yoki to’g’ri chiziqli tekis harakat holatini saqlaydi. Bu qonundan quyidagi
xulosa kelib chiqadi, agar jismga boshqa jismlar ta’sir etmasa, u kattaligi va
yo’nalishi jihatidan o’zgarmas tezlik bilan harakat qiladi. Har ikkala ta’rifda
ham tezlanishning nolga tengligiga izoh berilyapti. Demak, tezlanishsiz sanoq
sistemalarda Nyutonning birinchi qonuni bajariladi.
40
Nyutonning birinchi qonuni bajariladigan sanoq sistemalari inersial
sanoq sistemalari deyiladi. Nyutonning birinchi qonuni bajarilmaydigan
sanoq sistemalari noinersial sanoq sistemalari deb ataladi.
Nyutonning birinchi qonunini tajribada bevosita tekshirish mumkin
emas,chunki jism harakatlanganda uning atrofidagi boshqa jismlarning tasirini
to’liq bartaraf etib bo’lmaydi. Masalan ishqalanish kuchini bartaraf etish ancha
qiyin. Biroq bir qancha asosli xulosalarni umumlashtirish orqali Nyutonning I
qonunining to’griligiga ishonch hosil qilishimiz mumkin.Harakatlanayotgan
jismga atrofdagi jismlar tomonidan ko’rsatayotgan qarshilik kuchlari kamaytirilsa
(nnnnnnnnnnnnnnn ) ayni shu jism uzoq vaqt harakat holatini saqlaganligining
va jism tezligining kam o’zgarganligini ko’ramiz.Masalan harakatdagi
avtomobilga tormoz bermasdan motorini neytral holatga qo’yib kuzatilsa uning
tezligi tosh yo’lga nisbatan asfalt yo’lda kam o’zgarganligining guvohi
bo’lamiz.
Nyuton qonunlarining to’gri yoki noto’g’riligi ulardan kelib chiqayotgan
xulosalarning tajriba asosida olingan natijalarga mos kelishi yoki kelmasligi orqali
aniqlanadi. Olib borilgan kuzatishlarning natijasiga ko’ra inersial sanoq tizimlarda
katta massali (makroskopik) jismlar yorug’lik tezligiga nisbatan juda kichik
tezlikda harakatlanganda Nyuton qonunlari to’g’ri bajarilar ekan.Nyuton
qonunlariga asoslangan mexanika Nyuton mexanikasi yoki klassik mexanika
deb ataladi. Ammo jismlar yorug’lik tezligiga nisbatan juda yaqin tezlikda
harakatlanganda klassik mexanika qonunlarini tushintirib bera olmaydigan
dalillar paydo bo’ldi va tariqa Nyuton mexanikasining qo’llanish chegarasi
aniqlanildi.
Isaak Nyuton (1643-1727)
Buyuk ingliz fizigi va matematigi, klassik mexanika asoschisi Isaak Nyuton
Grantem shahri yaqinidagi Vulstorp qishlog’ida uncha boy bo’lmagan fermer
oilasida tug’ildi. 12 yoshida Grantem maktabida o’qiy boshladi. 1661 yilda Nyuton
Kembridj universitetining kollejlaridan biriga kirib, uni tugallaganidan so’ng
41
bakalavr ilmiy darajasini oldi. Nyutonning vabo epidemiyasidan yashirinib, o’zi
tug’ilgan Vulstorpda o’tkazgan 1665-1667 yillari uning hayotida muhim o’rin
egalladi. Bu yerda, asosan, olimni buyuk kashfiyotlarga olib kelgan g’oyalar
shakllandi. Shular jumlasiga fizikaning matematik asoslari differensial va integral
hisobni yaratishga, butun olam tortishish qonunining ochilishiga, ko’zgu
teleskopining ixtiro qilinishiga olib kelgan ishlar kiradi: shu yerda u yorug’likni
ajratishga oid tajribalarni bajardi. (Dispersiya). 1668 yilda Nyutonga magistr
unvoni berildi va shundan so’ng u Kembridj universitetida fizika-matematika
kafedrasiga boshchilik qila boshladi. 1672 yilda u London Qirollik jamiyatining
a’zosi qilib saylandi, 1703 yilda esa uning prezidenti bo’ldi.
O’zi kashf qilgan butun olam tortishish qonunini Nyuton muvaffaqiyatli
ravishda osmon jismlarining harakatini tushuntirishga tatbiq qildi. Bu qonunga
ko’ra, barcha moddiy jismlar bir-biriga tortilib, bunda tortishish kuchi kattaligi
jismlarning fizik va ximiyaviy xossalariga, ularning harakat holatiga, jismlar
turgan muhitga bog’liq emas. Yerga tortilish har qanday moddiy jismni yerga
tortilishi tufayli vujudga keluvchi og’irlik kuchining mavjudligidan namoyon
bo’ladi. (Tortishish).
Nyuton ishlab chiqqan mexanika va fizikaning asosiy vazifalari zamonaning
ilmiy muammolari bilan uzviy bog’langan edi. Masalan, optika asboblarining
kamchiliklarinin bartaraf qilishga qaratilgan edi. “Yorug’lik va ranglarning yangi
nazariyasi” (1962) nomli optikaga bag’ishlangan birinchi ishida Nyuton o’zining
yorug’likning korpuskulyar gipotezasiga oid qarashlarini bayon qildi. Bu ish
qizg’in bahsga sababchi bo’ldi. Nyutonning yorug’lik tabiati haqidagi
korpuskulyar va va to’lqin tasavvurlarini o’z ichiga oluvchi gipotezani olg’a
suradi. O’zining ko’p yillik optik tadqiqotlarini u 1704 yilda “Optika” kitobida
e’lon qilib, unda o’sha zamon faniga ma’lum bo’lgan turli optik hodisalarining
mukammal manzarasini chizib berdi.
Nyuton ilmiy izlanishlarining cho’qqisi uning «Tabiiy falsafaning matematik
asoslari» (qisqacha – “Asoslari”) asaridir (1687). Unda olim butun klassik
42
fizikaning asosini tashkil etgan yer va osmon mexanikasining yagona sistemasini
yaratdi. Bu ilmiy asarida Nyuton fizikaning asosiy tushunchalari-massaga,
zichlikka ekvivalent materiya miqdorining; impulsga ekvivalent harakat
miqdorining; kuchning turli xillari va boshqalarning ta’riflarini berdi.
Nyuton qarashlarining ilmiy universalligi fizikaning kelgusi taraqqiyotiga katta
ta’sir ko’rasatdi.
2.3. Dinamika mavzularini o’qitishda dars ishlanmalari.
Mavzu: Nyutonning birinchi qonuni. Inersiya qonuni.
a) ta’limiy maqsad:
-o’quvchilarga mavzu yuzasidan chuqur bilim berish.
b) tarbiyaviy maqsadi:
-o’quvchilarni vatanga muhabbat ruhida tarbiyalash
d) rivojlantiruvchi maqsad: -o’quvchilar egallagan bilim va ko’nikmalarni
rivojlantirish va amalda qo’llash ko’nikmalarini shakllantirish.
Darsning turi: o’quvchilarni bilim, ko’nikma va malakalarini rivojlantiruvchi.
Darsda foydalaniladigan jihozlar: doska, bo’r, kitob, o’rgazma, tarqatma
material.
Darsning borishi
I. Tashkiliy qism: o’quvchilar bilan salomlashish, sinf tozaligi,
o’quvchilarning darsga tayyorligini tekshirish, navbatchi axborotini tinglash.
II. O’tilgan mavzuni mustahkamlash:
1. Aylanma tekis harakatda nima sababdan aylanish markazidan bir xil
uzoqlikdagi turli nuqtalarda tezliklar miqdor jihatdan bir xil, yo’nalishi esa har xil
bo’ladi?
2. Nima uchun jism to’g’ri chiziqli tekis harakatda tezlanishga ega emas,
aylanma harakatda esa tezlanishga ega?
3. Markazga intilma tezlanish formulasi qanday ifodalanadi?
4. Nima uchun aylanma harakatda namoyonbo’ladigan tezlanish markazga
intilma tezlanish deb ataladi?
43
III. Yangi mavzu bayoni:
Reja:
1.Jismning inersiyasi.
2.Nyutonning birinchi qonuni.
Jismning inersiyasi
Jismning inersiyasi haqidagi dastlabki fikr XVII asr boshlarida italyan
olimi Galileo Galiley tomonidan aytilgan. Inersiyaning namoyon bo‘lishiga har
doim duch kelamiz. Masalan, avtobus to‘satdan yurib ketsa, uning ichida
turgan odam orqaga mukkayib ketadi. Chunki bu odam o'zining tinch holatini
saqlashga intiladi.
Agar harakatdagi avtobus to‘satdan tormoz bersa, uning ichida turgan odam
oldinga qalqib ketadi. Chunki bu holda odam o‘zining harakatdagi holatini
saqlashga intiladi.
Jismlarning o‘z holatini saqlashga intilishi inersiyaning namoyon
boiishidir. Barcha jismlar inersiyaga ega.
Inersiya tufayli jismning tezligini to’satdan (bir onda) oshirib yoki
kamaytirib bo'lmaydi. Jism holatini o'zgartirish uchun ma’lum vaqt kerak.
Nyutonning birinchi qonuni
Nyuton o‘zidan oldin yashab ijod etgan olimlarning xulosalariga,
o‘zining kuzatish va tajribalari natijalariga asoslanib, inersiya qonunini
quyidagicha ta’rifladi:
Har qanday jism unga boshqa jismlar ta’sir qilmaguncha, o‘zining tinch
holatini yoki to‘g‘ri chiziqli tekis harakatini saqlaydi
Bu qonun Nyutonning birinchi qonuni deb ataladi.
Nyutonning birinchi qonunini quyidagicha tushuntirish mumkin:
1. Tinch holatda turgan jismga boshqa jismlar ta’sir qilmaguncha, u
o‘zining tinch holatini saqlaydi (1-chizma). Boshqa jismlar ta’sir ctgandagina
bu jism harakatga kelishi mumkin. Masalan. maydonda tinch turgan to‘pga
boshqa jism oyog‘imiz ta’sir etmaguncha, u o‘zining tinch holatini saqlaydi (2-
44
chizma). To'pni tepsak, ya’ni ta’sir etsak, uning tinch holati buziladi va
harakatga keladi.
Tinch turgan vagonga boshqa jism — teplovoz ta’sir etmaguncha, u joyidan
qo‘zg‘almaydi.
2. Jismga boshqa jismlar ta’sir etmasa, u o‘zining to‘g‘ri chiziqli tekis
harakatini saqlaydi. Masalan, to‘p tepilganda u v
0
boshlang'ich tezlik oladi.
To‘p yerga nisbatan burchak ostida u
0
o‘zgarmas tezlik bilan to‘g‘ri
chiziqli harakat qilishi kerak edi. Lekin to‘p Yerning tortishish kuchi va
havoning qarshiligi ta’sirida egri chiziqli harakat qiladi va tezligi kamaya
boradi (3-chizma).
Yo‘lda v
0
tezlik bilan ketayotgan avtomobilning motori o‘chirilsa,
u
0
o‘zgarmas tezlik bilan to‘g‘ri chiziqli tekis harakatini davom ettirishi kerak
edi. Lekin avtomobil g‘ildiragining yer bilan ishqalanishi, havoning qarshiligi
va boshqa ta'sirlar tufayli uning tezligi kamaya borib. ma’lum masofani bosib
o‘tadi va to‘xtaydi.
IV. Darsni mustahkamlash.
1. Galileyning jism inersiyasi haqidagi fikri nimadan iborat?
2. Jism inersiyasi haqida nimalarni bilasiz? Unga misollar keltiring.
3. Nyutonning birinchi qonunini ayting va uning mohiyatini tushuntirib
bering.
45
4. Toshni ma’lum bir tezlik bilan gorizontal yo’nalishda otganimizda nima
uchun u to’g’ri chiziqli tekis harakat qilmaydi?
V. O’quvchilarni baholash
VI. Uyga vazifa. Tayanch tushunchalarni yodlash va savollarga javob
yozish
Mavzu: Jismlarning o’zaro tasiri. Kuch.
a) ta’limiy maqsad:
-o’quvchilarga mavzu yuzasidan chuqur bilim berish.
b) tarbiyaviy maqsadi:
-o’quvchilarni vatanga muhabbat ruhida tarbiyalash
d) rivojlantiruvchi maqsad: -o’quvchilar egallagan bilim va ko’nikmalarni
rivojlantirish va amalda qo’llash ko’nikmalarini shakllantirish.
Darsning turi: o’quvchilarni bilim, ko’nikma va malakalarini rivojlantiruvchi.
Darsda foydalaniladigan jihozlar: doska, bo’r, kitob, ko’rgazma, tarqatma
material
Darsning borishi
I. Tashkiliy qism: o’quvchilar bilan salomlashish, sinf tozaligi,
o’quvchilarning darsga tayyorligini tekshirish, navbatchi axborotini tinglash.
II. O’tilgan mavzuni mustahkamlash:
1. Galileyning jism inersiyasi haqidagi fikri nimadan iborat?
2. Jism inersiyasi haqida nimalarni bilasiz? Unga misollar keltiring.
3. Nyutonning birinchi qonunini ayting va uning mohiyatini tushuntirib
bering.
4. Toshni ma’lum bir tezlik bilan gorizontal yo’nalishda otganimizda nima
uchun u to’g’ri chiziqli tekis harakat qilmaydi?
III. Yangi mavzu bayoni:
Reja:
1.
Jismlarning o’zaro tasiri.
46
2.
Kuch.
Jismlarning o’zaro ta’siri.
Tinch turgan jism boshqa jismlar bilan o‘zaro ta’sirlashishi natijasida
harakatga keladi, harakatlanayotgan jism esa o‘z harakatini o‘zgartiradi.
Tajriba. Temir bo‘lagini po‘kak ustiga qo‘yib, uni yassi idishdagi suv ustiga
qo‘ying. Agar suv yuzidagi temirga magnitni yaqinlashtirsangiz, temir po‘kak
bilan birga magnit tomon suza boshlaydi (4-chizma). Temir bo'lagining
harakatiga sabab, uning magnit bilan ta’sirlashuvidir.
Qo‘lingizdagi koptokchani tik yuqoriga otsangiz, u yuqoriga υ
0
boshlang‘ich tezlik bilan harakatlana boshlaydi. Bunda koptokchaga Siz ta’sir
etdingiz. Yuqoriga ko‘tarilgan sari Yerning tortishi ta’sirida koptokchaning
tezligi kamaya boradi. U ma’lum balandlikka ko‘tarilganda tezligi nolga teng
bo‘ladi va pastga qarab tusha boshlaydi.
Stol ustida tinch turgan kitobni turtib yuborsangiz, u harakatga keladi.
Bunda siz kitobga ta’sir etdingiz. Lekin kitob va stol sirtining ishqalanishi
ta’sirida kitobning harakati to‘xtaydi.
Kuch.
Jismlarning o’zaro ta’siri miqdor jihatidan turlicha bo‘lishi mumkin.
Masalan, metall sharchani katta yoshdagi odam yosh bolaga qaraganda uzoqqa
uloqtiradi. 100 kg li shtangani har kim ham ko‘tara olmaydi. Shtangist uni dast
ko‘tara oladi.
Jismlarning o‘zaro ta’sirini tavsiflash uchun fizik kattalik — kuch
tushunchasi kiritilgan.
Bir jismga boshqa jismlarning mexanik ta’siri o‘lchovini tavsiflovchi
fizik kattalik kuch deb ataladi.
Mexanik ta’sir jismlarning bir-bii iga bevosita tegishi (kontaktda bolisni)
yoki ularning maydoni orqali sodir bo‘ladi. Yerda turgan yukni tortish, itarish
yoki ko‘tarish, prujinani cho‘zish yoki siqish, ipni eshish (burash) kabi
holatlarda ta’sir jismlarning bir-biriga bevosita tegishi orqali yuz beradi.
47
4-chizmada ko'rsatilgan po‘kak ustidagi temirga magnit maydon orqali
ta’sir etmoqda. Jismlarning Yerga tortilishi esa gravitatsion maydon ta’sirida
yuz beradi.
Kuch F harfi bilan belgilanadi va Xalqaro birliklar sistemasida uning
birligi qilib nyuton (N) qabul qilingan. Amalda kuchni o‘lchashda millinyuton
(mN) va kilonyuton (kN) ham ko‘p qo'llaniladi.
Bunda: 1 N = 1000 mN; 1 kN = 1000 N.
Kuch vektor kattalik bo’lib, u son qiymatidan tashqari yo’nalishi va
qo’yilish nuqtasiga ham bog’liq.
Kuch dimamometr yordamida o’lchanadi.
Dinamometrlar qo'llanilish maqsadiga ko‘ra turlicha bo‘ladi. Ulardan
ayrimlari 5- chizmada tasvirlangan.
5-chizma. Eng oddiy
(a),
qo'l (panja) kuchini o'lchaydigan
(b)
va katta
kuchlarni o'lchaydigan.
Kuchlarni qo‘shish
Agar biror jismga bir nechta kuch ta’sir etayotgan bo‘lsa, ularning
yig'indisi quyidagicha aniqlanadi. Masalan, aravachaga bir to'g'ri chiziq
bo'ylab qarama-qarshi yo'nalishda F
1
= 3 N va F
2
= 5 N kuchlar ta'sir etayotgan
bo’sin (6- a chizma). Bu kuchlarning yig’indisi F = F
1
+F
2
miqdor jihatdan 8 N
48
emas, balki 2 N ga teng bo'lib, aravacha shu F= 2 N kuch ta’sirida o'ng
tomonga harakatlanadi (6 -b chizma).
6-chizma. Qarama-qarshi yo’nalishdagi ikki kuchning yig’indisi.
Agar 6-chizmada ko'rsatilgan kuchlar bir tomonga yo‘nalgan bo’sin (7-a
chizma). Bunday holda ikkala kuchning kattaligi to‘g‘ridan to'g‘ri qo‘shiladi.
Natijaviy kuch 8N ga teng boiadi.
7-chizma. Bir xil yo’nalishdagi kuchlarni qo’shish.
Bir to‘g‘ri chiziq bo‘ylab ikki emas undan ortiq kuch ta’sir etsa, natijaviy
kuch har bir kuchning yo’nalishiga qarab, ularning kattaliklari qo‘shiladi yoki
ayiriladi.
IV. Darsni mustahkamlash.
1. Jismlarning o’zaro ta’siri deganda nimani tushunasiz?
Uni misollar orqali tushuntirib bering.
2. Kuch deb nimaga aytiladi va qanday birliklarda o’lchanadi?
3. Dinamometrning tuzilishi va ishlashini tushuntirib bering.
4. Bir to’g’ri chiziqda yotgan kuchlar qanday qo’shiladi?
V. O’quvchilarni baholash
VI. Uyga vazifa.Tayanch tushunchalarni yodlash va savollarga javob
yozish.
49
Mavzu: Jism massasi.
a) ta’limiy maqsad:
-o’quvchilarga mavzu yuzasidan chuqur bilim berish.
b) tarbiyaviy maqsadi:
-o’quvchilarni vatanga muhabbat ruhida tarbiyalash
d) rivojlantiruvchi maqsad: -o’quvchilar egallagan bilim va ko’nikmalarni
rivojlantirish va amalda qo’llash ko’nikmalarini shakllantirish.
Darsning
turi:
o’quvchilarni bilim, ko’nikma va malakalarini
rivojlantiruvchi.
Darsda foydalaniladigan jihozlar: doska, bo’r, kitob, ko’rgazma, tarqatma
material
Darsning borishi
I. Tashkiliy qism: o’quvchilar bilan salomlashish, sinf tozaligi,
o’quvchilarning darsga tayyorligini tekshirish, navbatchi axborotini tinglash.
II. O’tilgan mavzuni mustahkamlash:
1. Jismlarning o’zaro ta’siri deganda nimani tushunasiz?
Uni misollar orqali tushuntirib bering.
2. Kuch deb nimaga aytiladi va qanday birliklarda o’lchanadi?
3. Dinamometrning tuzilishi va ishlashini tushuntirib bering.
4. Bir to’g’ri chiziqda yotgan kuchlar qanday qo’shiladi?
III. Yangi mavzu bayoni:
Reja:
1. Jismlarning inertligi.
2. Massa.
3. Jismlar sistemasining massasi.
Jismlarning inertligi
Tajriba. Elastik plastinka mahkamlangan aravachani va xuddi shunday
ikkmchi aravachani 8-chizmada ko rsatilganidek stol ustiga qo'yaylik. Bukilgan
plastinkani tortib turgan ipni kuydirib yuborsak, elastik plastinka ikkala
50
aravachaga bir xil ta’sir etib, ularni ikki tomonga itarib yuboradi. Bunda ikkala
aravachaning tezliklari bir xil bo'ladi, ya’ni:
υ
1
= υ
2
8-chizma. Inertligi bir xil bo’lgan aravachalarning tezliklari ham bir xildir.
Endi ikkinchi aravacha ustiga yuk qo‘yib, yuqoridagi tajribani qaytaraylik
(9-chizma). Lekin bu holda birinchi aravachaning tezligi ikkinchisiga nisbatan
katta bo'ladi, ya’ni:
υ
1
> υ
2
9-chizma. Inertligi katta bo'lgan jismning joyidan qo’zg’alishi va tezligi
oshishi qiyin bo'ladi.
Ikkinchi aravachaning ustiga qo'yilgan yuk qancha ko‘p bo‘lsa, uning tezligi
shuncha kichik bo'ladi. Boshqacha aytganda. yuk qancha ko p bo'lsa, uning
tinchlik holatini o'zgartirish shuncha qiyin bo'ladi. Yuk ko'p bo'lganda jismning
tinchlikdagi yoki harakatdagi holatini saqlashga urinish qobiliyati katta bo'ladi.
Jismga ta’sir etuvchi kuch bo'lmaganda uning tinchlikdagi yoki harakatdagi
o'z holatini saqlash xossasi inertlik deyiladi.
Jismga kuch ta’sir qilganda, shu jism inetrligining katta yoki kichikligi
namoyon bo'ladi. Darhaqiqat, gantelni shtangaga nisbatan ko'tarish, ya’ni
harakatga keltirish oson. Chunki gantelning inertligi shtanganikiga nisbatan kichik.
O'yinchoq mashinani qo'limiz bilan itarib yuborsak. u harakatlanadi. Lekin
51
rostmana mashinani itarib yurgizish qiyin. Chunki rostmana mashinaning inertligi
kattadir. Poyezdning inertligi har qanday mashina inertligidan katta. Shuning
uchun poyezdni joyidan qo'zg'atib tezligini oshirish va aksincha, u harakatda
bo'lsa, tezligini o'zgartirish qiyin. Katta tezlikda ketayotgan poyezdning to'xtashi
uchun katta kuch va vaqt kerak bo'ladi.
Jismning inertligi gancha katta bo'lsa. uning tinch holatini yoki harakatdagi
holatini o'zgartirish shuncha qiyin bo'ladi.
Massa
Barcha jismlar inertlik xossasiga egadir. Yuqoridagi misollardan ko'rinadiki,
jismlarning inertligi turlicha miqdorda bo'ladi. Jismlarning inertligini taqqoslash
uchun maxsus kattalik qabul qilingan.
Jismning inertlik xossasini tavsiflaydigan fizik kattalik massa deb ataladi
va m harfi bilan belgilanadi. Massa so'zi lotinchadan bo‘lak, parcha degan
ma’noni bildiradi.
Jismning inertligi qancha katta boisa, massa ham shuncha katta bo'ladi.
Yuqoridagi tajribada yuk qo'yilgan ikkinchi aravachaning massasi birinchi
aravacha massasiga nisbatan katta. Shtanganing massasi gantelning massasidan,
rostmana mashinaning massasi o‘yinchoq mashinaning massasidan, poyezdning
massasi har qanday mashinaning massasidan ко'p marta katta.
Xalqaro birliklar sistemasida massaning birligi qilib kilogramm (kg) qabul
qilingan.
Temperaturasi 15°C bo‘lgan 1 dm
3
(1 litr) hajmdagi sof (distillangan) suvning
massasi 1 kg ga teng.
Kilogrammning etaloni qilib platina va iridiy metallari qotishmasidan silindr
shaklida tayyorlangan 1 kg massali jism qabul qilingan. Uning asl nusxasi Parij
yaqinidagi Sevr shaharchasida Xalqaro o‘lchovlar byurosida saqlanadi.
Jismlar massasi shaynli tarozilar yordamida o’lchanadi.
Dostları ilə paylaş: |