Dinamika Dinamika

Dinamika

Dinamika (yunoncha "kuch, kuch") - bu mexanik harakat o'zgarishi sabablarini o'rganadigan mexanika bo'limi. Klassik mexanikada bu sabablar kuchlardir. Dinamika shuningdek massa, impuls, burchak impulsi, energiya kabi tushunchalar bilan ishlaydi Shuningdek, dinamikani ko'pincha fizikaning boshqa sohalariga (masalan, maydon nazariyasiga) nisbatan ko'rib chiqilayotgan nazariyaning mexanikadagi dinamikaga to'g'ridan-to'g'ri o'xshash qismi, odatda kinematikaga qarama-qarshi bo'lgan qismi (bunday nazariyalardagi kinematikalar) deyiladi. odatda, masalan, mos yozuvlar doirasini o'zgartirganda miqdorlarning transformatsiyalaridan olingan munosabatlarni o'z ichiga oladi).Ba'zan dinamika so'zi fizikada ta'riflangan ma'noda emas, balki ko'proq umumiy adabiy ma'noda ishlatiladi: oddiygina rivojlanayotgan jarayonlarni, ba'zi bir miqdorlarning vaqtga bog'liqligini belgilash uchun, ma'lum bir mexanizm yoki sababni yodda tutish shart emas. bu qaramlik uchun.Nyuton qonunlariga asoslangan dinamikaga klassik dinamika deyiladi. Klassik dinamika ob'ektlarning soniyada millimetr fraktsiyalaridan soniyagacha kilometrlarga tezlikda harakatlanishini tavsiflaydi.Biroq, bu usullar juda kichik o'lchamdagi ob'ektlar (elementar zarralar) harakati uchun va yorug'lik tezligiga yaqin tezlik bilan harakatlanish uchun o'z kuchini yo'qotadi. Bunday harakatlar boshqa qonunlarga bo'ysunadi. Dinamika qonunlari uzluksiz muhit harakatini, ya'ni elastik va plastik deformatsiyalanadigan jismlar, suyuqliklar va gazlarni o'rganishda ham qo'llaniladi.Dinamika usullarini aniq ob'ektlar harakatini o'rganishda qo'llash natijasida bir qator maxsus fanlar paydo bo'ldi: samoviy mexanika, ballistika, kema, samolyot dinamikasi va boshqalar.

Nyuton qonunlari har qanday mexanik tizim uchun harakat tenglamalarini yozishga imkon beradigan klassik mexanikaning eng muhim uchta qonunidir, agar uni tashkil qiluvchi jismlarga ta'sir etuvchi kuchlar ma'lum bo'lsa. Birinchi marta Isaak Nyuton tomonidan "Tabiiy falsafaning matematik asoslari" (1687) kitobida to'liq shakllantirildi [1] [2]. Hozirgi kunda ham keng qo'llanilib kelinayotgan mexanikaning Nyuton taqdimotida ushbu qonunlar eksperimental natijalarni umumlashtirishga asoslangan aksiomalardir.

Nyutonning birinchi qonuni

Nyutonning birinchi qonuni inersial sanoq sistemalarining mavjudligini postulyatsiya qiladi. Shuning uchun u harakatsizlik qonuni deb ham ataladi. Inersiya (aka inersiya [3]) - bu jismning harakat tezligini kattaligi va yo'nalishi bo'yicha o'zgarmagan holda ushlab turish xususiyati, shuningdek, uning tezligining o'zgarishiga qarshilik ko'rsatish uchun tananing xususiyati. Jismning harakatlanish tezligini o'zgartirish uchun biron bir kuchni qo'llash kerak va bir xil kuchning turli jismlarga ta'siri natijasi har xil bo'ladi: jismlar har xil harakatsizlikka (harakatsizlikka) ega, ularning qiymati xarakterlanadi. ularning massasi

Bunday inersial deb nomlangan mos yozuvlar tizimlari mavjud bo'lib, ularga nisbatan hech qanday kuch ta'sir qilmasa (yoki kuchlar o'zaro muvozanatlashganda), tinch holatida yoki bir tekis to'g'ri chiziqli harakatda bo'lgan moddiy nuqtalar.

Nyutonning ikkinchi qonuni

Nyutonning ikkinchi qonuni - bu moddiy nuqtaga tatbiq etilgan kuch va natijada shu nuqtaning tezlashishi o'rtasidagi munosabatni tavsiflovchi harakatning differentsial qonuni. Darhaqiqat, Nyutonning ikkinchi qonuni massani tanlangan inertial mos yozuvlar tizimidagi (IFR) moddiy nuqtaning harakatsizligining namoyon bo'lish o'lchovi sifatida kiritadi.Bunday holda, moddiy nuqta massasi vaqt bo'yicha doimiy va uning harakatining har qanday xususiyatlaridan va boshqa jismlar bilan o'zaro bog'liq bo'lmagan deb qabul qilinadi.

Inersial mos yozuvlar tizimida doimiy massaga ega bo'lgan moddiy nuqta oladigan tezlanish unga tatbiq etilgan barcha kuchlarning natijasi bilan to'g'ridan-to'g'ri proportsional va uning massasiga teskari proportsionaldir.

Misol: Massasi 50 g bo‘lgan xokkey shaybasi muz ustida turibdi. Agar xokkeychi unga 100 N kuch bilan zarb bersa, shayba qanday tezlanish oladi?

Berilgan: Formulasi: Yechilishi:

m = 50 g a=F/m a=100N/0,05 kg=2000 m/s²

g = 0,05 kg; Javob:2000 m/s²

F = 100 N

a=?

Nyutonning uchinchi qonuni

Kuchlar faqat juft bo'lib paydo bo'ladi va tanaga ta'sir qiladigan har qanday kuch boshqa tana shaklida kelib chiqish manbasiga ega. Boshqacha qilib aytganda, kuch har doim jismlarning o'zaro ta'sirining natijasidir. O'zaro ta'sir qiladigan jismlarsiz mustaqil ravishda paydo bo'lgan kuchlarning mavjudligi mumkin emas

Moddiy nuqtalar bir-biri bilan bir xil tabiat kuchlari bilan o'zaro ta'sir qiladi, bu nuqtalarni bog'laydigan to'g'ri chiziq bo'ylab yo'naltirilgan, kattaligi teng va yo'nalishi qarama-qarshi:



Misol:Massasi 50 kg bo‘lgan bola qayiqdan qirg‘oqqa sakrab, 0,5 s ichida 10 m/s tezlik oldi. Agar qayiqning massasi 200 kg bo‘lsa, shu vaqt ichida qayiq qanday tezlik oladi? Shu vaqtda bola va qayiq qanday tezlanish oladi?

Berilgan: Formulasi: Yechilishi: m₁= 50 kg; v₁/v₂=m₂/m₂ v₂=10*50/200 m/s=2.5 m/s m₂= 200 kg; dan v₂=v₁*m₁/m2; a₁=10/0.5 m/s².

v₁=10 m/s a₁=v₁/t; a₂=v₂/t a₂=2.5/0.5 m/s²=5m/s² t=0.5 s Javob: υ2 = 2,5 m/s; a1 = 20 m/s2 ; a2 = 5 m/s2

v₂=? a ₁=? a₂=?