Mavzu: Noinersial sanoq tizimlardagi inersiya kuchlari

Galileyning nisbiylik prinsipi umumiy holda quyidagicha ta’riflash mumkin:

Barcha inersial sanoq sistemalarida hamma mexanik jarayonlar bir xilda kechadi.

Yuqorida aytilganidek, to’g’ri chiziqli tekis harakatlanayotgan sistemalarda Nyuton qonunlari o’rinli bo’ladi. Agar sanoq sistemasi egri chiziqli yoki tezlanish bilan harakatlanayotgan bo’lsa-chi?Bunday sistemalar noinersial sanoq sistemalari deyiladi. Tezlanish hosil bo’lish sababi – bu kuch. Demak, Nyutonning ikkinchi qonunidan foydalanish uchun jismga boshqa jismlar tomonidan tasir qilayotgan kuchlar birgalikda inersiya kuchini kiritamiz. Inersiya kuchi jismga boshqa jismlar tomonidan emas, balki sanoq sistemasi tezlanish bilan harakatlanishi tufayli ta’sir qiladi. Аylаnuvchi sаnoq tizimidаgi jismgа Fm.q dаn tаshqаri Koriolis

inersiya kuchi deb аtаluvchi kuch hаm tа’sir qilаdi. U holda Nyutonning ikkinchi qonuni quyidagi Inersial sanoq sistemasi - Nyutonning hamma qonunlari amalga oshadigan sanoq sistemasi. Bunda har qanday jism oʻzining tinch holatini yoki toʻgʻri chiziqli tekis harakatini unga boshqa jism tomonidan taʼsir koʻrsatilib, uning shu holatini oʻzgartirishga majbur qilmagunicha saqlaydi. Inersial sistemaga nisbatan toʻgʻri chiziqli va tekis harakatlanayotgan har qanday sistema ham inersial sistema hisoblanadi. Tabiat qonunlarining ifodalari turli I. s. s.da bir xil koʻrinishga ega (qarang Nisbiylik prinsipi); moddiy nuqtaning tezligi yorugʻlik tezligidan koʻp marta kichik boʻlganda uning turli I. s. s.ga nisbatan harakatlari orasidagi boglanish Galiley almashtirishlari b-n, tezligi yorugʻlik tezligiga yaqin hollarda esa Lorens almashtirishlari bilan ifodalanadi.
Har qanday yakkalangan sistemani I. s. s. sifatida qabul qilish mumkin. Ammo tabiatda tashqi taʼsirlardan holi mutlaq yakkalangan sistema mavjud boʻlmagani uchun I. s. s. ideallashtirilgan mavhum tushunchadir. Amalda I. s. s. sifatida taqriban Yer, Quyosh, galaktika markazi yoki tekis harakatlanayotgan poyezd qabul qilinadi va ularga nisbatan jismlar harakati oʻrganiladi. Makon, osmon mexanikasi va kosmonavtika masalalarini hal qilishda I. s. s. sifatida, asosan, Quyosh massasining markazi qabul qilinib, ularning oʻqlari uchta yulduzga qaratiladi. Koʻpgina masalalarni hal etishda I. s. s. sifatida Yer qabul qilingan. Shunday qilib, turli moddiy sistemalar turlicha darajada inersialdir.
Sanoq sistemalarining inersialligi masalasi fizik maydonlarni hisobga olish zarur boʻlganda murakkablashadi. Darhaqiqat, nisbiylik nazariyasi shuni koʻrsatadiki, gravitatsiya maydoni hisobga olinganda butun fazoda I. s. s. mavjud emas; lekin kichik vaqt oraligʻida va fazoning yetarli darajada kichik sohasi uchun lokal galiley I. s. s. kiritilishi mumkin.
I. s.s . ga nisbatan tezlanishli harakatlanayotgan sistemalar noinersialdir. Harakatni tavsiflash uchun noinersial sanoq sistemalari tanlangandagi nazariya umumiy nisbiylik nazariyasi deyiladi.^[1]
Faraz qilaylik, siz o’rtog’laringiz bilan birgalikda ulkan keaning ichida, tashqi oynalari qoraytirilgan xonasida o’tiripsiz. Shunda o’rtog’laringizdan biri hozir kema tinch turibdimi yoki harakatdami, degan savolni berdi. Tashqi palubaga chiqmasdan, buni qanday aniqlash mumkin? Bolalardan biri:”Kelinglar, tajriba o’tkazib ko’ramiz. Stoldagi buyumlardan birini tepadan pastga tashlab ko’ramiz. Agar kema harakatsiz bo’lsa, u vertical tushadi. Harakatda bo’lsa, tushish davrida kemaning poli oldinga ketib qolib, ozgina orqaga tushadi” , deb taklif qildi. Turli narsalar tashlab kurilgnda hammasi polga qarab tik holda aynan bir joyga tushdi. Demak, kema tinch turibdi, degan xulosaga kelindi. Tashqi palubaga chiqib qaralsa, kema bir tekisda chayqalmasdan suzib ketayotgan ekan! Demak, mexanik tajribalarni tinch turgan sinf xonasida o’tkazilsa ham, to’g’ri chiziqli tekis harakatlanayotgan vagon yoki kema ichida o’tkazilsa ham bir xil kechar ekan.
Bunga birinchi bo’lib Galiley o’z e’tiborini qaratgan edi. Galiley ham siz faraz qilgadek, ulkan kema ichida kuzatilayotgan mexanik jarayonlar, agar kema to’g’ri chiziqli tekis harakatlanayotgan bo’lsa, xuddi tinch turganda qanday kechsa, shunday borishini yozib qoldirgan. Bunda sanoq sistemasi sifatida yer emas, balki harakatlanayotgan vagon yoki kea olinadi. kuch d "inertsiya. Boshqa tillarda kuchning nomi uning uydirmaligini aniqroq ko'rsatadi: nemis tilida bu. Sheynkraft("xayoliy", "ko'rinadigan", "ko'rinadigan", "yolg'on", "fikrli" kuch), inglizcha ingliz tilida. psevdo kuch("pseudo-strength") yoki eng. xayoliy kuch("xayoliy kuch"). Ingliz tilida "d'Alembertning kuchi" nomlari kamroq qo'llaniladi (ing. d'Alembert kuchi) va "inertial kuch" (ing. inertial kuch ).
Nomlarning xilma-xilligi rus tilida "inertsiya kuchi" atamasi uch xil kuchni tasvirlash uchun ishlatilishi bilan izohlanadi:
Atamaning noaniqligi natijasida "bugungacha davom etayotgan chalkashlik paydo bo'ldi va inertsiya kuchlari haqiqiy yoki haqiqiy emas (fikrli) va ularga qarshi ta'sirga ega bo'lganligi haqida bahslar davom etmoqda".
Ismdan tashqari, atamaning barcha ma'nolari ham vektor miqdori bilan birlashtirilgan. U tananing massasi va uning tezlanishining mahsulotiga teng va tezlashuvga qarama-qarshi yo'naltirilgan. Inertsiya kuchining qisqacha ta'riflari ba'zan ushbu atamaning barcha ma'nolarining umumiy xususiyatini aks ettiradi:
Moddiy nuqta massasi va uning tezlanishi ko‘paytmasiga teng va tezlanishga qarama-qarshi yo‘naltirilgan vektor kattalikka inersiya kuchi deyiladi.