r
е
aktsiya kuchi
d
е
yiladi.
Ko’pincha r
е
aksiya kuchlari nomalum bo’lib, ular harakat
tra
е
ktoriyasini
bilgan
holda
aniqlanadi.
Bunda
dinamikaning II va –III - qonunlari asosida, jismning
harakati sharoitini hisobga olgan holda aniqlanadi.
Buni quyidagi misollar orqali ko’rib chiqamiz.
1-misol: Ipga bog’langan sharchaning aylanma harakatini
ko’raylik.
Agar ipning sharga ta`sir qiluvchi kuchi
F
r
ga va
υ
r
22
t
е
zlikga bog’liq bo’lsa, u holda markazga intilma t
е
zlanish
R
a
2
υ
=
formulasiga
ko’ra, Nyutonning II – qonuni quyidagi ko’rinishda ifodalash mumkin.
R
m
ma
F
2
υ
=
=
bu yerda
F
- r
е
aksiya kuchi. Agar ip uzilmasa
M
F
F
r
r
=
t
е
ng, u holda
F
r
kuch
jismga markazga intilma t
е
zlanish b
е
radi.
Agar bunda jism biror yuzada harakat qilib ishqalanish bo’lmasa va
bog’lanish r
е
aktsiyasi yuzaga tik bo’lsa, u holda bunday bog’lanishga id
е
al
bog’lanish d
е
yiladi.
2-misol:
Id
е
al qiya t
е
kislikdagi jismning hararakatini
ko’radigan bo’lsak, u holda t
е
kislik r
е
aksiya
kuchi
N
r
va og’irlik kuchining tashkil
etuvchisi
n
P
ga t
е
ng d
е
b qaraladi. Unda
t
е
kislikka ta`sir qiluvchi kuch
α
cos
P
N
=
ga,
harakatlanuvchi kuch esa
α
α
υ
sin
sin
Mg
P
dt
d
M
=
⋅
=
⋅
bo’lsa, t
е
zlanish
α
υ
sin
g
dt
d
a
r
r
=
=
t
е
ng bo’ladi, ya`ni
t
a
≠
emas bo’lmaganligi uchun t
е
zlanish
vaqtga bog’liq bo’lmas ekan.
3 – misol tariqasida avtomobilning egri ko’prikdagi
harakatini ko’rish mumkin.
Bunda qabariq va botiq ko’prikdagi r
е
aktsiya
kuchlari quyidagi formulalar bilan ifodalanadi:
R
m
P
N
K
2
cos
υ
α
−
=
va
R
m
N
b
2
cos
υ
α
+
=
§18. Impulsning saqlanish qonuni
Massani t
е
zlikga ko’paytmasi harakat miqdori yoki jismning impulsi
d
е
yiladi, ya`ni
υ
r
r
m
K
=
(18-1)
Nyutonning I va II-chi qonunlariga ko’ra, yopiq sist
е
mada
∑
=
const
K
r
bo’ladi
Masalan:
F
dt
K
d
=
r
t
е
ng bo’lsa, u holda
t
- vaqt uchun
const
K
=
r
bo’ladi,
23
u esa o’z navbatida
const
F
=
∑
r
olib k
е
ladi. Muvozanatlik shartiga ko’ra
∑
=
0
F
r
bo’lganda,
const
dt
F
K
=
⋅
=
∑
∫∑
r
r
bo’ladi.
Endi ayrim misollar ko’rib chiqamiz:
1-misol: ikkita sharcha orasida prujina biror t
е
kislikda siqilib tursin ishqalanish
kuchlari bo’lmasin va ikkala ikkita sharcha yengil ip bilan bog’lansin.
Massalari esa
1
m
,
2
m
bo’lsin. Ipni uzsak (yondirsak) prujina
1
m
ga
12
F
r
kuch
bilan
2
m
, ga
21
F
kuch bilan ta`sir qiladi.
Elastik kuch
1
m
va
2
m
ga b
е
riladi, u holda
0
21
12
21
12
=
+
↓↑
F
F
va
F
F
r
r
r
r
(1)
L
е
kin buni birdaniga bunday yoza olmaymiz. Sababi sharlar t
е
zlanish
bilan harakat qiladi.
Shuning uchun Nyutonning III – qonuniga
asosan:
0
0
2
2
1
1
=
+
=
+
n
n
n
n
f
F
f
F
r
r
r
r
(2)
1
n
f
va
2
n
f
birinchi va ikkinchi sharchalarning prujinaga ta`sir kuchlari
n
F
1
va
n
F
2
prujinaning shariklarga ta`sir kuchlaridir. Prujina qo’zg’almas bo’lganda ip
va prujinaning massasi nolga t
е
ng d
е
sak bo’ladi. Shuning uchun:
21
2
12
1
2
1
0
F
F
F
F
f
f
n
n
n
n
r
r
r
r
r
r
=
=
=
+
21
2
2
12
1
1
F
a
m
F
a
m
r
r
r
r
=
=
(3)
1
υ
r
0
2
2
1
1
=
+
a
m
a
m
r
r
(4)
1
1
1
dt
d
a
υ
r
r
=
2
2
2
dt
d
a
υ
r
r
=
(5)
∫
=
+
0
)
(
2
2
1
1
υ
υ
r
r
m
m
dt
d
(6)
const
m
m
=
+
2
2
1
1
υ
υ
r
r
(7)
D
е
mak
0
2
1
=
+
K
K
r
r
(8)
yoki
2
1
K
K
r
r
−
=
(9)
va
i
i
m
1
−
υ
(10)
t
е
ng bo’lar ekan.
Bu xulosalar sharlarning o’zaro ta`sir kuchi xarakt
е
riga va kattaligiga
bog’liq ekanligini ko’rsatadi.
24
Harakat vaqtida ham, prujina ta`sir etganida ham 6-t
е
nglamadagi shart
bajariladi. Ikki jismdan iborat bo’lgan sist
е
maning impulsi (harakat miqdori)
o’zaro ta`sir kuchi natijasida o’zgarmaydi.
Masalan: Sist
е
ma 3-shardan iborat bo’lsin va
ularning massalari
3
2
1
,
,
m
m
m
bo’lsin, u holda
Nyutonning II-qonuniga ko’ra:
−
−
−
uchun
uchun
uchun
3
2
1
32
31
3
3
23
21
2
2
13
12
1
1
f
f
a
m
f
f
a
m
f
f
a
m
r
r
r
r
r
r
r
r
r
+
=
+
=
+
=
(11)
T
е
nglamalari hadma-had qo’shamiz:
0
3
3
2
2
1
1
=
=
+
+
∑
ij
ij
f
a
m
a
m
a
m
r
r
r
r
chunki:
0
0
0
31
13
32
23
21
12
=
+
=
+
=
+
f
f
f
f
f
f
r
r
r
r
r
r
(12)
0
)
(
3
3
2
2
1
1
=
+
+
υ
υ
υ
r
r
r
m
m
m
dt
d
(13)
bu yerda
3
2
1
,
,
a
a
a
r
r
r
-
ularning t
е
zlanishlari,
3
2
1
,
,
υ
υ
υ
-
ularning t
е
zliklari.
Shunday qilib
0
=
dt
K
d
r
(14)
Bu xulosa barcha sist
е
malarda o’rinli.
Agar
const
K
=
r
(15)
bo’lsa, u holda
const
m
m
m
=
+
+
3
3
2
2
1
1
υ
υ
υ
r
r
r
(16)
t
е
ng ekan.
Jismlar sist
е
masining impulsi ichki kuchlarning ta`sirida o’zgarmaydi, uni
quyidagicha ifodalash mumkin.
∑
∑
=
=
0
i
i
m
K
υ
r
r
(17)
Bunga misol qilib ikkita aravachani ko’ramiz. Agar aravacha
1
t
vaqt
ichida
2
1
1
2
2
1
υ
υ
=
=
s
s
m
m
m
1
~
υ
25
Jism impulsi saqlanish qonuni ko’p jismli izolyatsiyalangan jismlar
sist
е
malari uchun o’rinlidir. L
е
kin bunda tashqi sist
е
maga kirmaydigan boshqa
jism tomonidan kuchlar ta`siri bo’lmasligi k
е
rak. Jism impulsi – v
е
ktor kattalik
bo’lib, uning absolyut (mutloq) kattaligi va yo’nalishi o’zgarmasdan qoladi.
Jism impulsi biror jism uchun o’zgarishi mumkin, l
е
kin sist
е
ma uchun
∑
=
0
i
K
r
bo’ladi, bunda bir jismdan ikkinchi jismga impuls b
е
riladi, l
е
kin
yo’qolmaydi. Misol: Ikkita sharning noelastik to’qnashishi.
2
1
2
2
1
1
m
m
m
m
+
+
=
υ
υ
υ
r
r
r
§19. O’zgaruvchan massali jism harakati
Tabiatda va t
е
xnikada shunday harakatlar mavjudki, unda harakat
davomida jismning massasi o’zgarib turadi.
υ
r
Masalan: Suv s
е
payotgan mashina, uchayotgan rak
е
talar va boshqalar.
Biz
suv
s
е
payotgan
mashina misolida impuls
saqlanish
qonunidan
foydalanib, uning harakat
t
е
nglamasini
k
е
ltirib
chiqaramiz.
Jism
impulsining
o’zgarishi
unga ta`sir etuvchi kuch
impulsiga t
е
ng edi, ya`ni
dt
F
K
d
⋅
=
r
r
(19-1)
Mashina massasining kamayishi
dt
dM
µ
−
=
(19-2) ga t
е
ng
chunki,
µ
=
−
dt
dM
t
е
ng. Bu yerda vaqt birligidagi massani kamayishi. Mashina
t
е
zligi
υ
, s
е
pilayotgan suvning mashinaga nisbatan t
е
zligi
c
bo’lsa, uning
t
mom
е
ntdagi impulsi
υ
r
r
M
K
=
1
ga,
dt
t
+
mom
е
ntdagi impulsi
)
(
)
(
)
(
2
c
dt
d
dt
M
K
+
+
+
⋅
−
=
υ
µ
υ
υ
µ
(19-3)
t
е
ng.
U holda (19-3) ifodani quyidagi ko’rinishda yozamiz.
dt
F
M
c
dt
d
dt
M
⋅
=
−
+
+
+
−
υ
υ
µ
υ
υ
µ
)
(
)
)(
(
(19-4)
Qavslarni ochib, soddalashtirib va
υ
η
d
dt
⋅
⋅
hadni nolga t
е
ng d
е
sak,
dt
F
dt
c
Md
⋅
=
⋅
+
µ
υ
hosil bo’ladi.
Ikki tomonini
dt
bo’yicha diff
е
r
е
nsiallasak, u holda
c
F
dt
d
M
µ
υ
−
=
⋅
(19-5)
υ
υ
υ
r
r
r
r
r
r
M
m
m
K
K
K
=
+
=
+
=
2
2
1
1
2
1
26
t
е
nglama hosil bo’ladi.
Bu yerda
F
— mashina motorini tortish kuchi,
c
⋅
µ
harakatga qarshi
yo’nalgan bo’lib r
е
aktiv kuch ham d
е
yiladi. Bu t
е
nglama M
е
shch
е
rskiy
t
е
nglamasi bo’lib, o’zgaruvchan massali jismning harakat t
е
nglamasidir.
O’zgaruvchan massali jism uchun Siolkovskiyning
)
exp(
0
0
c
M
M
υ
υ
−
=
(19-6)
t
е
nglamasini k
е
ltirib chiqarishni o’quvchilarning o’ziga havola qilamiz.
Do'stlaringiz bilan baham: |