O’zbekiston respublikasi oliy va o’rta maxsus ta’lim vazirligi buxoro davlat universiteti
yoki to’g’ri chiziqli tekis harakat holatini saqlaydi
Yüklə 1,22 Mb. Pdf görüntüsü
|
|
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
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
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.
-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
Reja: 1.Jismning inersiyasi. 2.Nyutonning birinchi qonuni.
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.
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
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
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?
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.
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.
qo'l (panja) kuchini o'lchaydigan (b) va katta kuchlarni o'lchaydigan.
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.
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
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.
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
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.
Yüklə 1,22 Mb. Dostları ilə paylaş:
|