1-mavzu. Kirish. Suyuqlik haqida umumiy tushuncha. Suyuqliklarning fizik
xossalari. Suyuqlikka ta’sir etuvchi kuchlar
Insoniyat o‘zining ish faoliyatida uchraydigan hayotiy muammolarni hal
qilishda, ko‘pincha, har xil suyuqliklarning harakati hamda ularning qattiq
jismlarga bo‘lgan ta’sirini o‘rganadi.
Agar inson organizmida qonning harakati uning tirikligini belgilasa, ona
Zaminimizda suyuqliklar harakati tufayli hayot mavjudligini ta’kidlash mumkin.
YUqorida qayd etilgan muammolarni o‘rganish va tadqiq qilish natijasida
“Suyuq jismlar mexanikasi” yoki “Suyuqliklar mexanikasi” deb nomlanuvchi
keng qamrovli fan yuzaga kelgan. Bu fan grek tilidagi atama bilan
“Gidromexanika” deb yuritila boshlandi.
Gidromexanika suyuqliklar statikasi — «Gidrostatika» va suyuqliklar
dinamikasi — «Gidrodinamika» bo‘limlarga bo‘linib, ikkinchi bo‘lim o‘z
navbatida “Suyuqliklar kinematikasi”ni ham o‘z ichiga oladi.
Gidrostatika — suyuqliklarning nisbiy tinch holat qonuniyatlarini o‘rganib,
ularni amaliyotda qo‘llash uchun uslubiyatlar yaratadi.
Gidrodinamika — suyuqlik harakatining qonuniyatlarini va uning paydo
bo‘lish sabablari hamda strukturasini o‘rganadi.
Bu fanning yuzaga kelishi ancha uzoq bo‘lib, bir necha ming yillik tarixni
o‘z ichiga oladi. Umuman, insoniyat suyuqliklar bilan ma’lum ma’noda
munosabat o‘rnatishi bilan suyuqliklar haqidagi qonuniyatlarni o‘rganishga
kirishgan.
Gidravlika fani tarixida dastlabki ilmiy asar Arximed tomonidan yozilgan
(eramizdan avvalgi 287-212 yillar) «Suzuvchi jismlar» trakti hisoblanadi.
Arximeddan keyingi 17 asr mobaynida Gidravlika fani taraqqiyotida sezilarli
yutuklar bo‘lmagan.
XV-XVI asrlarda Leonardo da Vinchi (1452-1519 yillar) “Suvning harakati
va o‘lchanishi” asarini yozdi, ammo bu asar 400 yildan keyin nashr etildi. S.Stevei
(1548-1620 yillar) “Boshlang‘ich gidrostatika”, Galileo Galiley (1564-1642 yillar)
1612 yilda “ Suvdagi jismlar tushunchasi va ularning harakati” maqolasini yozdi,
E.Torrichelli (1608-1647 yillar) kichik teshikdan oqayotgan yopishqoq bo‘lmagan
suyuqlikning tezligini aniqladi, B.Paskal (1623-1662 yillar) suyuqliklarda
bosimning tarqalish qonunini yaratdi, I.Nyuton (1643-1727 yillar) suyuqliklardagi
ichki ishqalanish tushunchasini berdi.
Nazariy jihatdan, Gidravlika fani Peterburg akademiyasining haqiqiy
a’zolari D.Bernulli (1700-1782 yillar), L.Eyler (1707-1783 yillar) va
M.V.Lomonosov (1711-1765 yillar) tomonidan rivojlantirildi. Gidravlika fani
rivojiga katta hissa qo‘shgan olimlardan D. Poleni (1685-1761 yillar), A.SHezi
(1718-1798 yillar), P.Dyubua (1734-1809 yillar), D.Venturi (1746-1822 yillar),
YU.Veysbax (1806-1871 yillar), O.Reynolds (1842-1912 yillar) va boshqalarni
keltirish mumkin.
«Suyuqliklar mexanikasi» fanining eng rivojlangan davri sifatida XIX-XX
asrlarni ko‘rsatish mumkin. Bu davrning mashhur tadqiqotchilari F.Forxgeymer
(1852-1933 yillar), M.Veber (1871- 1951 yillar), Prandtl (1875-1953 yillar),
M.A.Velikanov,
(1879-1964
yillar),
B.A.Baxmetov
(1880-1951
yillar),
N.N.Pavlovskiy (1886-1937 yillar), N.M.Vernadskiy (1882-1935 yillar), Rebok
(1864-1950 yillar), Kox (1852-1923 yillar) va boshqalardir.
Gidravlika fani, asosan, ikki yunalishda rivojlangan:
1. Nazariy yunalish — nazariya asoslarini matematik qonuniyatlar asosida
o‘rganish.
2. Texnik yunalish, ya’ni suyuqliklarning nisbiy tinch holati va harakat
qonuniyatlarini amaliyotda qo‘llashga doir tadqiqotlarni o‘tkazish va o‘rganish.
Texnik yunalish - suyuqliklarning texnik atamasi, ya’ni “Gidravlika” deb
atala boshlagan. Amaliyotdagi muammolarni echishni engillashtirish uchun ayrim
cheklanishlar va taxminlarga yul quyiladi. Ko‘pgina hollarda suyuqliklar bilan
bog‘liq fizik jarayonlarni o‘rganishda ma’lum masshtabdagi tadqiqot va
eksperimentlar o‘tkazilib, ular natijasida, asosan, empirik va yarim empirik
formulalar olinadi hamda hisob-kitob va loyihalashtirishda ulardan keng
foydalaniladi.
Gidravlika so‘zi grekcha “xyudor” va “aulikos” suzlari birikmasidan olingan
bo‘lib, “suv” va “quvur” degan ma’nolarni bildiradi.
Gidravlika qonunlari texnikaning barcha sohalarida qo‘llanil- ganligi uchun
bu fanning amaliy ahamiyati benihoya kattadir. Gidravlika fanining qo‘llanish
sohalari - gidrotexnika, suv xo‘jaligi va melioratsiya, gidroenergetikani suv bilan
ta’minlash va kanalizatsiya, mashinasozlik, aviatsiya va hokazo.
Kup yillik arxeologik tadqiqotlar Er sharining ko‘p qismida katta-katta
gidrotexnika inshootlari bizning eramizdan ancha ilgari qurilganligini ko‘rsatadi.
Qadim zamonlarda, tajriba va kuzatishlarga asosan ko‘plab gidrotexnika
inshootlari Markaziy Osiyo, Xitoy, Misr, Vavilon, Rim va Gretsiyada qurilgan.
Ashxoboddagi (Annau) nurab ketgan injenerlik inshooti qadimda quruvchilar katta
sug‘orish tizimlarini qurishni bilganliklaridan dalolat beradi. Masalan, juda
qadimiy, hozirda ham ishlayotgan sug‘orish tizimi — «SHoxrud» ming yillar
ilgari O‘rta Osiyoda qurilgani bizni hayratga soladi. 861 yilda Abul Abbos Axmad
ibn Muxammad ibn al- Faryuniy (taxminan 797-865 yillar) Qohira yaqinidagi
Ravzo orolida nilometrni, ya’ni Nil daryosi suvi sathini belgilovchi uskunani
yasagan. O‘zbek davlatchiligi asoschilaridan biri Amir Temur saroyida qurilgan
favvora inshooti ko‘pchilik evropalik elchilarni xayratga solganligi tarixiy
manbalarda ta’kidlangan. Fikrimizning isboti sifatida fransuz yozuvchisi Lyusen
Keren o‘zining «Amir Temur saltanati» asarida Ispaniya xukmdori Xenri III ning
Vatanimizga junatgan elchisi Rui Gonsales de Klavixoning kundaligida 1404 yil 8
sentyabrdagi ulur Amir Temur bilan Samarkand shahri tashqarisidagi uchrashuvini
quyidagicha ta’riflagan: xukmdor (Amir Temur) xashamatli uy oldidagi shoxsupa
ustida o‘tirardi. Uning yonidagi favvora suvlari ancha balandga otilib, xovuzga
qaytib tushar, hovuzda esa qizil olmalar suzib yurardi. Bu ma’lumotlar suyuqlik va
suyuqlik oqimini o‘rganish va undan foydalanish bizning Vatanimizda qadimdan
boshlanganligi haqida so‘z yuritishimizga asos bo‘ladi.
Suyuqlik va suyuqlik oqimi muammolarini o‘rganuvchi Gidravlika fani
fizika va nazariy mexanika qonunlariga asoslangan. Gidravlika fanida uchraydigan
murakkab masalalarni hamma vaqt ham nazariya asosida echib bo‘lmaydi. Nima
uchun? CHunki, ruy berayotgan jarayonlarni matematik differensial tenglamalar
yordamida tavsiflash mumkinligini bilamiz. Bu fizik jarayon matematik dif-
ferensial tenglamalar yordamida yozilganda sistema tarkibidagi tenglamalar soni
va bu tenglamaga kiruvchi noma’lum parametrlar orasida nomutanosiblik mavjud
bo‘ladi hamda bu nomutanosiblikni hozirgi tafakkurimiz doirasida faqat amaliy
tajribalar natijasiga asoslanib, talqin qilish mumkin. SHuning uchun gidravlikada
amaliy tajribadan keng foydalaniladi, ya’ni ilmiy tajriba keng qo‘llaniladi.
Gidravlikada amaliy tajriba yuli bilan birinchidan, nazariy formulalarga kiruvchi
koeffitsientlar va tuzatishlar, ikkinchidan, tajribaga asoslangan yangi formulalar
kashf etiladi. Nazariya bilan amaliy tajribaning o‘zaro aloqasi va ilmiy-tekshirish
ishlarini keng tashkil etilishi Gidravlika fanining yanada rivojlanishiga, xalq
xo‘jaligida muhim masalalarning echimini topishda amaliy imkoniyat yaratadi.
SHunday qilib, Gidravlika faniga qisqacha quyidagicha ta’rif berish
mumkin: Gidravlika - tabiiy fanlardan biri bo‘lib, suyuqlikning nisbiy tinch holat
va harakat qonuniyatlarini o‘rganadi va bu qonuniyatlarni kishilar jamiyatining
mehnat faoliyatida qo‘llash uchun uslublar yaratadi.
Umuman, fan, o‘zining o‘rganilish jarayonida o‘ziga xos yo‘nalishlarga
bo‘linadi. Masalan, qurilish mutaxassisliklarida gidravlik inshootlar qurilishiga va
ekspluatatsiyasiga bog‘liq bo‘lgan muammolar bilan shug‘ullanadi yoki
mashinasozlik, aviasozlik mutaxassisliklarida - bu sohalarga bog‘liq bo‘lgan fizik
hodisalarni loyihalashtirish va ekspluatatsiya jarayonini o‘rganadi.
Gidravlika fanining rivojlanshii bilan hozirda mazkur fanning o‘rganiladigan
ob’ekt sifatida nafaqat suvni, balki, tabiatda mavjud bo‘lgan barcha suyuqliklar
qabul qilingan. Bulg‘usi shifokorlarning ham fiziologiya fanini Gidravlika bilan
qo‘shib o‘rganishi foydadan holi emas. Fikrimizningdalili sifatida Belgiyaning
Gent universiteta «Gidravlika» kafedrasi olimlari tomonidan yaratilgan sun’iy
inson yuragi modelidan sun’iy klapanlar sinovida keng foydalanayotganligini
keltirish mumkin.
Dostları ilə paylaş: |