Reje: Materiallıq noqat dinamikası

TEMA: Materiallıq noqat dinamikası

Reje:

1. Materiallıq noqat dinamikası

2. Materiallıq noqat dinamikası tu’rleri

Materiallıq noqat dinamikası

Kinematika deneler háreketin onıń kelip shıǵıw sebeplerin itibarǵa almay úyrenedi. Dinamika bolsa deneler háreketin onıń kelip shıǵıw sebeplerin bilgen halda úyrenedi. Dinamika tiykarında Nyuton nızamları jatadı.

N'yutonning birinshi nızamı hám inersial sanaq sistemaları.

Dene óziniń tınısh jaǵdayın yamasa tuwrı sızıqlı tegis háreketin sırtdan basqa deneler tásir etpegunicha saqlap qaladı. Denelerdiń ózin tınısh jaǵdayı yamasa tuwrı sızıqlı tegis háreketin saqlap qalıw ózgesheligi, denelerdiń inertsiya ózgesheligi dep ataladı. Sol sebepli, Nyutondıń birinshi nızamı, inertsiya nızamı dep da ataladı. Mexanik háreket salıstırmalı bolıp tabıladı jáne onıń qásiyetleri sanaq sistemasına baylanıslı boladı. Nyutondıń birinshi nızamı qálegen sanaq sistemasında atqarılavermaydi, sol sebepli bul nızam atqarılatuǵın sanaq sistemaları inertsial sanaq sistemaları dep ataladı. Basqa sanaq sistemalarına salıstırǵanda óziniń tınısh jaǵdayın yamasa tuwrı sızıqlı tegis háreketin saqlayoladigan sanaq sistemaları inertsial sanaq sistemaları bóle aladı. Koordinata bası Quyash orayına jaylasqan geliotsentrik sanaq sistemasın kútá úlken anıqlıq menen inertsial sanaq sisteması dep esaplaw múmkin. Onıń koordinata oqları uyreniletuǵın planeta yamasa juldızlarǵa jóneltirilgen boladı. Tap shuholat ushın, Jer menen baylanısqan sanaq sisteması inertsial sanaq sisteması bola almaydı, sebebi Jer tekǵana Quyash átirapında, hátte óziniń o'qi átirapında da aylanıwın esapqa alıw zárúr. AmmoJerdegi mexanikalıq háreketler ushın Jer menen baylanıslı bolǵan sanaq sistemasın inertsial sanaq sistema dep esaplaw múmkin.Tájiriybelerden ekenin aytıw kerek, birdey tásir astında túrli deneler óziniń háreket tezligin birdey ózgertirmeydi, basqasha etip aytqanda, hár túrlı tezleniw bahalarına iye boladılar. Tezleniw tek tásir kúshine baylanıslı bolmay, jismning ózin ózgeshelikine, yaǵnıy massasına da baylanıslı. Jismning massası - materiyaning tiykarǵı qásiyetlerinen biri bolıp, onıń inertsial vagravitatsiyaviy qásiyetlerin belgileydi. Inertsial massa denesi nertligining ólshem birligi bolıp, inertlikni ózi bolsa, jismning óz jaǵdayın saqlap qalıw ózgesheligi bolıp tabıladı.

Nyutondıń birinshi nızamı daǵı tásirdi tariyplew ushın kúsh

Túsinigin kirgiziw zárúr bolıp tabıladı. Sırtqı kúsh tásirinde dene óziniń háreket tezligin ózgertiredi, tezleniwge iye boladı yamasa óziniń forması hám ólshemlerin ózgertiwi múmkin - deformatsiyalanadi. Sonday eken kúsh eki qıylı tásirge iye esaplanadı : dinamikalıq hám statikalıq. waqtıniń hár bir belgilengen momentinde, kúsh óziniń ma`nisi, keńislikgi baǵdarı hám qaysı noqatqa qoyılǵanı menen xarakterlenedi.Sonday etip, kúsh vektor shama bolıp, berilgen denege basqa dene yamasa maydanlardıń mexanikalıq tásiri ólshewi bóle aladı.

N'yutonning ekinshi nızamı -háreket teńlemesi. Kúsh. Massa. Impul's.

Nyutondıń ekinshi nızamı - ilgerilenbe háreket dinamikasınıń tiykarǵı nızamı bolıp, sırtqı qoyılǵan kúsh tásirinde materiallıq noqat yamasa jismning mexanikalıq háreketi qanday ózgeriwin túsintirip beredi.

Materiallıq noqat yamasa denege hár túrlı kúshler tásir etkende, tezleniw qoyılǵan kúshlerdiń teń tásir etiwshi ma`nisine proportsional bolıp tabıladı.

Ismga tasir qılıp atırǵan salmaqlıq kúshi, onıń massasın waqıt dawamında tezleniwge kóbeymesine teń bolıp tabıladı.

Túrli denelerge birdey kúsh tásir etse, olardıń alǵan tezleniwleri hár túrlı boladı. Jismning massası qansha úlken bolsa, onıń inertligi sonsha joqarı boladı hám alǵan tezleniwi kishi boladı.(1) hám (2) - ańlatpalardan paydalanǵan halda, kúsh hám tezleniw vektor shama ekenligin esapqa alıp, tómendegi ańlatpanı jazıwımız múmkin:, Nyutondıń ekinshi nızamın matematikalıq ańlatpası bolıp tabıladı.

Materiallıq noqattıń alǵan tezleniwi, tásir etiwshi kúsh baǵdarına uyqas kelip, sol kúshnı materiallıq noqat massasınıń qatnasına teń bolıp tabıladı. Nyutondıń ekinshi nızamı tek inertsial sanaq sistemaları ushın orınlı bolıp tabıladı. «XBT» daproportsionallik koefficiyenti K birge teń. Ol halda : yamasa,, vector shama, tezlik baǵdarı boyınsha jónelgen bolıp, háreket muǵdarı - impuls dep ataladı. Materiallıq noqat háreket muǵdarınıń waqıt boyınsha tuwındı denege tásir etiwshi kúshke teń bolıp tabıladı.

Nyutondıń úshinshi nızamı.

Materiallıq noqatlardıń óz-ara tásiri xarakterin Nyutondıń úshinshi nızamı menen ańlatıw múmkin. Materiallıq noqat yamasa denelerdiń bir-birine tásiri, óz-ara tásir kúshleri xarakterine iye, bul kúshler modulı boyınsha teń bolıp, bir-birigaqarama-qarsıyo'nalgan bolıp tabıladı:

Eki deneler arasındaǵı óz-ara tasir kúshi F, olardıń m1 hám m2 massalar kóbeymesine tuwrı proporsioonal bolıp tabıladı.

Oń hám keri zaryadlar menen zaryadlanǵan m1 va m2 massalı deneler bir-birine tartısıwgandagi óz-ara tásirdi kórip shıǵayıq (8 - súwret).

8-su'wret. Zaryadlanganjismlarningo'zarota'siri

vakuchlar tásirinde deneler hám tezleniwlerge iye boladılar.

Nyutondıń ekinshi nızamın tómendegishe jazıw múmkin:

Tábiyaatda kúshler

Gravitatsiyalıq tartısıw kúshi - bul eki materiallıq deneler arasındaǵı óz-ara tásir etiwshi kúsh bolıp tabıladı. Planetalarning háreketin analiz qılıw nátiyjesinde 1667 jılda I. Nyuton dúnya tartısıw nızamın jarattı. Dúnya tartısıw nızamına tiykarınan m1 hám m2 massalı deneler arasındaǵı gravitatsiyalıq tartısıw kúshi deneler massalarına tuwrı proportsional hám aralarındaǵı aralıqtıń kvadratına teris proportsional bolıp, eki dene orayların tutastiruvchi tuwrı sızıq boylap jónelgen boladı :

Eki deneler arasındaǵı gravitatsion kúsh maydandaharakatlanayotgan eki bólekniong bir-biri arasındaǵı

bu yerda  - gravitatsiyaviy doimiylik.

Kavendish gravitatsion turaqlınıń baha 6, 67* N m2/kg2 tabıladı.

 = 6, 672010 -11 N m2 /kg2

Bul tásir gravitatsiyalıq tásir dep ataladı hám denelerdiń massaları kútá úlken bolǵanda ayqın kórinetuǵın boladı. Bul ańlatpada massalar tartısıw ózgeshelikin belgilegeni ushın olardı gravitatsion massalar dep ataydılar, biraq ma`nisi boyınsha inertsion massalarǵa teń bolıp tabıladı.

Quyash sistemasındaǵı barlıq planetalarning massaları Quyash massasınıń 5 procentinen kishi bolǵanı ushın, onıń átirapında háreket etediler. Quyash menen Jer arasındaǵı tartısıw kúshi 3, 5. 1022 N, Jer menen Ay arasındaǵı tartısıw kúshi bolsa 2. 1020 N ga teń bolıp tabıladı.

Planetalar hám olardıń joldasları háreketlerin Kepler nızamları túsintirse de, biraq tartısıw sebebin túsintirip beraolmaydi.

Kulon kúshi - bul eki q1 hám q2 noqatlıq zaryadlar arasındaǵı tásir etiwshi kúsh bolıp tabıladı:

K - proportsionallıq koefficiyenti, r - zaryadlı noqatlar arasındaǵı aralıq.

Gravitatsiyalıq tartısıw kúshinen ayrıqsha túrde Kulon kúshi tartısıw yamasa ıyteriw qásiyetlerine ıyelewi múmkin.

Eger zaryadlar háreketlense, Kulon nızamı anıq atqarılmaydı, sebebi zaryadlar háreketine baylanıslı magnit maydan jáne onıń kúshleri payda bóle baslaydı.

Kulon nızamı elektromagnit tásirdi uzatıw mexanizmin (jaqınnan yamasa uzaqtan tásirdi) túsintirip beraolmaydi. Jaqınnan yamasa uzaqtan tásir bır jola júz boladı, tásir tezligi jaqtılıqnıń vakuum daǵı tezligi menen belgilenedi.

M. Faradey túsindiriwine qaray qálegen elektr zaryadınıń átirapında ámeldegi bolǵan, elementtıń bólek túri retindegi elektr maydanı elektrostatik tásir kúshin júzege keltiredi. Elektr maydanınıń kúsh xarakteristikasın elektr maydan kúshlanganligi belgileydi. Bir jınslı salmaqlıq kúshi - pútkil álem tartısıw nızamına kóre, tábiyaat daǵı barlıq deneler bir-birin tartısıw ózgeshelikine iye esaplanadılar. Bul nızamǵa qaray, Jer átirapındaǵı barlıq deneler Jerdiń tartıw kúshi tásirinde boladı. Jerdiń tartıw kúshi tásirinde payda bolatuǵın kúsh salmaqlıq kúshi dep ataladı jáne bul kúsh denelerdiń erkin túsiw tezleniwine baylanıslı. Sol sebepli bul kúshnı denelerdiń erkin túsiw tezleniwi tásirinde payda bóliwshi kúsh da dep ataladı.

M - dene massası, g - erkin túsiw tezleniwi. Tayanshda turǵan yamasa osilgan denelerdi Jer tartısıwı nátiyjesinde vertikal jónelgen salmaqlıq kúshi payda boladı

9 - súwret. Prujinaga osilgan jismning teń salmaqlılıq jaǵdayınan jılısıwı