Qərbi Kaspi Universitetinin Kolleci Tələbə: Camalova Elanə İxtisas: Metrologiya



Yüklə 0,77 Mb.
səhifə2/2
tarix28.11.2022
ölçüsü0,77 Mb.
#71009
1   2
Enerji. Kinetik və potensial enerji. Mexaniki enerjinin saxlanma qanunu. İmpulsun saxlanması qanunu

A = Fa · h = mgh olur.
Bu iş nəticəsində cismin Yerlə qarşılıqlı təsir potensial (Ep) enerjisi artır. Masa səthindəki cismin Yerə nəzərən potensial enerjisi döşəmədəki enerjisindən mgh qədər böyük olur (a):
Ep = mgh.
Düsturdan da göründüyü kimi, potensial enerji cismin kütləsi, Yer səthindən olan hündürlüyü və sərbəstdüşmə təcilindən asılıdır. Eyni hündürlükdə böyük kütləli cismin potensial enerjisi daha böyükdür. Cisim Yer səthindən yuxarı qalxdıqda onun potensial enerjisi artır, aşağı düşdükdə isə azalır.
Deformasiya olunan elastik cisimlərin, məsələn, sıxılan və ya dartılan yayın potensial enerjisi onu təşkil edən hissəciklərin qarşılıqlı təsir enerjisidir. Bu hissəciklərin qarşılıqlı təsir qüvvəsi elastiklik qüvvəsini yaradır (Fel= -kx).
Elastik deformasiya etmiş yayın potensial enerjisi onun sərtliyi (k) ilə yayın uzanmasının (x) kvadratına hasilinin yarısına bərabərdir (b):

Enerjinin saxlanması qanunu – təbiətinən ümumi qanunlarından biri (saxlanma prinsipləri).
Cismin kinetik və potensial enerjilərinin cəminə tam mexaniki enerji deyilir: 
E=Ek+Ep.
Əgər cisim ağırlıq qüvvəsinin təsiri altında hərəkət edirsə, onda 

Əgər cisim elastiklik qüvvəsinin təsiri altında hərəkət edirsə, onda

Ağırlıq və elastiklik qüvvələrinin təsiri altında hərəkət edən cismin kinetik və potensial enerjiləri dəyişir. 
Əgər cisim ağırlıq qüvvəsi və ya elastiklik qüvvəsinin təsiri altında hərəkət edirsə, onda potensial enerjinin azalması kinetik enerjinin artmasına səbəb olur. Potensial enerji nə qədər azalırsa, kinetik enerji o qədər də artır. Deməli, potensial enerjinin bir hissəsi kinetik enerjiyə çevrilir. Bu halda tam mexaniki enerji hərəkət zamanı sabit qalır.



Ağırlıq və elastiklik qüvvələrinin təsiri altında hərəkət edən cismin tam mexaniki enerjisi sabit qalır. 

Ağırlıq və elestilik qüvvələrinin təsiri altında hərəkət edən cismin tam mexaniki enerjisi zamandan asılı deyil və zamandan asılı olan kəmiyytlərdən asılı deyil: 

Ağırlıq və elastiklik qüvvələrinin təsiri altında hərəkət edən cismin kinetik enerjisinin potensial enerjisindən asılılığı: 

Cismin kinetik enerjisinin potensial enerjisindən asılılıq qrafiki: 

A nöqtəsində cismin kinetik və potensial enerjilərinin cəmi tam mexaniki enerjiyə bərabərdir: 

Qanuna görə enerji bir formadan digər formaya çevrilərkən itmir və yenidən yaradılmır. Maddi sistem bir haldan digər hala keçdikdə onun enerjisinin dəyişməsi sistem ilə qarşılıqlı təsirdə olan cisimlərin enerjisinin artmasına və ya azalmasına ciddi uyğun gəlir. Enerjinin bir formadan digər formaya çevrilməsi prosesləri müəyyən miqdari ekvivalentlər ilə tənzimlənir.
Enerjinin saxlanması qanunu XX əsrin ortalarında R. Mayer, C. Coul, Helmholts və başqalarının səyi ilə kəşf edilmişdir. Bu kəşfə qədər materiya və hərəkətin saxlanması haqqında Dekart, Leybnits, Lomonosov tərəfindən söylənilmiş ideyalar mövcud olmuşdur.
Bu qanunda maddi dünyanın vəhdəti özünü göstərir. Onun kəşfi ilə təbiətdə bütün fəaliyyətin vəhdəti mülahizəsi fəlsəfi mühakimədən çıxaraq elmi fakta çevrilmişdir.

Bir biri ilə qarşılıqlı təsirdə olub başqa cisimlərlə qarşılıqlı təsirdə olmayan cisimlər sisteminə qapalı sistem deyilir.
Saxlanma xassəsinə malik fiziki kəmiyyətlərdən biri impulsdur. Bu xassə ondan ibarətdir ki, yalnız bir-biri ilə qarşılıqlı təsirdə olan cisimlərin impulslarının cəmi dəyişmir, cisimlərin tam impulsu sabit qalır.
Sistemi təşkil edən bütün cisimlərin impulslarının həndəsi cəmi həmin sistemin tam impulsu adlanır.
Cisimlərin qarşılıqlı təsirləri nəticəsində onların impulsları dəyişir. Nümunə üçün iki cismin qarşılıqlı təsirini araşdıraq.
Birinci cismin qarşılıqlı təsirdən əvvəlki impulsunu  , qarşılıqlı təsirdən sonrakı impulsunu  ikinci cismə aid olan uyğun impulsları isə  və  ilə işarə edək. Bu cisimlərin qarşılıqlı təsir qüvvələrini isə uyğun olaraq  və  ilə işarə etsək, Nyutonun III qanununa əsasən təsir əks təsirə bərabər olar:  = —  . Bərabərliyin hər iki tərəfi cisimlərin qarşılıqlı təsir müddətinə (Δt) vurularsa, qapalı sistem üçün bərabərlik pozulmaz:

Burada  ⋅ Δt birinci cismin,  ⋅ Δt isə ikinci cismin impulsunun dəyişməsi olduğundan (bax: 2.3 mövzusu) alınır:
və ya
İki cismin qarşılıqlı təsiri nəticəsində onların impulslarının dəyişməsi qiymətcə bərabər, istiqamətcə bir-birinin əksinədir.
Buradan alınır ki, öz aralarında qarşılıqlı təsirdə olan iki cismin vektoru (həndəsi) cəmi sabitdir:

Qapalı sistem təşkil edən cisimlərin impulslarının cəmi sabit qalır: 



Tutaq ki, kütlələri mvə m2 biri biri ilə qarşılıqlı təsirdədir. Bu cisimlərin başlanğıc impulsları  və  , qarşılıqlı təsirdən sonrakı impulsları  və  . Onda bu cisimlərin qarşılıqlı təsirdən qabaqkı impulslarının cəmi qarşılıqlı təsirdən sonrakı impulslarının cəminə bərabərdir: 

Əgər qarşılıqlı təsirdən əvvəl cisimlər sükunətdə olublarsa, onda qarşılıqlı təsirdən sonra bu cisimlərin impulsları qiymətcə bərabər istiqamətcə əksdir: 

Aşağıdakı şəkilə əsasən, atəşdən sonra topun impulsu modulca mərminin impulsuna bərabər olacaq: ptop = pmərmi

Nyutonun II qanunu hərəkət edən nöqtənin verilmiş zaman anında təcilini tapmağa imkan verir. Praktikada çox vaxt hərəkətin müəyyən zaman intervalında dəyişməsi maraq kəsb edir. Belə məsələni həll etmək üçün dinamikanın II qanunu sonsuz sayda, zaman intervalına daxil olan bütün anlar üçün tətbiq olunmalıdır. Belə çətinlikləri aradan qaldırmaq üçün dinamikanın qanunlarının şəklini dəyişərək elə hala salmaq mümkündür ki, aralıq hallarda təcil və sürəti hesablamadan dərhal son sürəti təyin etmək mümkün olsun. Bu məqsədlə impulsun dəyişmə və saxlanma xassələrindən istifadə olunur. Nyutonun II qanununun ifadəsində elə delta t müddətinə baxılır ki, təcilin qiymətinə uyğun F qüvvəsi qiymət və istiqamətcə dəyişməyə macal tapmır. Qüvvə və təcili uyğun orta qiymətlərlə əvəz edərək ifadəsini

kimi yaza bilərik.

olduğu nəzərə alınarsa, impulsun dəyişməsinin

kimi təyin olunan qüvvə impulsuna bərabər olması aydınlaşar.
Müəyyən cisimlərdən təşkil olunmuş mexaniki sistemdə qarşılıqlı təsir qüvvəsi xarici və daxili olmaqla iki növə ayrılır.
Burada For xarici və daxili qüvvələrin vektorial cəmi kimi təyin olunur. Daxili qüvvələr sistemə daxil olan cisimlərin bilavasitə bir-biri ilə qarşılıqlı təsirini xarakterizə edir. Xarici qüvvə sistemdən kənar cisimlər tərəfindən sistemdəki cisimlərə göstərilən qarşılıqlı təsirdir. Mexaniki sistem N sayda cisimdən təşkil olunarsa, bunların hər birinə II qanunu tətbiq edə bilərik:

Bu tənlikləri toplayaraq Nyutonun III qanununa görə olduğunu nəzərə alınarsa, sağ tərəfdə yalnız xarici qüvvələrin vektorial cəmi, sol tərəfdə isə impulslar cəminin dəyişməsi qalar

Beləliklə, mexaniki sistemi əmələ gətirən cisimlərin tam impulsunun dəyişməsi, sistemə təsir edən xarici qüvvələrin qüvvə impulsuna bərabərdir. Bu impulsun dəyişmə qanununu ifadə edir. Əgər sistem qapalıdırsa, təsir edən xarici qüvvələrin vektoru cəmi
İmpulsun saxlanma qanunu fəzanın bircinsliyi ilə əlaqədardır və mexanikanın ən fundamental qanunlarından biridir. Xüsusi halda sükunətdə olan (K1=0) cisim bir neçə hissədən ibarət olarsa, hissələrdən birinin hərəkətə gəlməsi digər hissələrin elə hərəkətinə səbəb olur ki, bütün hissələrin impulslarının vektorial cəmi «0» olsun. Məsələn, suda tərpənməz dayanan qayıqda olan adam hərəkət etdikdə qayığın əks tərəfə sürət alması müşahidə olunur.
ş2

Burada adamın hərəkət sürətini bilməklə qayığın aldığı sürəti

kimi təyin etmək olar. Burada mad və mq uyğun olaraq qayığın və adamın kütlələri, vad və vq isə adamın qayığa və qayığın suya nəzərən sürətləridir. Cisimin müəyyən hissəsinin ona nəzərən hərəkətə gəlməsi sayəsində cisimin özünün sürət alması reaktiv hərəkət adlanır. Reaktiv hərəkətdən istifadə edərək K.E.Sialkovski raketlərin hərəkətə gəlməsini və onların idarə olunmasını həyata keçirmişdir. Yanar qazların raket və ya mühərrikdə olan yarıqdan xaric olunması raket və ya təyyarənin əks istiqamətdə impuls almasına şərait yaradır.
ƏDƏBİYYAT SİYAHISI

  1. M.Murquzov, A.Ələkbərov, O.Həsənov “Ümumi fizika kursu”.Bakı-2013.

  2. A.M.Paşayev, E.M.Qocayev, H.S.Orucov “ Ümumi fizika kursu” 1-ci və 2-ci hissə.Bakı-2009.

  3. E.Qocayev “Ümumi fizika kursu” 1-ci və 2-ci hissə.Bakı-2008.

  4. A.Ələkbərov, K.Gülməmmədov, İ.Məmmədov “Fizika”. Bakı-2015

Yüklə 0,77 Mb.

Dostları ilə paylaş:
1   2




Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©azkurs.org 2024
rəhbərliyinə müraciət

gir | qeydiyyatdan keç
    Ana səhifə


yükləyin