дян
олдуьуну
йаза
билярик.
Диэяр
тяряфдян
M
1
M
2
=s=R
олар. R- яйрилик радиусудур.
Бу ифадялярдян истифадя едяряк йазмаг олар:
14
R
s
R
s
n
вя
1
Δ
Δ
Δ
Δ
(14)-ц (12)-дя нязяря алсаг,
15
R
υ
a
R
υ
t
s
R
υ
a
n
t
n
;
lim
2
1
2
1
0
1
Δ
Δ
Δ
Бу ифадя мяркязягачма (нормал) тя'
cилинин ифадясидир. (13) ифадяси сцр'ятин
гиймятъя дяйишмяси щесабына йараныр. Она эюря дя (13) ифадясини
16
dt
d
t
a
t
lim
τ
τ
0
τ
Δ
Δ
Δ
шяклиндя йазмаг олар. Бу тя'
cил яйрийя тохунан истигамятдя йюнялир. Буна
эюря дя
τ
a
танэенсиал (тохунан) тя'ъил адланыр.
Ихтийари яйрихятли щярякятдя там тя'
cил
17
a
a
a
n
τ
олур. Бу тя'ъилляр бир-бириня перпендикулйар олдуглары цчцн там тя'
cилин
гиймяти:
18
dt
υ
d
R
υ
a
a
a
n
|
|
|
|
2
2
2
2
τ
2
олар. Щярякят дцзхятли дяйишян олдугда
R
a
n
,
0
олур вя
dt
dυ
a
олар,
яйрихятли бярабярсцр'ятли олдугда
0
a
вя
R
υ
a
a
n
2
олур.
.
Ədəbiyyat
1. H. B. Qasımov, V. İ. İsmayılov, C.P. Xasayev. Fizika kursu. I hissə (
mexanika və molekulyar fizika ). Bakı – 2007.
M
n
a
t
a
a
2. Y. S. Feyziyev, Rzayev R. M. Ümumi fizika kursu. Bakı. 2001.
3. M. H. Ramazanzadə. Fizika kursu. Bakı. “Maarif” nəşriyyatı. 1987.
4. Т. И. Трофимова. Курс физики. М.: Высшая школа. 2003.
Нйутон ганунлары. Щярякят мигдарынын сахланмасы гануну.
Цмумдцнйа жазибя гануну
Нйутонун Ы гануну
Динамика механиканын ясас бюлмяляриндян бири олуб, онун ясасыны
Нйутонун тяжрцби фактлара ясасланмыш 3 гануну тяшкил едир.
Нйутонун Ы гануну: Истянилян м.н. вя йа жисим она башга жисимляр тясир
етмядикдя вя йахуд да щямин тясирляр бир-бирини компенсасийа етдикдя юз
сцкунят вя йа дцзхятли бярабярсцрятли щярякят щалыны сахлайыр. Она эюря дя
Нйутонун Ы ганунуна яталят гануну да дейилир.
Механики щярякят нисбидир вя онун характери щесаблама системиндян
асылыдыр. Нйутонун Ы ганунун доьру олдуьу щесаблама системляриня универсал
щесаблама системляри дейилир. Универсал щесаблама системляри еля щесаблама
системляриня дейилир ки, харижи тясирляр олмадыгда м.н. йа сцкунятдя галыр, йахуд
да дцзхятли бярабярсцрятли щярякят едир.
Тяжрцбядян мялумдур ки, мцхтялиф жисимляря ейни жцр тясир эюстярдикдя
онларын сцрятляринин дяйишмяси мцхтялиф олур, башга сюзля мцхтялиф тяжилляр
алырлар. Демяли, тяжил йалныз гаршылыглы тясирин гиймятиндян дейил, щям дя жисмин
кцтлясиндян асылыдыр. Кцтля – материйанын ясас характеристикасы олуб, жисмин
яталятлилик гравитасийа хассялярини мцяййян едир.
Гаршылыглы тясири кямиййятжя характеризя етмяк цчцн гцввя адланан физики
кямиййятдян истифадя олунур. Гцввянин тясири алтында жисим йа сцрятини дяйишяряк
тяжил алыр, йахуд да деформасийайа уьрайараг форма вя юлчцлярини дяйишир.
Истянилян заман анында о гцввя ядяди гиймяти, истигамяти вя тятбиг нюгтяси иля
характеризя олунур.
Нйутонун ЫЫ гануну
Динамикада ирялилямящярякятинин ясас тянлийи – Нйутонун ЫЫ гануну
м.н.-нин гцввянин тясири алтында сцрятини нежя дяйишмяси суалына жаваб верир.
Яэяр ейни бир жисмя мцхтялиф гцввялярля тясир етсяк эюрярик ки, жисмин алдыьы тяжил
гцввялярин явязляйижиси иля дцз мцтянасибдир:
const
m
F
a
~
(1)
Ейни бир гцввя иля мцхтялиф жисимляря тясир етдикдя, онларын тяжилляри
мцхтялиф олар:
const
F
m
a
/
1
~
(2)
(1) вя (2) ифадяляриня ясасян йаза билярик ки:
m
kF
a
/
(3)
(3) ифадяси Нйутонун ЫЫ ганунунун ифадясидир: м.н.-нин алдыьы тяжил она
тясир едян гцввя иля дцз мцтянасиб олуб, щямин гцввя истигамятиндя йюнялир вя
БС-дя
1
k
. Онда
m
F
a
/
,
вя йа
dt
dv
m
ma
F
(4)
Классик механикада кцтля сабит олдуьуну нязяря алсаг:
mv
dt
d
F
(5)
Бурада векториал кямиййят олан
mv
p
(6)
жисмин импулсу олуб, жисмин сцрят вектору истигамятиндя йюнялир. (6)-ы
(5)-дя нязяря алсаг:
dt
dp
F
(7)
(7) ифадяси НйутонунЫЫ ганунунун даща цмуми ифадясидир: м.н.-ла
импулсун дяйишмя сцряти она тясир едян гцввяйя бярабярдир. (7) ифадясиня м.н.-
нин щярякят тянлийи дейилир. БС-дя гцввя ващиди (Н) нйутондур.
2
/
1
1
s
м
kq
H
Нйутонун ЫЫ гануну анжаг универсал щесаблама системляриндя доьрудур.
Яэяр жисмя бир нечя гцввя тясир едярся, онда Нйутонун ЫЫ ганунунда
щямин гцввялярин явязляйижисиня бахылыр. Яйрихятли щярякят заманы (шякил 1)
F
гцввяси ики топланана айрылыр:
dt
d
m
ma
F
R
m
R
m
ma
F
n
n
2
2
Шякил 1.
Нйутонун ЫЫЫ гануну
Жисимляр арасындакы гаршылыглы тясир Нйутонун ЫЫЫ гануну иля тяйин олунур:
ики жисмин гаршылыглы тясири заманы онлар бир-бириня гиймятжя бярабяр, истигамятжя
якс олан гцввялярля тясир эюстярирляр:
21
12
F
F
(1)
Бурада,
12
F
- биринжи жисмя тясир едян гцввядир;
21
F
- ися икинжи жисмя тясир
едян гцввядир. Бу гцввяляр мцхтялиф жисимляря тясир эюстярдикляриндян жцт-жцт
йаранырлар вя ейни тябиятлидирляр.
a
F
a
n
a
n
F
F
Нйутонун ЫЫЫ гануну тякликдя эютцрцлмцш м.н.-нин динамикасындан
м.н.-ляр динамикасына кечмяйя имкан верир.
Импулсун сахланмасы гануну
Импулсун сахланмасы ганунуна кечмяздян яввял бязи анлайышларла таныш
олаг. Механики системи ямяля эятирян м.н.-ляр арасындакы гаршылыглы тясир
гцввяляриня системдахили гцввяляр, харижи жисимляр тяряфиндян жисмя тясир едян
гцввяляря ися харижи гцввяляр дейилир. Механики системя хариждян щеч бир гцввя
тясир етмязся, беля системя гапалы систем дейилир. Яэяр систем чохлу сайда
жисимлярдян тяшкил олунарса, Нйутонун ЫЫЫ ганунуна эюря, щямин жисимляр
арасындакы гаршылыглы тясир гцввяляри жцт-жцт бярабяр оларлар вя истигамятжя бир-
биринин яксиня йюнялярляр. Нятижядя щямин гцввялярин щяндяси жями сыфыра
бярабяр олар.
Тутаг ки, систем кцтляляри
1
m
,
2
m
…,
n
m
сцрятляри
1
v
,
2
v
….,
n
v
олан
n
сайда м.н.-лярдян тяшкил олунмушдур. Щяр бир м.н.-йя тясир едян дахили гцввяляр
1
F
,
2
F
….,
n
F
вя харижи гцввяляр ися
1
F
,
2
F
….,
n
F
- дир. Механики системин щяр
бир елементи цчцн Нйутонун ЫЫ гануну йазаг:
1
1
1
1
F
F
v
m
dt
d
2
2
2
2
F
F
v
m
dt
d
. . . . . . . . . . . . .
n
n
n
n
F
F
v
m
dt
d
Бу тянликляри щядбящяд топласаг, аларыг:
n
n
n
n
F
F
F
F
F
F
v
m
v
m
v
m
dt
d
....
....
....
2
1
2
1
2
2
1
1
Нйутонун ЫЫЫ ганунуна эюря механики системдяки дахили гцввялярин
щяндяси жями сыфыра бярабярдир. Онда
n
n
n
F
F
F
v
m
v
m
v
m
dt
d
....
....
2
1
2
2
1
1
вя йа
n
F
F
F
dt
dp
....
2
1
бурада
n
i
i
i
v
m
p
1
- системин импулсудур.
Беляликля, механики системин импулсунун замана эюря биринжи тяртиб
тюрямяси системя тясир эюстярян харижи гцввялярин щяндяси жяминя бярабярдир.
Бахылан гапалы системя харижи гцввяляр тясир етмядикдя
0
1
i
i
n
i
v
m
dt
d
dt
dp
, вя йа
const
v
m
p
i
i
n
i
1
Ахырынжы ифадя импулсун сахланмасы гануну адланыр: гапалы системин
импулсу заман кечдикжя дяйишмяйиб, сабит галыр.
Импулсун сахланмасы гануну Нйутон ганунлары ясасында алынмасына
бахмайараг, няинки классик физикада доьрудур, щям дя микрозярряжикляр цчцн
дя доьрудур. Она эюря дя бу ганун универсал характер дашыйыр вя тябиятин
фундаментал ганунларындан биридир.
Механиканын фундаментал ганунларындан бири дя цмумдцнйа жазибя
ганунудур: тябиятдя олан бцтцн жисимляр бир-бирини онларын кцтляляринин щасили иля
дцз, мяркязляри арасындакы мясафянин квадраты иля тярс мцтянасиб гцввялярля
жязб едирляр.
2
2
r
m
Gm
F
kq
m
1
1
;
kq
m
1
2
;
m
r
1
оларса, онда
G
F
олар. Йяни
2
2
11
10
67
,
6
kq
Nm
G
олуб, гравитасийа сабити адланыр вя ядяди гиймятжя кцтляляри 1 кг, араларындакы
мясафя 1 м олан ики жисим арасындакы жазибя гцввсиня бярабярдир. Эюрцндцйц
кими, бу гцввя чох кичикдир вя она эюря дя биз онун тясирини кичик кцтляли
жисимлярля щисс етмирик.
ЯДЯБИЙЙАТ
1. Т.И.Трофимова. Курс физики. М.; Высшая школа. 2004.
2. М.М.Сушинский. Курс физики. Т. I, II, III. М.; Наука. 1973.
3. Г.А.Зисман и С.М.Тодес. Курс общей физики. Т. I, II, III. М.; Наука.
1974.
4. И.В.Савельев. Курс общей физики. Т. I, II, III. М.; Наука. 1986.
5. А.А.Детлаф, Б.М.Яворский. Курс физики. Т. I, II, III. М.; Высшая школа.
1983.
Иш, эцж.Knetik və potensial enerji. Енеръиnin saxlanması və çevrilməsi
qanunu.
Механики иш вя эцж
Фярз едяк ки, ъисим щяр щансы
F
гцввясинин тя'сири нятиъясиндя
S
йолуну гят
етмишдир. Бу заман ъисмя тятбиг олунан щямин
F
гцввяси йа щямин ъисмин
сцр'ятини дяйишдиряр, йа да щямин ъисмя тя'сир едян башга гцввяляри компенся
едяъякдир.
S
йолунда
F
гцввясинин тя'сирини характеризя етмяк цчцн иш анлайышындан
истифадя олунур.
Механики иш – гцввя иля йердяйишмянин скалйар щасилиня бярабяр олан физики
кямиййятдир.
Ъисмя тя'сир едян гцввя йердяйишмя иля
буъаьы ямяля эятирярся, эюрцлян иш
беля тя'йин олунур:
1
S
F
A
s
Бурада
s
F
ъисмя тя'сир едян сабит гцввянин йердяйишмя истигамятиндяки
пройексийасыдыр (шякил 1). Шякилдян эюрцнцр ки,
cos
F
F
s
кими тя'йин олунур.
Онда
cos
S
F
A
(2)
ифадясини алырыг. Бу да билдийимиз кими
F
гцввясиля
S
йердяйишмя векторларынын
скалйар щасилидир. Бу ися ишин скалйар олдуьуну эюстярир.
Бир нечя хцсуси щала бахаг:
1. Яэяр
0
оларса, онда
1
cos
, эюрцлян иш ися (2)–йя эюря
S
F
A
олар.
2.
90
олдугда,
0
90
cos
вя
0
A
олар. Демяли, йердя-
йишмяйя перпендикулйар олан гцвввянин тя'сириля механики иш
эюрцлмяз.
3.
180
оларса, (гцввя йердяйишмянин яксиня йюнялиб) бу
щалда
1
180
cos
олур. Эюрцлян иш
S
F
A
олур.
Инди ися фярз едяк ки, ъисмя дяйишян гцввя тя'сир едир. Тутаг ки, гцввя щярякят
истигамятиндя
2
1
трайекторийасы истигамятиндя дяйишир (шякил 2). Ъисмин щярякяти
заманы гцввянин йердяйишмя истигамятиндя пройексийасы сабит галмырса, бу
щалда иши щесабламаг цчцн
S
йолуну елементар
S
щиссяляриня бюлцрцк. Бу
щиссяляр о гядяр кичикдир ки, щяр бир щиссядя
sk
F
гцввяси сабит щесаб едиля билсин.
Онда
k
S
щиссясиндя эюрцлян елементар иш:
k
sk
k
S
F
A
Бу елементар иш ядяди гиймятъя графикдя штрихлянмиш фигурун сащясиня
бярабярдир. Цмуми
S
йолунда эюрцлян иши тапмаг цчцн ися
(2) ифадясини елементар щиссяляр цзря ъямлямяк лазымдыр. Онда:
k
n
1
k
sk
n
1
k
k
S
F
A
A
(3)
F
F
S
S
Шякил 1
F
1
2
0 1 S
k
2 S
Шякил 2
Графикдян эюрцнцр ки, дяйишян гцввянин эюрдцйц цмуми иш ядяди гиймятъя
2
12
1
фигурунун сащясиня бярабяр олур. Яэяр ъисмя ейни заманда бир нечя
гцввя тя'сир едирся, бу заман эюрцлян иш топланан гцввялярин эюрдцкляри ишлярин
ъяминя бярабярдир.
БС-дя
1Н
гцввянин
1м
йола эюрдцйц иш 1Ъ адланыр.
м
1Н
1Ъ
СГС-дя 1ерг=1днсм.
Техники ващидляр системиндя иш ващиди олараг 1кГ гцввянин 1м йола
эюрдцйц (1кГм) иш эютцрцлцр. Ъоул, кГм вя ерг арасында асанлыгла ялагя
йарада билярик.
ерг
10
cм
10
дн
10
м
1Н
1Ъ
7
2
5
ерг
10
9,8
9,8Ъ
м
9,8Н
1кГм
7
олар.
Чох вахт физикада ишин эюрцлмя йейинлийини характеризя етмяк цчцн эцъ
анлайышындан истифадя едилир. Эцъ ващид заманда эюрцлян ишя бярабяр олан
кямиййятя дейилир.
dt
dA
P
(4)
Сабит гцввянин тя'сири алтында эюрцлян иш
dt
F
dA
олдуьундан, онда
F
P
(5)
олар. Демяли, гцввянин сабит гиймятиндя сцр'яти артырмаг цчцн мцщяррикин
эцъцнц артырмаг лазымдыр.
БС-дя эцъ ващиди 1 Вт эютцрцлцр. 1 Вт=1Ъ/1сан.
СГС-дя 1 ерг/сан эцъ ващидиндян истифадя едилир.
Техники ващидляр системиндя эцъ ващиди 1 ат гцввяси гябул едилмишдир. 1ат
гцв.=75 кГм/сан736 Вт.
Енеръи
Енержи ъисмин вя йа ъисимляр системинин ишэюрмя габилиййятини характеризя едир.
Механикада енержини ики нювя бюлцрляр: кинетик вя потенсиал енержи.
Кинетик енержи - ъисим вя йа ъисимляр системинин юз щярякяти нятиъясиндя малик
олдуьу енержийя дейилир.
Потенсиал енержи – ъисмин айры –айры щиссяляри арасындакы гаршылыглы тя'-
сири вя йа мцхтялиф ъисимлярин бир-бири иля гаршылыглы тясири нятиъясиндя малик олдуьу
енержийя дейилир.
Бу енержиляри айры-айрылыгда юйряняк.
1.Кинетик енержи. Фярз едяк ки, кцтляси
m
олан ъисим сабит
F
гцввясинин
тя'сириндян юз сцр'ятини
1
-дян
2
-йя гядяр дяйишдирир. Бу заман кичик
dS
йолунда
dt
заманында
F
гцввясинин эюрдцйц елементар иш
6
dS
F
dA
шяклиндя йазылыр.
dt
dυ
m
F
(7)
вя
υdt
dS
(8)
олдуьуну нязяря алсаг
d
m
dA
(9)
олар.Ъисим сцр'ятини
1
-дян
2
-йя гядяр дяйишдирдикдя эюрцлян иш
2
2
2
1
2
2
2
1
m
m
d
m
A
(10)
2
2
2
1
2
2
m
m
A
(11)
олар. Бурадан эюрцнцр ки, ъисимин юз сцрятини
1
-дян
2
-йя гядяр дяйишдирдикдя
сабит
F
гцввясинин эюрдцйц иш
2
2
m
кямиййятинин армасына
бярабярдир.
2
2
m
кямиййяти ъисмин кинетик енержиси адланыр.
Кинетик енержини
k
E
-иля ишаря етсяк, онда
k
E
=
2
2
m
(12)
олар. (11) бярабярлийини
1
2
k
k
E
E
A
(13)
кими дя йазмаг олар. Бурадан эюрцнцр ки, щярякят едян ъисмин эюрдцйц иш
онун кинетик енержисинин дяйишмясиня бярабяр олур.
Системин кинетик енержиси системи тяшкил едян нюгтялярин (ъисимлярин) кинетик
енержиляри ъяминя бярабяр олар, йя'ни
n
i
i
k
m
E
1
2
2
(14)
2. Потенсиал енержи. Системин потенсиал енержиси ону тяшкил едян ъисимлярин
гарышылыглы вязиййятиндян асылы олуб, систем бир щалдан башга щала кечдикдя эю-
рцлян ишля юлчцлцр. Кцтляси
m
олан ъисмин аьырлыг гцввясинин тя'сириндян щярякяти
заманы эюрцлян иши щесаблайаг. Фярз едяк ки, ъисим аьырлыг гцввясинин
тя'сириндян
BD
яйриси цзря дцшцр (шякил 3). Бу йолда эюрцлян иши щесабламаг
цчцн,
BD
яйрисини еля кичик
i
S
щиссяляриня бюляк ки, щяр бир щиссяйя дцз хятт
парчасы кими бахмаг мцмкцн олсун.
i
S
елементар йолунда эюрцлян иш
15
cosα
p Δ
A
i
i
i
олар.
Шякилдян эюрцнцр ки,
1
1
1
h
cos
S
Δ
Δ
олдуьундан (15)-ны ашаьыдакы кими
йазмаг олар:
16)
(
pΔΔ
A
i
i
BD
йолунда эюрцлян бцтцн иш
i
S
йолларында эюрцлян ишлярин ъяминя бярабяр
олар:
17
ph
Δh
p
pΔΔ
ΔA
A
m
1
i
i
m
1
i
i
m
1
i
i
Яэяр ъисим
BC
йолу иля эетмиш олсайды, йеня дя иш
ph
щасилиня бярабяр оларды.
Йя'ни, аьырлыг гцввясинин эюрдцйц иш, йолун формасындан асылы олмайыб, йалныз
ъисмин башланьыъ вязиййятинин онун сон вязиййятиндян щансы щцндцрлцкдя
Шякил 3
i
h
Δ
h
D
C
P
i
S
Δ
B
йерляшмясиндян асылыдыр. Эюрдцйц иш йолун формасындан асылы олмайан гцввяляр по-
тенсиаллы гцввяляр вя йа консерватив гцввяляр адланыр. Потенсиал гцввялярин гапалы
йолда эюрдцйц иш сыфыра бярабярдир.
Потенсиал гцввялярин эюрдцйц иши характеризя етмяк цчцн потенсиал енержи
анлайышындан исифадя едилир.
Ъисим
1
h
щцндцрлцкдян
2
h
щцндцрлцйя дцшцрся, бу заман эюрцлян иш
p
A
2
1
2
1
ph
ph
h
h
олар.
mg
P
олдуьуну нязяря алсаг
18
mgh
mgh
A
2
1
аларыг. Демяли, ъисим
1
h
–дян
2
h
щцндцрлцйцня дцшяркян эюрцлян иш
mgh
кямиййятинин артымына бярабяр олур. Щямин бу
mgh
кямиййяти потенсиал енержи
адланыр. Йя'ни
19
mgh
E
p
Буну нязяря алсаг
16
ифадясини
20
E
E
E
E
A
1
2
2
1
p
p
p
p
шяклиндя йазмаг олар.
Демяли, аьырлыг гцввясинин тя'сириндян эюрцлян иш ъисмин потенсиал енержисинин
дяйишмясиня бярабярдир:
p
E
A
(21)
Енержинин ващидляри иш ващидляри кимидир.
Енеръинин сахланмасы гануну
Механикада енержинин сахланма вя чеврилмя гануну ясас ганунлардан бири
олуб, ихтийари механики системляр цчцн доьрудур. Инди дя бу гануну
айдынлашдыраг. Фярз едяк ки,
N
сайда ъисимдян ибарят олан гапалы систем
верилмишдир вя системдяки ъисимляр арасында йалныз консерватив гцввяляр тя'сир
едир. Беля бир системи щяр щансы 1 щалындан 2 щалына кечиряк. Бу щалда системя
тя'сир едян гцввяляр мцяййян иш эюряъякдир. Хариъи гцввялярин иши 0-а бярабяр
олдуьу цчцн (систем гапалыдыр) бу иш йалныз потенсиал вя кинетик енержилярин
дяйишмяси щесабына эюрцля биляр:
22
E
E
A
E
E
A
2
k
1
k
1
2
p
1
p
1
2
2
Бурадан да алырыг ки,
2
1
1
2
p
p
k
k
E
E
E
E
вя йа
23
E
E
E
E
2
p
2
k
1
p
1
k
Системин потенсиал вя кинетик енержиляринин ъями бу системин
там енержиси адланыр:
24
E
E
E
p
k
T
Буну нязяря алсаг, (23) ифадясини ашаьыдакы кими йазмаг
олар:
25
2
1
T
T
E
E
Шякил 4
H
h
B
C
A
H
–
h
Демяли, системин 1-ъи щалдакы там енержиси 2-ъи щалдакы там енержисиня
бярабярдир. Башга сюзля, системин там енержиси сабит галыр.
26
const
E
T
Бу енржинин сахланмасы гануну адланыр. Йя'ни консерватив гцввялярини
сащясиндя гапалы систем бир щалдан башга щала кечдикдя онун там енержиси
дяйишмир. Бу заман гарышылыглы енержи чеврилмяси баш верир: кинетик енержи
потенсиал енержийя вя яксиня потенсиал енержи кинетик енержийя чеврилир, лакин
онларын ъями сабит галыр. Аьырлыг гцввяси сащясиндя ъисим ян йцксяк нюгтядя (В)
оларкян онун там енержиси
mgH
E
T
олур. Бу ъисим щямин нюгтядян сярбяст дцшмяйя башлайанда С
нюгтясиндя онун кинетик енержиси
2
2
m
E
k
олур (шякил 4).
Сярбяст дцшян cисмин сцр'яти
gH
2
кими тя'йин едилир. Буну нязяр салсаг,
27
E
mgH
2
2gH
m
E
p
2
k
олар, йя'ни аьырлыг гцввяси сащясиндя ъисим сярбяст дцшдцкдя там енержи
дяйишмир, йолун бцтцн нюгтяляриндя сабит олуб щямишя бярабярдир; механики
енержи ня итмир, ня дя йаранмыр, йалныз бир шякилдян башга шякиля кечир.
Ədəbiyyat
1. H. B. Qasımov, V. İ. İsmayılov, C.P. Xasayev. Fizika kursu. I hissə (
mexanika və molekulyar fizika ). Bakı – 2007.
2. Y. S. Feyziyev, Rzayev R. M. Ümumi fizika kursu. Bakı. 2001.
3. M. H. Ramazanzadə. Fizika kursu. Bakı. “Maarif” nəşriyyatı. 1987.
4. Т. И. Трофимова. Курс физики. М.: Высшая школа. 2003.
Fırlanma hərəkətinin dinamikası
I.Qüvvə momenti.Yalnız bir nöqtəsi o həmişə tərpənməz qalan cismin
hərəkətinə,bərk cismin tərpənməz nöqtə ətrafında hərəkəti yaxud fırlanması
deyilir.Cismin fırlanma hərəkətinin dəyişməsinə səbəb olan,xarici mexaniki təsiri
xarakterizə etmək üçün qüvvə momenti anlayışından istifadə edilir.
o nöqtəsindən,
F
qüvvəsinin tətbiq olunduğu,K nöqtəsinə çəkilmiş,
r
radius
vektoru il
ə
F
qüvvəsinin vektorial hasilinə tərpənməz o nöqtəsinə nəzərən
F
qüvvə momenti deyilir:
F
r
N
. . . (1)
N
vektoru (bur
ğu qaydasına görə)
r
v
ə
F
vektorları
müstəvisinə perpendikulyar istiqamətdə yönəlir(şək.1).Qüvvə momenti modulu
aşağıdakı düsturla ifadə olunur:
N = Frsin = F l . . . (2),
burada
-
r
və
F
arasındakı bucaq,l = rsin - o
nöqtəsindən
F
qüvvəsinin təsir etdiyi xəttə endi-
rilmiş perpendikulyarın uzunluğudur.l kəmiyyə-
tinə
F
qüvvəsinin qolu deyilir.
şəkil 1
II.İmpuls momenti.o nöqtəsinə nəzərən baxılan hissəciyin impuls momenti
psevdovektordur,
M
= [
r
,
p
] =[
r
,
m v
] . . .(1)
n maddi n
öqtədən ibarət olan mexaniki sistemin
impuls momenti,hissəciyin yaxud maddi nöqtənin
impuls momentindən fərqli olaraq,sistemin
hissəciklərinin impulsları momentlərinin vektorial
cəmindən ibarətdir(şək.2).
Sistemə daxil olan,hissəciklərin impuls
momentlərinin vektorial cəminə,tərpənməz o
nöqtəsinə nəzərən sistemin impuls momenti
şəkil 2
deyilir:
M
=
i
i
M
=
i
[
i
r
,
i
p
] = [
i
r
,
i
m
i
v
] . . . (2)
(
i
m
v
ə
i
v
- sistemin i - ci n
öqtəsinin kütləsi və sürətidir).
Hissəciyin impuls momenti vektorunun ədədi qiyməti(modulu) aşağıdakı
formada ifadə olunur:
M = rp
sin = lp, . . .(3)
burada l = rpsin hissəciyin impulsunun yönəldiyi
xəttə,o nöqtəsindən endirilən,perpendikulyarın
uzunluğudur(şək.3).
İmpuls momenti ilə əlaqədar olaraq,iki
xarakterik hala baxaq.
1.Fərz edək ki,hissəcik şəkil 3 - də qırıq
xətlə göstərilən,düz xətt boyunca hərəkət
edir.Bu halda hissəciyin impuls momenti şəkil 3
yalnız qiymətcə dəyişə bilər,modulu isə
aşağıdakı kimi olar:
M = mvl, . . . (4)
(bu zaman l qolunun uzunluğu dəyişmir).
2. m kütləli hissəcik R radiuslu dairə üzrə
hərəkət edir(şək.4).Bu halda isə hissəciyin
impuls momenti dairənin o mərkəzinə nə-
zərən,modulca:
M = mvr, . . . (5)
olar.
şəkil 4
M
vektoru dairə müstəvisinə perpendikulyar olmaqla yanaşı,hissəciyin hərəkət
istiqaməti ilə sağ burğu qaydası yaradır.R - ə bərabər olan l qolu sabit
qaldığından,yalnız impuls momenti sürət modulunun dəyişməsi hesabına dəyişə
bilər.Hissəciyin dairə yaxud çevrə boyunca bərabərsürətli hərəkəti zamanı impuls
momenti,qiymət və istiqamətcə sabit qalır(M = Const).
III.Ətalət momenti.Tərpənməz vertikal z oxu ətrafında bərk cismin fırlanma
hərəkətinə baxaq(şək.5).
Fırlanma oxu üzərində ixtiyari o nöqtəsi
götürək və cismi təşkil edən hissəciklərin və- ziyyətini,bu
nöqtədən çəkilmiş
r
radius –
vektorunun köməyi ilə xarakterizə edək.(I.1.) düsturuna
əsasən,i – ci hissəciyin o nöqtəsinə nisbətən impuls
momenti:
i
M
= [
i
r
,
i
m
i
v
] =
i
m
[
i
r
,
i
v
] . . . (1)
şəkil 5
i
r
v
ə
i
v
vektorlar
ı cismin bütün hisəcikləri üçün qarşılıqlı
perpendikulyar olduğundan,
M
vektorunun modulu üçün alarıq:
M
i
= m
i
r
i
R
i
. . . ,(2)
burada R
i
- hiss
əciyin fırlanma oxundan olan məsafəsidir.
(III.2) – yə əsasən M
i
vektoru cismin fırlanma sürətinə mütənasibdir və onun
istiqaməti - dan asılı deyildir.
Cismi təşkil edən bütün hissəciklərin
i
M
vektorları ilə arasındakı bucaq iti
bucaq olduğundan,bu vektorların fırlanma oxu ilə üst – üstə düşən,ox üzərindəki
proyeksiyası eyni qiymətə malik olar.Bunu nəzərə alaraq və M
zi
üçün alınan
ifadəni bütün hissəciklər üzrə cəmləyərək,
z
fırlanma oxu ilə üst – üstə düşən,oxa
nəzərən cismin impuls momentini alarıq:
z
M
=
zi
M
=
z
2
i
i
R
m
. . . ,(3)
Elementar k
ütlələrin,onların müəyyən oxdan olan məsafələrinin
kvadratları hasilinin cəminə bərabər olan,
J
kəmiyyətinə,verilən oxa nəzərən
cismin ətalət momenti deyilir:
J
=
2
i
i
R
m
. . . ,(4)
(III.4) - d
ən göründüyü kimi,ətalət momenti toplanan (additiv)
kəmiyyətdir.Yəni,cismin ətalət momenti onun hissələrinin ətalət momentləri
cəminə bərabərdir:
J = m
i
R
i
2
. . . ,(5)
Qeyd etm
ək lazımdır ki,hər bir cisim,onun fırlanmasından yaxud
sükunətdə olmasından asılı olmayaraq(cismin hərəkətdə yaxud sükunətdə
olmasından asılı olmayaraq kütləyə malik olduğuna oxşar olaraq) müəyyən ətalət
momentinə malik olur.
(III.5) - də m
i
=
i
v
i
oldu
ğunu nəzərə alsaq,bu ifadəni aşağıdakı
formada yazmaq olar:
J
=
i
R
i
2
v
i
. . . ,(6)
burada
i
– cismi təşkil edən hissəciklərin sıxlığıdır.
B
ərk cismin fırlanma hərəkətinin kinetik enerjisi.
Fırlanma hərəkətinin kinetik enerjisini tapmaq üçün,tərpənməz oz oxu ətrafında
fırlanan bərk cismin hərəkətinə baxaq(şək.6).m
i
elementar kütlənin xətti sürəti v
i
=
R
i
- y
ə bərabər olduğundan,fırlanma oxundan R
i
m
əsafədə olan, m
i
elementar
kütlənin kinetik enerjisi üçün alarıq:
W
k
=
2
2
i
i
v
m
=
2
1
m
i
2
R
i
2
. . . (1)
Cismin kinetik enerjisi onun elementar hissələrinin
kinetik enerjisindən ibarət olduğundan
W
k
= W
i
=
2
1
2
m
i
R
i
2
. . . (2)
(
şəkil 6 – da göstərilən
i
F
-
xarici qüvvə,
i
f
isə daxili
qüvvədir).
m
i
R
i
2
= J
ətalət momenti olduğundan
(2) m
ütənasibliyini aşağıdakı formada
yazmaq olar:
W
k
=
2
1
J
2
. . . (3)
şəkil 6
Cismin f
ırlanması zamanı daxili qüvvələrin işi A = 0 olduğundan,xarici
F
i
qüvvənin işi üçün alarıq:
dA =
N
d . . . , (4)
burada
N
- xarici q
üvvələrin cəminin momentidir.
Bərk cismin deformasiyası
Bəzi hallarda cismə tətbiq olunmuş qüvvə yaxud qüvvələr onun sürətini
dəyişmir,lakin forma və həcminin dəyişməsinə - deformasiyasına səbəb olur.
Qüvvənin təsiri kəsildikdən sonra cisim öz əvvəlki formasını alarsa,belə
deformasiyaya elastiki deformasiya,əks halda isə plastiki deformasiya deyilir.Buna
uyğun olaraq demək olar ki,deformasiya etdirici qüvvənin təsiri kəsildikdən sonra
elastiki cisim forma və həcmini (ölçülərini) bərpa etmək xassəsinə malikdir.
Şəraitin dəyişməsilə (temperatur,qüvvələr) elastiki cisim plastiki və yaxud
elastiki hala keçə bilər.Məsələn,elastiki polad yay yüksək temperaturda,plastiki
rezin isə mütləq temperaturlarda elastiki xassəyə malik olan cismə çevrilir.
Deformasiyanın
müxtəlif
xarakterli
olmağına
baxmayaraq,məsələnin
sadələşdirilməsi üçün onlardan çoxunu iki əsas deformasiya növünə aid etmək
olar:sıxılma və dartılma.Bu deformasiya növlərindən dartılmaya baxaq.
Fərz edək ki, bir ucu bərkidilmiş düz polad çubuğun o biri ucuna F qüvvəsi
tətbiq olunmuşdur(şək.1).
F qüvvəsinin təsiri nəticəsində l uzunluğuna malik
olan çubuq,öz uzunluğunu,dartılma deformasiyasını
təyin edən, l qədər artırır.Cismin mütləq uzanması-
nınl - l
o
= l ,onun deformasiyaya qədərki uzun-
luğuna olan nisbətinə ədədi qiymətcə bərabər olan
kəmiyyətinə,nisbi uzanma deyilir.
=
l
l
. . . (1)
şəkil 1
Ümumiyyətlə çubuğun elastiklik xassəsi,onun fiziki-kimyəvi xassəsindən və en
kəsiyinin sahəsindən asılıdır.Ona görə də deformasiyanın qiymətini,tədqiq olu-
nan nümunənin vahid en kəsiyinə tətbiq olunmuş qüvvənin qiymətilə ifadə etmək
əlverişlidir.
F qüvvəsinin,nümunənin en kəsiyinin sahəsinə olan nisbətinə ədədi qiymətcə
bərabər olan kəmiyyətə mexaniki gərginlik deyilir:
=
S
F
. . . (2)
BS – də mexaniki gərginlik N / m
2
– lə ölçülür.
Elastikik hüdudu daxilində çubuğun nisbi deformasiyasının qiyməti mexaniki
gərginliyin artması ilə artır.
= yaxud
S
F
l
l
. . . (3)
(burada - elastiklik əmsalıdır).
(3) nisbətinə Huk qanunu deyilir və aşağıdakı kimi ifadə olunur.Cismin elastiki
deformasiyası zamanı mexaniki gərginlik nisbi deformasiya ilə mütənasibdir:
= E . . . (4)
burada E – elastiklik modulu adlanır (Yonq modulu):
E =
1
. . . (5)
Щидро – вя аеродинамака
Dostları ilə paylaş: |