Nyutonning ikkinchi qonuni. Kuchlarta'sirining mustaqillik prinsipi. Markazga intilma kuch, markazdan qochma kuch: M a z m u n i: Nyutonning ikkinchi qonuni; harakat miqdori (impuls); kuch impulsi; kuchlar ta'sirining mustaqillik prinsipi.
Nyutonning ikkinchi qonuni. Quyidagicha tajriba o'tkazamiz: dastlab, o'zgarmas massali jismga (m = const) turli kuchlarning ta'sirini ko'raylik. Masalan, futbol to'pini yosh bola, o'spirin va futbolchi tepsin. Tabiiyki, to'p eng katta tezlanishni futbolchi tepganida oladi, boshqacha aytganda, jismning oladigan tezlanishi unga ta'sir etayotgan kuchga to'g'ri proporsional bo'ladi, ya'ni a~F Endi futbolchi (F = const) rezina koptokni, futbol to'pini va bokschilar mashq o'tkazadigan to'pni tepgan holni ko'raylik. Bu tajriba o'zgarmas kuch ta'sirida jismning oladigan tezlanishi uning massasiga teskari proporsional ekanligini ko'rsatadi, ya'ni
Agar yuqoridagi xulosalar umumlashtirilsa,
a=F\m
hosil qilinadi.
Yoki tezlanish a va kuch vektor kattaliklar ekanligini e'ti borga olsak,
(Vector a va f) a=F\m
hosil bo'ladi.
Bu formula Nyutonning ikkinchi qonunini ifodalaydi: jismning oladigan tezlanishi unga ta'sir etayotgan kuchga to'g'ri, massasiga esa teskari proporsional bo'lib, yo'nalishi ta'sir kuchining yo'nalishi bilan mos keladi. Ifoda kuchning SI dagi birligi (nyuton) nimaga tengligini aniqlashga imkon beradi.
[F]=[m]·[a]=1kg-1m\s²=1 kg·m\ s²=1N 1 N kuch deb, 1 kg massali jismga 1 m/s2 tezlanish bera oladigan kuchga aytiladi.
Mexanik harakatning o'zgarishi haqida gapirilganda «harakat miqdori» tushunchasidan ham foydalaniladi.
Harakat miqdori (impuls).Harakat miqdorining ahamiyatini aniqlash uchun quyidagi tajribalarni o’tkazaylik. Yolda m = 100 kg massali aravacha tinch turgan bo'lsin. Unga in = 0,01 kg massali v =100 m/s tezlik bilan uchib kelayotgan koptok urildi. Koptok orqaga otilib ketsada, aravachani qo'zg'ata olmaydi, aravachaga massasi o'zinikidek, m = 100 kg bo'lgan, v= 10 m/s tezlik bilan harakatlanayotgan ikkinchi aravacha kelib urilsin. U tinch turgan aravachani harakatga keltiradi. Demak, aravachani harakatlantirish uchun nafaqat koptokning katta tezligi, balki ham tezlik, ham massaga bog'liq bo'lgan kattalik ahamiyatga ega bo'lar ekan. Bunday kattalikka harakat miqdori deyiladi.
Jismning harakat miqdori (impulsi) deb, jism massasining tezlik vektoriga ko'paytmasiga teng bo'lgan va yo'nalishi tezlik vektori yo 'nalishi bilan mos keladigan vektor kattalikka aytiladi. (Vektor) P = mv Uning SI dagi birligi [P]=[m] [v]=lkg·lm/s=1kgm/s.
Jism impulsining o'zgarishi. Nyutonning ikkinchi qonuniga muvofiq, jism qanday holatda bo'lishidan qat'i nazar, faqat kuch ta'siridagina jismning tezligi o'zgarishi mumkin, ya'ni tezlanish olishi mumkin. m massali jismga t vaqt davomida F kuch ta'sir etsin va uning tezligi v0dan v gacha o'zgarsin. Unda jismning tezlanishini ko'rinishda yozish mumkin.
Shunday qilib, jism impulsining o'zgarishi Δp shu o'zgarishni vujudga keltiruvchi kuch impulsi deyiluvchi Ft kattalikka teng bo'lar ekan. Nyutonning ikkinchi qonunini impuls yordamida ifodalash mumkin.