgartiradi (qarang. . guruch . ), shuning uchun markazlashtirilgan tezlanish mavjud .
Aylanish davri T = 1 / n - bu gal , buning uchun tana bitta to'liq inqilob qiladi, shuning uchun ō = 2p / T.
Aylanma harakatdagi chiziqli tezlik formulalar bilan ifodalanadi:
y = ōr, y = 2prn, y = 2pr / T, Bu erda r - nuqtaning aylanish o'qidan masofasi. Mil yoki g'altakning aylanasida joylashgan nuqtalarning chiziqli tezligi mil yoki kasnakning periferik tezligi deb ataladi (SI m / s da)
Aylana bo'ylab bir tekis harakatlanish bilan tezlik kattalikda doimiy bo'lib qoladi, lekin har doim yo'nalishini o'zgartiradi. Tezlikning har qanday o'zgarishi tezlashuv bilan bog'liq. Tezlikni yo'nalishda o'zgartiradigan tezlanish deyiladi normal yoki markazlashtirilgan, bu tezlanish traektoriyaga perpendikulyar va uning egrilik markaziga yo‘naltirilgan (agar traektoriya aylana bo‘lsa, aylana markaziga)
Mexanik harakatning nisbiyligi tana harakatining traektoriyasi, bosib o'tgan masofa, harakat va tezlikning tanlovga bog'liqligi ma'lumot doirasi.
Jismning (nuqtaning) fazodagi holatini mos yozuvlar tanasi A uchun tanlangan boshqa har qanday jismga nisbatan aniqlash mumkin . Malumot organi, tegishli koordinatalar tizimi va soat mos yozuvlar tizimini tashkil qiladi . Mexanik harakatning xarakteristikalari nisbiy, t . e . ular har xil bo'lishi mumkin turli tizimlar ortga hisoblash .
Misol: ikkita kuzatuvchi qayiq harakatini kuzatmoqda: biri O nuqtada qirg'oqda, ikkinchisi O1 nuqtasida salda (qarang. . guruch . ). Keling, O nuqta orqali XOY koordinata tizimini aqliy ravishda chizamiz - bu qat'iy ma'lumot tizimi . Keling, boshqa X "O" Y "tizimini raf bilan bog'laymiz - bu harakatlanuvchi koordinatalar tizimi . X "O" Y "(raft) tizimiga nisbatan qayiq t vaqtida harakat qiladi va tezlikda harakat qiladi. y = s qayiqlar salga nisbatan / t v = (s qayiqlar - s sal ) / t. XOY (qirg'oq) tizimiga nisbatan, qayiq bir vaqtning o'zida harakat qiladi s qayiqlar qayerda s qirg'oqqa nisbatan qayiq harakati . Sohilga nisbatan qayiq tezligi yoki . Jismning statsionar koordinata tizimiga nisbatan tezligi jismning harakatlanuvchi sistemaga nisbatan tezligining va bu sistemaning statsionarga nisbatan tezligining geometrik yig‘indisiga teng. .
Malumot tizimlarining turlari turli xil bo‘lishi mumkin, masalan, statsionar sanoq sistemasi, harakatlanuvchi sanoq sistemasi, inertial sanoq sistemasi, noinersial sanoq sistemasi.
Mexanik harakat tananing vaqt o'tishi bilan boshqa jismlarga nisbatan fazodagi holatining o'zgarishi deyiladi. Masalan, metroda eskalatorda ketayotgan odam eskalatorning o'ziga nisbatan dam oladi va tunnel devorlariga nisbatan harakatlanadi.
Mexanik harakat turlari:

• 
  to'g'ri chiziqli va egri chiziqli - traektoriya shakliga ko'ra;
  
• 
  bir xil va notekis - harakat qonuniga ko'ra.
  

Mexanik harakat nisbatan. Bu jism harakatining traektoriyasining shakli, siljishi, tezligi va boshqa xarakteristikalari mos yozuvlar tizimini tanlashga bog'liqligida namoyon bo'ladi.
Harakat ko'rib chiqiladigan nisbiy tana deyiladi ma'lumot organi. Koordinatalar tizimi, u bog'langan mos yozuvlar organi va vaqtni hisoblash uchun qurilma shakli ma'lumot doirasi , unga nisbatan tananing harakati hisobga olinadi.
Ba'zida tananing o'lchamini unga bo'lgan masofaga nisbatan e'tiborsiz qoldirish mumkin. Bunday hollarda tana hisobga olinadi moddiy nuqta.
Har qanday vaqtda tananing holatini aniqlash mexanikaning asosiy vazifasi.
Harakatning muhim xususiyatlari quyidagilardir moddiy nuqta traektoriyasi, harakati, tezligi va tezlanishi. Moddiy nuqta harakatlanadigan chiziq deyiladi traektoriya ... Yo'lning uzunligi yo'l (L) deb ataladi. Yo'lning o'lchov birligi 1 m. Yo'lning boshlang'ich va oxirgi nuqtalarini bog'laydigan vektorga siljish () deyiladi. Siqilish birligi-1 m.
Harakatning eng oddiy shakli bir tekis to'g'ri chiziqli harakatdir. Tana har qanday teng vaqt oralig'ida bir xil harakatlarni amalga oshiradigan harakatga to'g'ri chiziqli deyiladi yagona harakat. Tezlik() - tananing harakat tezligini tavsiflovchi vektor fizik miqdor bo'lib, u qisqa vaqt ichida siljishning ushbu interval qiymatiga nisbatiga son jihatdan tengdir. Tezlikning aniqlovchi formulasi v = s / t... Tezlik birligi - Xonim... Tezlikni spidometr bilan o'lchang.
Har qanday vaqt oralig'ida tezligi bir xil tarzda o'zgargan jismning harakati deyiladi bir xilda tezlashtirilgan yoki teng darajada o'zgaruvchan.
— tezlikning o'zgarish tezligini tavsiflovchi va son jihatdan vaqt birligidagi tezlikni o'zgartirish vektorining nisbatiga teng bo'lgan fizik miqdor. SIda tezlashtirish birligi — m / s 2 .
bir xilda tezlashtirilgan, agar tezlik moduli oshsa.- bir tekis tezlashtirilgan harakat sharti. Masalan, tezlashtiruvchi transport vositalari - avtomobillar, poezdlar va jismlarning Yer yuzasi yaqinida erkin tushishi (=).
Ekvivalent harakat deyiladi bir xil darajada sekin tezlik moduli pasaysa. - bir tekis sekin harakatlanish holati.
Tezlik bir tekis tezlashtirilgan to'g'ri chiziqli harakat 
Tafsilotlar Kategoriya: Mexanika 17.03.2014 18:55 E'lon qilingan: 16143
Mexanik harakat uchun hisobga olinadi moddiy nuqta va uchun qattiq tana.

Mexanika uch kismga bo‘linadi: kinematika, dinamika va statika.

Mexanikaning mexanik harakatni uni yuzaga keltirgan sabablarga bog‘liq bo‘lmagan holda o‘rganadigan bo‘limi kinematika deyiladi.
Mexanikaning jismlarning harakat qonunlarini harakatlanayotgan jism massalariga va ta’sir etuvchi kuchlarga bog‘liq holda o‘rganadigan bo‘limi dinamika deyiladi.
Kuch ta’sirida jismlarning muvozanat holatini saqlash shartlarini o‘rganadigan mexanikani bo‘limi statika deyiladi.
Kinematika o‘rin almashtirishning o‘zinigina vaqtga bog‘lab tekshiradi, dinamika esa jismlarning harakat holatlarini o‘zgartiradagan o‘zaro ta’sirlarni ham hisobga oladi.
Jismning harakatini tasvirlashda, ya’ni uni vaziyatining o‘zgarishini ko‘rsatishda, berilgan jismning harakati kaysi jismga yoki jismlar sistemasiga nisbatan qaralishini tanlab olish kerak.