Mühazirə 1 Kinematikanin əsasları. Bərabərsürətli və dəyişənsürətli hərəkət. Əyrixətli hərəkət. Fırlanma hərəkətinin kinematikası. Nyuton qanunları. İmpulsun saxlanması qanunu. Plan

Nyuton qanunları

Nyutonun birinci qanunu

Dinamika cisimlərin hərəkətini onu doğuran səbəblə birlikdə öyrənir. Nyuton özündən əvvəlki alimlərin mülahizələrini və özünün nəzəri tədqiqatlarını ümumiləşdirib dinamikanın üç qanununu müəyyən etmişdir. Nyutonun qanunları mexanikanm kinematika və dinamika hissələrini, başqa sözlə hərəkətin kinematik və dinamik qanunauyğunluqlarını üzvi şəkildə əlaqələndirmişdir.

 Nyutonun birinci qanunu: Elə hesablama sistemləri mövcuddur ki, bu sistemlərdə cisimlərə başqa cisimlər təsir etməzsə və ya təsir edən bütün qüvvələr bir – birinin tə­si­rini kompensasiya edərsə, cisim ya sükunətdə qalar və ya düzxətli bəra­bər­sür­ətli hərəkət edər.

Nyutonun birinci qanunu göstərir ki, cisim öz sükunət və ya düzxətli bərabərsürətli hərəkət halını dəyişməsi üçün ona kənar maddi cisimlər təsir etməlidir.

Nyutonun birinci qanunu bilavasitə təcrübi faktlarla yoxlan­masa da müşahidələr və nəzəri mühakimələr əsasında başa düşü­lür. Qanundan görünür ki, cismin sükunət və ya düzxətli bərabərsürətli hərəkət halı eyni mexaniki haldır. Hər iki halda cismin təcili sıfırdır. Cisimlərin hərəkətinin (xüsusi halda sükunət halının) xarakterini hesablama sistemlərinə nəzərən müəyyən edirlər. Nyutonun birinci qanunu xüsusi tələblərə cavab verən hesablama sistemlərində ödənir. Belə ki, bu sistemlərdə cismə kənar cisimlər təsir etməyincə o sükunət, yaxud düzxətli bərabərsürətli hərəkət halım saxlamalıdır. Bu şərti ödəyən sistemlər ətalət hesablama sistemləri (inersial) adlandığından Nyutonun birinci qanunu ətalət qanunu da adlanır. Başlanğıcı Günəşdə yerləşən, koordinat oxları isə bir-birinə perpendikulyar qalmaq şərti ilə müəyyən ulduzlara tərəf yönələn hesablama sistemi ətalət hesablama sistemi kimi qəbul oluna bilər. Nyutonun birinci qanunu ödənməyən sistemlər isə qeyri-ətalət hesablama sistemləri adlanır. Yerlə bağlı hesablama sistemləri qeyri-ətalət sistemlərinə misaldır. Yerin öz oxu və Günəş ətrafında fırlanması onunla bağlı hesablama sistemlərindəki cisimlərdə əlavə təcil yaradır. Lakin Yerin istər öz oxu, istərsə də Günəş ətrafında fırlanması nəticəsində yaranan təcil çox kiçik olduğundan praktik olaraq Yerlə bağlı hesablama sistemlərini də ətalət hesablama sistemi kimi qəbul edib, dinamika qanunlarını Yerdə öyrənə bilərik. Nyutonun birinci qanununun elmdə tarixi rolu məhz ətalət və qeyri-ətalət hesablama sistemlərini aşkara çıxarmaq olmuşdur.

Cisimlərin sükunət halını və ya düzxətli bərabərsürətli hərəkətini saxlamaq qabiliyyəti onların ətaləti və ya inersiyası adlanır.

Nyutonun ikinci qanunu.

Təcrübələr göstərmişdir ki, müxtəlif cisimlərin ətalətliliyi müxtəlifdir. Eyni materialdan hazırlanmış kiçik cismin ətaləti kiçik, böyük cismin ətaləti böyük olur. Cismin ətalət ölçüsü olaraq kütlə anlayışı daxil edilir, m ilə işarə olunur və BS-də kq-la ölçülür. Cisimlər arasındakı qarşılıqlı təsir ölçüsü olaraq qüvvə anlayışından istifadə edilir, F ilə işarə olunur və BS-də onun vahidi N (Nyuton) qəbul edilir. Qüvvə vektordur. Nyuton cismə təsir edən qüvvə ilə onun hərəkətinin dəyişməsi arasında əlaqəni müəyyən etmişdir. Bu əlaqə onun II qanunu ilə verilir.

Nyutonun ikinci qanunu: Qüvvə təsiri nəticəsində cismin əldə etdiyi təcil, ona tətbiq olunmuş qüvvə ilə düz, həmin cismin kütləsi ilə tərs mütənasibdir.

(1)

Buradan

(2)

Axırıncı ifadə irəliləmə hərəkətinin dinamikasının əsas tənliyi adlanır.

(1) ifadəsində F = 0 götürsək, m ≠ 0 olduğundan a = 0 alırıq. Deməli qüvvə təsir etmədikdə cismin təcili sıfıra bərabər olur və Nyutonun birinci qanunu ikinci qanunundan xüsusi hal kimi alınır.

(2) ifadəsindən istifadə edərək, BS-də qüvvənin vahidi təyin olunur. Kütləsi 1kq olan cismə 1m/s² təcil verən qüvvə 1N (Nyuton) adlanır.

Nyutonun II qanununu aşağıdakı şəkildə də yazmaq olar.

(m=const)

Cismin kütləsinin onun sürətinə hasili impuls adlanır: . İmpuls vektorial kəmiyyətdir. Onda

(3)

(3) ifadəsi Nyutonun ikinci qanununun daha ümumi şəklidir. Bu şəkildə Nyuton qanunu həm klassik, həm də relyativistik mexanikada istifadə olunur.