Nyuton qonuni. Butun olam tortishish qonuni

Galileyning ilmiy ishini davom qildirib Issak Nyuton(2.1-rasm) o`zining

2-1 rasm Issak Nyuton(1642-1727)

buyuk harakat nazariyasini yaratdi. Nyutonning nazariyasi uning mashhur uch harakat qonunlarida aks etgan. Nyuton o`zining kitoblarida Galileydan qarzdorligini tan olgan. Haqiqatdan ham Nyutonning birinchi qonuni Galileyning xulosasiga yaqin.

2.3-§. Nyutonning uchinchi qonuni

Nyutoning uchinchi qonuni jismlarning o‘zaro ta’sirini xarakterlaydi va quyidagicha ta’riflaydi: Ta’sir etuvchi va aks ta’sir etuvchi kuchlar miqdor jihatidan teng bo‘lib, yo‘nalish jihatdan qarama- qarshidir:

(2.6)
Bu yerda -ta’sir etuvchi kuch, - aks ta’sir etuvchi kuch.
Nyutoning ikkinchi qonuniga asosan quyidagilarni yozish mumkin: birinchi jism , ikkinchi jism esa tezlanish oladi, yuqoridagi ikki tezlanish ifodasidan
(2.7)
hosil qilamiz. Bu munosabat, o‘zaro ta’sirlashuvchi ikki jism o‘zlarining massalariga teskari proporsional bo‘lgan va qarama-qarshi tomonlarga yo‘nalgan tezlanishlar olganini ko‘rsatadi. Misol ko‘raylik, porox gazining ta’siri natijasida snaryad to‘p stvolidan otilib chiqadi (katta tezlanish bilan) va ta’sir natijasida to‘p orqaga (kichik tezlanish bilan) harakat qiladi.
Aylana bo‘ylab Oyning Yer atrofidagi harakatida Oy markazga intilma tezlanishga ega bo‘ladi. Bu tezlanish markazga intilma kuch tufayli vujudga keladi


(2.8)

Bu kuch R radusli aylana bo‘ylab harakatlanayotgan Oyga qo‘yilgan. Nyutonning uchunchi qonuniga asosan markazga intilma kuchga miqdor jihatdan teng, lekin teskari tomonga yo‘nalgan markazdan qochma kuch ham bo‘lishi kerak. Markazdan qochma kuch esa Yerga qo‘yilgan. Demak, kuch o‘zining kattaligi va yo‘nalishidan tashqari qo‘yilish nuqtasi bilan ham xarakterlanar ekan.

Shunday qilib, shuni esda tutish kerakki, jismlarning o‘zaro ta’sirida yuzaga keladigan kuchlar boshqa-boshqa jismlarga qo‘yilgan bo‘ladi va shuning uchun ular bir-birini muvozanatlay olmaydi. Ayni bir jismga qo‘yilgan kuchlargina muvozanatlasha oladi.
Butun olam tortishish qonuni. To’la mexanik energiya, gravitsion doimiylik, massa.Tortishish maydoni. Og’irlik kuchi va vazn. Vaznsizlik. Tortishish maydoni va uning tavsifi, og’irlik kuchi, jismning vazni, vaznsizlik holati, jism vaznining ortishi va kamayishi, birinchi kosmik tezlik, ikkinchi kosmik tezlik, uchinchi kosmik tezlik.
Mavzuning maqsadi: O’quvchilarga butun olam tortishish qonuni, og’irlik kuch va vaznsizlik kosmik tezliklar haqida tushunchalar berish.
Mavzuning bayoni:
1. Yer sirti yaqinidagi jismlarning Yer bilan o’zaro tortishish kuchi ta’sirida o’zgarmas erkin tushish tezlanish bilan harakatlanishi birinchi marta Galiley tomonidan aniqlangan edi. XVII asrga qadar Yer faqat o’z sirti yaqinidagi jismlar bilangina o’zaro tortishish xususiyatiga ega deb hisoblanar edi.
Quyosh sistemasidagi sayyoralar harakatini va jismlarning Yerga tushish qonunlarini analiz qilgan Nyuton fazodagi hamma jismlar o’rtasida o’zaro tortishish kuchi mavjud, degan xulosaga keldi. Nyuton aniqlagan bu tortishish kuchi butun olam tortishish kuchi yoki gravitatsion kuchlar deyiladi.
Nyuton o’zaro ta’sir etuvchi jismlar o’rtasidagi tortishish kuchi ikkala jismning massasiga bog’liq ekanligini va bu kuch o’zaro ta’sir etuvchi jismlarning massasi ancha katta bo’lgan holdagina sezilarli bo’lishini ko’rsatishga muyassar bo’ldi.
Nyuton bu kuch jismlar orasidagi masofaga bog’liq bo’lsa kerak, deb taxmin qildi. Тajribadan ma’lumki, Yer yaqinida erkin tushish tezlanishi 9,8 m/s² teng va u 1,10 va 100 m balandlikdan tushuvchi jismlar uchun bir xil, ya’ni jism bilan Yer o’rtasidagi masofaga bog’liq emas. Bu hol kuch masofaga bog’liq emas degan fikrni tasdiqlagandek bo’ldi.
Nyuton bu masofani Yer sirtidan emas, balki Yer markazidan boshlab hisoblash kerak., deb hisoblaydi. Shuning uchun Yer sirti ustidagi bir necha o’n yoki yuz hatto ming metr masofa erkin tushish tezlanishining qiymatiga sezilarli ta’sir ko’rsatmaydi. Ammo Yer sirtidan bir necha ming km balandlikdagi jismlarning erkin tushishini kuzatish va o’rganish qiyin. Bunday maqsadda Yerning tabiiy yo’ldoshi Oydan foydalanildi.
Agar Yer bilan Oy orasidagi tortishish kuchi ular orasidagi masofaga bog’liq bo’lmasa edi, Oyning markazga intilma tezlanishi xuddi Yer sirtiga yaqin joylarda erkin tushayotgan jismning tezlanishidek bo’lar edi. Haqiqatda esa Oyning markazga intilma tezlanishi 0,0027 m/s². Bu son esa Yer sirti yaqinidagi erkin tushish tezlanishidagi 3 600 marta kichik. Ma’lumki, Yer va Oy markazlari oralig’I 384 000 km. Bu oraliq Yer radiusidan 60 marta katta.
Tortishuvchi jismlar orasidagi masofa 60 marta ortganda tezlanish 60² marta kamayadi.
Nyuton jismga butun olam tortishish kuchi beradigan tezlanish va demak, bu kuchning o’zi ham o’zaro ta’sir etuvchi jismlar orasidagi masofa kvadratiga teskari proporsionaldir, degan xulosaga keldi.
Massalari m₁ va m₂ bo’lgan ikki jism bir-biriga

formula bilan ifodalanadigan F kuch bilan tortishadi deb yozish mumkin, bu yerda
G- hamma jismlar uchun bir xil bo’lgan proporsionallik koeffitsiyenti bo’lib, gravitatsion doimiy deb ataladi.
yuqoridagi formula Nyuton kashf etgan butun olam tortishish qonunini ifodalaydi.
Jismlar bir-birini o’zlarining massalari ko’paytmasiga to’g’ri proporsional va ular orasidagi masofaning kvadratiga teskari proporsional kuch bilan tortadi.
Nyutonning butun olam tortishish qonunini ifodalovchi formulaga G doimiy kiradi. Gravitatsion doimiy son jihatdan har birining massasi 1kg va oralaridagi masofa 1m bo’lgan ikki jism orasidagi tortishish kuchiga teng.
birligi 1N*m² / kg²

G doimiyning son qiymati juda kichik son bo’lgani tufayli biz atrofimizdagi jismlar o’rtasida tortishishni, o’zimiz ham ularga tortilishimizni sezmaymiz.
Gravitatsion doimiyning fizik ma’nosini aniqlash uchun (18.1) dan G ni topib olamiz.

Agar r=1m, kg deb olsak G son jihatdan tortishish kuchi F ga teng bo’lib kolishini ko’ramiz.

Gravitatsion doimiy G son jihatdan massalari 1 kg dan, oralaridagi masofa 1 m bo’lgan ikkita moddiy nuqta orasidagi tortishish kuchiga tengdir. Yerdagi jismlar orasida tortishish kuchlarining mavjudligini va gravitatsion doimiyning qiymatini birinchi bo’lib aniqlagan kishi ingliz fizigi Kavendish hisoblanadi.
2. Yerning atrofida ham tortishish maydoni mavjud va unga kiritilgan har qanday jismga og’irlik kuchi ta’sir etadi. Nyutonning ikkinchi qonuniga muvofiq bu kuch ta’sirida jism g tezlanish oladi. Demak Yer bilan bog’liq sanoq sistemasiga kiritilgan har qanday m massali jismga

og’irlik kuchi ta’sir etadi. g ga erkin tushish tezlanish deyiladi. Uning qiymati
g= 9,81 m/s ga teng.
Agar Yerning uz uki atrofida aylanishini e’tiborga olmasak Yerning sirtida og’irlik va tortishish kuchlari teng bo’ladi, ya’ni

bu yerda M – Yerning massasi, R – jism va Er markazi orasidagi masofa. Agar jism Yer sirtidan h balandlikda joylashgan bo’lsa

bo’ladi. Bu yerda R_o – Yerning radiusi. Demak Yerning sirtidan uzoqlashgan sari og’irlik kuchi kamaya boradi.
Jismning vazni deb Yerga tortilishi natijasida vujudga keladigan va uni erkin tushishdan saklab turgan tayanchga yoki ilgakka ko’rsatadigan bosim kuchiga aytiladi.
Jismning vazni u erkin tushish tezlanishidan farqli tezlanish bilan haraktlangandagina, ya’ni unga og’irlik kuchidan tashqari boshqa kuchlar ham ta’sir etgandagina namoyon bo’ladi. Boshqa hollarda esa u og’irlik kuchiga teng bo’ladi.
Jismning vaznsizlik holati deb uning faqatgina og’irlik kuchi ta’siridagi harakat holatiga aytiladi. Yerga bog’langan sanoq sistemasida og’irlik kuchi doimo ta’sir ko’rsatadi, vazn esa jismga og’irlik kuchidan tashqari boshqa kuchlar ham ta’sir etgandagina namoyon bo’ladi. Bu kuchlar ta’sirida jism g ga teng bo’lmagan tezlanish bilan harakat qiladi.
Yerning tortish maydonida jism tezlanish bilan harakatlanayotgan bo’lsa unga og’irlik kuchi dan tashqari yana biror kuch ham ta’sir etadi. Nyutonning ikkinchi qonuniga muvofiq jism aynan shu kuchlar yig’indisi ta’sirida tezlanishni oladi.

FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR

1.Aqliy hujum, savol-javob, 6x6x6 metodi, “Jumboq” ko’chasi.

2.Adabiyotlar:
3.A.G’.G’aniev, A.K. Avliyoqulov, G.A. Almardonova “Fizika” I –qism 45-53 bet
4.X.Axmedov, M.Doniyev,Z.Husanov.Fizikadan ma’ruza matni 2004 yil