Moddiy nuqtalar tizimi. Inertsiya markazi.
shu vaqtgacha moddiy nuqta deb hisoblanishi mumkin bo’lgan jismning harakati qarab
chiqildi. Endi
n
ta moddiy nuqtalardan tashkil topgan tizimni (jismlar tizimini) qarab chiqaylik.
Kuchlar ta’sirida tizimdagi har bir moddiy nuqta o’z harakatini o’zgartiradi. Binobarin,
tizimning harakatini tekshirish uchun tizimdagi har bir moddiy nuqta uchun tuzilgan harakat
tenglamalari tizimini yechish kerak. Bunday masalani yechib, moddiy nuqtalar tizimi harakatini
butunligicha tekshirib hal qilish mumkin. Buning uchun, moddiy nuqtalar tizimini tavsiflovchi
yangi tushunchalar kiritamiz:
1. Moddiy nuqtalar tizimining massasi
ni tizimdagi moddiy nuqtalar massalarining
algebrik yig’indisiga teng deb hisoblaymiz:
∑
( )
1.
Moddiy nuqtalar tizimining massa markazini – inertsiya markazi deb hisoblab, mazkur
nuqtaning vaziyatini koordinata boshiga nisbatan quyidagi radius - vektor bilan ifodalash
mumkin:
⃗
⃗
⃗
⃗
∑
⃗
Tizim inertsiya markazi radius - vektorining Dekart koordinata o’qlariga proektsiyalari
quyidagilarga teng bo’ladi:
∑
∑
∑
shuni ta’kidlab o’tish kerakki, tizimning inertsiya markazi uning og’irlik markazi bilan ustma-ust
tushishi kerak;
2.
Moddiy nuqtalar tizimi inertsiya markazining radius- vektoridan vaqt bo’yicha birinchi
tartibli hosila olinsa,
inertsiya markazining tezligi
kelib chiqadi:
⃗
∑
⃗
∑
⃗
bu yerda,
⃗
⃗⃗
ekanini hisobga olsak:
⃗
∑
⃗⃗
⃗⃗
( )
bunda
⃗⃗
tizimning impulsi bo’lib, tizimdagi moddiy nuqtalar impulslarining geometrik
yig’indisiga teng
⃗⃗
∑ ⃗⃗
( )
(3.13) – ifodadan moddiy nuqtalar tizimining impulsi quyidagiga teng bo’ladi:
⃗⃗
Bu nihoyatda katta ahamiyatga ega bo’lgan
xulosani keltirib chiqaradi: tizim nuqtalarining
hamma
massalari,
uning
inertsiya
markaziga
to’plangan holda harakatlanganda, ularning markazga
to’plangan umumiy impulslari qanday bo’lsa,
tizimning to’la impulsi ham shunga teng bo’ladi.
shuning uchun tizimning impulsiga, uning inertsiya
markazining impulsi ham deyiladi. Tizim inertsiya
markazining
impulsini
(3.15)
ifodaga
asosan
quyidagicha ifodalash mumkin:
⃗⃗
⃗
⃗
⃗
⃗
∑
⃗
( )
bunda
tizimning to’liq massasi,
⃗
tizim
inertsiya markazining tezligi;
⃗
⃗
⃗
- tizimdagi
moddiy nuqtalarning tezliklaridir;
3.
Endi
moddiy
nuqtali
mexanik
tizim
uchun
impulsning o’zgarish va saqlanish qonunini qarab
chiqaylik (4 - rasm).
Mexanik tizimdagi
n
ta nuqtaning har biri uchun
( ⃗)
⃗
bo’lishini hisobga olib, harakat tenglamasini yozamiz:
{
(
⃗
)
⃗
⃗
⃗
⃗
(
⃗
)
⃗
⃗
⃗
⃗
(
⃗
)
⃗
⃗
⃗
( )
⃗
( )
Bu tenglamalarni hadma-xad qo’shib, ichki kuchlar mos ravishda guruhlansa, quyidagi
ko’rinishdagi tenglama hosil bo’ladi.
∑
(
⃗
) ( ⃗
⃗
) ( ⃗
⃗
) ( ⃗
( )
⃗
( )
) ∑ ⃗
( )
Nyutonning uchinchi qonuniga asosan, har bir qavs ichidagi kuchlar yig’indisi nolga teng.
Demak, tizim ichki kuchlarining to’liq vektor yig’indisi ham nolga teng bo’ladi. U holda (8.10)
tenglamani quyidagi ko’rinishda yozish mumkin.
∑
(
⃗
)
∑ ⃗
Bu ifodaning chap tomonidagi
(
⃗
)
ko’paytma impuls
⃗⃗
ga teng bo’lib,
∑
⃗⃗
esa
tizim impulsiga teng bo’ladi
Nazorat savollari
1.
Nyutonning birinchi qonuni qanday ta’riflanadi?
2.
Nyutonninh II-qonuni qanday?
3.
Nyutonning III-qonuni qanday?
4.
Tabiatda qanday kuchlar mavjud?
5.
Butun olam tortishish qonunini ta’riflang.
6.
Og’irlik kuchi bilan jism og’irligining farqi nimada?
7.
Sistemaning og’irlik markazi qanday aniqlanadi?
Do'stlaringiz bilan baham: |