Механика (стр. 1 )

Ызбекистон Республикаси Олий ва Ырта махсус таълим вазирлиги

Андижон Давлат Университети

Умумий физика кафедраси

Абдубо=иев Ы. А.

М Е Х А Н И К А

I =исм

Университетнинг "физика - бакалавр"

мутахассислиги учун маъруза

матнлар тезиси

Андижон - 2000

"Механика" фанидан маъруза матнлари тыплами Умумий физика кафедраси =арорига асосан Андижон давлат университети Услубий кенгашининг 4 сентябрь 1999 йилда ытказилган йи\илишида чоп этишга тавсия этилган,

Тузувчи, доцент Абдубо=иев У. А.

Та=ризчи ва мухаррир доцент Арти=ов А.

М У Н Д А Р И Ж А.

I К И С М.

С Ы З Б О Ш И .бет

К И Р И Ш

Маъруза1: Кириш. Физика предмети (2с бет

Маъруза 2: Механика. Механика предмети (2с 7-бет

I боб. МОДДИЙ НУКТА КИНЕМАТИКАСИ.

Маъруза 3: Моддий ну=та кинематикаси (2с) ...3-бет

Маъруза 4: Ну=танинг эгри чизи=ли щаракати (2с). бет

II боб. КАТТИК ЖИСМ КИНЕМАТИКАСИ.

Маъруза 5: +атти= жисм кинематикаси (2с) ... .23-бет

III боб ТЕБРАНМА ЩАРАКАТ (2с)

Маъруза 6: Тебранма щаракат (2с)................. .бет

IV боб. МОДДИЙ НУ+ТА ДИНАМИКАСИ.

Маъруза 7: Моддий ну=та динамикаси (2с) .. бет

Маъруза 8: Галилей алмаштиришлари (2с) .....бет

Маъруза 9: Моддий ну=та моментлари (2с) .... . 52-бет

Маъруза 10: Иш, =увват, энергия (2с) ........ бет

V боб. МОДДИЙ НУКТАЛАР СИСТЕМАСИНИНГ ДИНАМИКАСИ.

Маъруза 11: Моддий ну=талар системасининг динамикаси (2сбет

Маъруза 12: Ызгарувчан массали жисм динамикаси (2с)...............бет

Маъруза 13: Урилиш (ты=нашув) (2с) ......... .бет

Маъруза 14: Физикада са=ланиш =онунлари (2с) ..........................бет

VI боб. КАТТИК ЖИСМ МЕХАНИКАСИ.

Маъруза 15: +атти= жисм механикаси (2с) .... бет

Маъруза 16: +атти= жисмнинг =ызгалмас

ы= атрофида айланма щаракати (2с) 6-бет

Маъруза17: +атти= жисмнинг =ызгалмас ну=та атрофидаги

айланма щаракати (2с . .102-бет

Маъруза 18: +атти= жисмнинг мувозанат шартлари (2с) ............бет

Фойдаланилган адабиётларбет

С Ы З Б О Ш И

Университетнинг физика-бакалавр"(В.44.01.00) мутахассислигида Умумий физика курсининг "Механика" былими быйича 65 соат маъруза, 40 соат амалий ва 80 соат лаборатория маш\улоти учун иш щажми ажратилган. Талабаларнинг муста=ил билим олиш учун эса, мос равишда 16 соат, 12 соат ва 20 соат ва=т белгиланган.

"Механикада"да моддий ну=та ва =атти= жисм кинематикаси ва динамикаси, урилиш, тортишиш майдонида щаракат, ноинерциал сано= системасида щаракат, =атти= жисмнинг механик хоссаси, газ ва сую=ликлар механикаси, нисбийлик назарияси элементлари, тебраниш, тыл=ин ва акустика элементлари баён этилган.

Механикадан маъруза матнлари тезиси тыпламида фан, техниканинг замонавий тара==иёт даражаси, физика ы=итиш услублари ва муаллифнинг кып йиллик муаллимлик тажрибаси натижалари ыз аксини топган. Унда щодисаларнинг физикавий мазмунини ёритишга алощида ащамият берилган.

I. Ызбекистон республикаси давлат таълими стандартида кырсатилган ма=садларга эришиш учун "Физика-бакалавр" мутахассислигида =уйидагиларни амалга ошириш лозим.

1.  Талабаларга механикага оид физик =онунлар ва тамойиллари уларнинг математик ифодалари билан етказиш;

2.  Талабаларни физик щодисаларга оид физик катталикларни ани= ылчанишининг асосий усуллари, тажрибада олинган натижаларни =айта ишлаш ва тащлил =илиш, мущим физик асбоб - ускуналар, тажриба натижаларини =айта ишлашда ЭЩМ дан фойдаланишнинг энг содда усуллари билан таништириш;

3.  Талабаларда тажрибалар ытказиш кыникмаларини щосил =илиш, уларни физикавий тажрибаларни автоматлаштиришнинг асосий тамойиллари билан таништириш, физикавий \ояларни ты\ри тал=ин =илишга ыргатиш, физик масалаларни ты\ри ечиш, физик катталикларнинг =ыламини бащолай билиш;

4.  Талабаларда физикавий моделлар ва илмий фаразларнинг =ылланиши чегаралари ты\рисида ани= тушунча щосил =илиш.

5.  Уларда физикани ырганишга =изи=иш уй\отиш.

6.  Талабаларга механика фани ривожланишининг мущим бос=ичлари ща=ида ызбек алломаларининг унга =ышган щиссалари ва тутган ырни ты\рисида тушунчалар бериш керак.

Давлат таълим стандарти талабига кыра "Механика" фанини ы=иб ырганган талаба =уйидагиларни билиши шарт.

1.  +ыйилган щар бир ани= вазифалар мазмунини умумий =онунлар билан бо\лаш физика сощаси ва унга я=ин былган фанлар быйича =ыйилган вазифаларни ечишда механика =онунлари билан бош=а билим сощаларини биргаликда =ыллаш.

Асосий физикавий ылчов асбоб-ускуналаридан фойдалана билиш, содда амалий вазифаларни =ыйиш ва уларни ечиш, олинган натижаларни =айта ишлаш, тащлил =илиш ва бащолай билиш щамда умумий хулосалар чи=ариш.

2.  Содда физик щодисаларга математик моделлар тузиш ва бу тузилган моделларни ырганишда мумкин былган математик аппаратларни, математик щисоблаш усулларини =ыллаш.

3.  Иш давомида ы=ув ва маълумотнома адабиётлардан фойдалана билиш, бош=а =ышимча маълумот манбаларни ани=лай билиш ва улардан фойдалана билиш.

"Механикадан" ы=ув дастурида кырсатилган барча мавзуларни, унга ажратилган дарс соатлари имконияти доирасида (маърузалар ор=али щам) талабаларга тылалигича баён =илиб беришининг имкони йы=. Шунга кыра, ушбу дастурда берилган барча мавзулар маъруза дарсларида, маш= ва лаборатория амалий дарслари щамда талабаларнинг муста=ил ишлари учун ажратилган соатларда тылалигича, улар бир-бирини тылдирадиган тарзда ва ма=садга мувофи= фойдаланилган щолда бажарилиши мумкин. Ушбуни инобатга олиб, фан юзасидан физика-бакалавр мутахассислиги талабалари бажаришлари зарур былган иш щажмини я==ол ва ящлит щолда кырсатиш учун "Механика" быйича маърузаларга былинган дастур мундарижада келтирилади.

Маъруза режасидаги бандлар назорат ва ыз-ызини синаш саволлари сифатида =аралиши мумкин.

Талабаларнинг китоб устида ишлашларини щисобга олиб, маъруза матнлари тезиси тыпламини охирида дастурдаги адабиётлар ва АДУ кутубхонасида мавжуд адабиётларнинг бир =исми рыйхати щавола этилади.

1 - М А Ъ Р У З А.

К И Р И Ш.

Режа.

1.  Физика предмети.

2.  Физика фан сифатида.

3.  Физика методикаси.

4.  Физика мазмуни ва структураси.

5.  Физиканинг бош=а фанлар билан ало=аси.

6.  Хал= хыжалиги ва ишлаб чи=ариш ривожлантиришда физиканинг роли.

7.  "Физик" мутахассиси тайёрлашда "умумий физика курси"нинг ырни.

Кириш.

1. Физика предмети.

Онгимизга бо\ли= былмаган, ундан таш=аридаги объектив борлик материя дейилади. Материя икки кыринишда; модда ва майдон кыринишда намоён былади. Материя узлуксиз щаракатда былиб, доим узлуксиз ривожланади. Оддий силжишлардан тортиб то мураккаб фикрлаш процессларгача умуман материянинг щар =андай ызгаришига щаракат дейилади.

Материянинг модда кыринишига табиатдаги барча жисмлар, уларни ташкил этувчи моддалар юлдузлараро моддалар, элементлар зарралар ва хоказолар мисол былади. Майдон кыринишга эса электромагнит майдони, гравитацион майдонлар мисол былади. Булар материянинг конкрет формалари былиб, уларга щаракат ва ривожланишнинг конкрет формалари мос келади. Материясиз щаракат ёки щаракатсиз материяларнинг былиши мумкин эмас.

2,Физика - жонсиз табиат тузилиши ва унинг энг оддий шаклдаги щаракатларини ырганадиган фандир. Физиканинг предмети-материянинг энг умумий хусусияти модда ва майдонни щамда щаракатнинг умумийро= шакли =онуниятларини урганишдан иборатдир. Физика фан сифатида умумий =онуниятларни ани=лайди, =олган табиий фанлар ва техникка эса бу конуниятларни алощида холатлар учун =ыллаб фойдаланади. "Физика"сызи юнонча "табиат" маъносини англатувчи сыздан олинган. Аристотел физикани фан сифатида (табиатшуностлик) шакллантирди. Физика тажрибага асосланган фандир.

Модда щаракатининг соддаларига механик, молекуляр-исси=лик, электромагнит, атом ва ядро ичида быладиган щаракатлар киради. Механик щаракат-материя щаракатнинг энг содда формасидир.

Табиатдаги барча ызгаришлар (щаракатлар) маълум кетма-кетликда, оз ва кып давомийликда содир былади. Табиатда бир онда содир былувчи щодиса йы=. Материяни узулуксиз ва чексиз ривожланиши маълум ва=тда намоён былади.

Мавжуд процесслардан ажралган алощида "Абсолют ва=т" былиши мумкин эмас. Демак, ва=т жараён ва щодиса давомийлиги ылчовидир.

Барча моддий жисмлар маълум кылам (узулик, юза, щажм)га эга былиб кыламсиз (материя) модда былмайди.

Барча жисмлар бир-бирига нисбатан =андайдир холатда жойлашган былиб, улардан иккитаси бир онда бир жойда былмайдилар. Материясиз фазо щам, фазосиз материя щам былиши мумкин эмас. Материянинг эгаллаган ырни фазодир.

Фазо ва ва=т материянинг мавжудлиги формасидир. Фазода кылам узунлик ылчов бирлиги, ва=т эса ва=т бирлиги билан характерланади.

3, Асосий =атор щодисалр учун умумий былган объектив мавжуд бо\ланишлар физик =онунлар дейилади. Щодисалар объектив борликда содир былганидан =онунлар щам объектив былади. Физик жараён ва щодисаларни ырганишда кузатиш ва тажриба натижаларига суянади. Илмий тад=и=от методлари =уйидагилардир.

1. Кузатиш деганда, щодисаларни табиий шарт шароитларда бош=а щодисалар орасидаги мавжуд щамма бо\ланишларни са=лаган щолдаги ырганиш тушунилади.

2. Физик тажриба деганда щодисаларни сунъий лабаратория шароитида иккинчи даражали ащамиятга эга былган бо\ланишларни хисобга олмай =айта ытказиб кыриш тушунилади. Маълум ылчашлар ёрдамида ми=дори ани=ланиши мумкин былган процеслар ёки жисм хусусияти характеристикасига физик катталик дейилади.

Физика =онуниятлари физик катталиклар орасидаги ми=дорий бо\ланиш кыринишда ифодаланилади. Математик аппарат топилган бо\ланишни ми=дорий ифодалабгина =олмай уларни текшириб янгисини топишга щам имкон беради.

3. Гипотеза яратиш-щодисаларни тушунтириш учун илгари сурулган "Илмий фараз"лардир. Тажриба натижалари билан тасди= этилган гипотеза назарияга ытади. Бу ерда тажриба ща=и=ат критейрийси былиб хизмат =илади. Демак, физикада Илмий тад=и=от усуллари кузатиш, тажриба ва гипотеза ("илмий фараз")лардир.

4,Физика курсининг тузилиши ва асосий былимларнинг =ис=а характеристикаси. Физика мазмуни ва структураси.

Материянинг щаракати механикавий, электромагнит, исси=лик ва бош=а кыринишларга эга. Щаракатнинг =айси тури ырганилишига =араб умумий физика курси механика, молекуляр физика, электр ва магнитизм, оптика, атом ва ядро физика былимларига былинади.

Механикада (газсимон, сую= ва =атти=) жисмларнинг бир-бирига нисбатан кычишдан иборат щаракатлари, эластиклик щаракатлари ырганилади. Механик щаракат-материя щаракатнинг энг содда шаклидир. Молекуляр исси=лик щаракатларни (молекуляр кинетик назарияси ва термадинамика), электр ва магнитизмда жисмларнинг электр ва магнит щаракатларини (электродинамика), оптикада молекула ва атомлар ичидаги щаракатларни, атом ва ядро физикада уни ичида содир былувчи щаракат ва ызгаришларни (электрон назария, радиоактивлик, космик нурлар, элементар зарралар) ырганади.

5. Физика билан бош=а табиий фанлар орасига кескин чегара =ыйиб былмайди.+атор фанлар физик =онунларни =ыллаб иш кырадилар (физик химия, астрофизика, геофизика, биофизика, ва бош=алар). Физиканинг бош=а фанлар билан ало=аси икки томонлама былиб физика ыз тара==иётида бош=а фан юту=ларидан фойдаланса, физика юту=ларини бош=а табиий фанлар =ыллайди. Физиканинг турли былимларидан турли техника фанлари келиб чи=ади, ыз навбатида

техника ыз юту=лари билан физика ривожига ёрдам беради.

Математика мураккаб назарий масалаларни ечиб физикага ёрдам берса, физика математика олдига турли муаммоларни =ыйиб уни ривожлантиради.

6. Щал= хыжалиги ва ишлаб чи=ариш

ривожида физиканинг роли.

Хал= хыжалиги ва ишлаб чи=аришнинг шу кундаги даражасини физика фани юту=ларисиз тасаввур этиб былмайди.

Электрлаштириш, транспорт, ало=а воситалари, автоматика, радио ва телевидения, турли механизм ва машиналар, фан ва техниканинг турли тармо=ларининг ривожи физика билан бо\ли=дир.

7. "Физик" мутахассис тайёрлашда

Умумий физика курсининг ырни.

Умумий физика ы=итиш былажак "физик" мутахасисларнинг табиат ща=идаги дунё=арашини кенгайтиришдан, материалистик дунё=арашини ривожлантиришга ва физика билан бо\ли= фанларни муста=ил ырганишга тайёрлашдан иборат. Бундан таш=ари, табиат =онунларининг объектив щаракатларини тушунишга, ватанпарварликни тарбиялашга, политехник таълимни амалга оширишга ёрдам беради.

Маърузадаги асосий таянч сыз ва иборалар.

1. Щаракат.

2. Механик щаракат.

3. Физика.

Адабиётлар.

[2, кириш], [8,кириш], [17,-§1].

Синаш саволлари.

1. Физика предмети нимадан иборат?

2. Физика фани тад=и=от усулларини айтинг.

3. Хал= хыжалиги ва ишлаб чи=аришда физиканинг =андай ырни бор?

2 - М А Ъ Р У З А.

Механика. Кириш.

Режа.

1. Механика предмети.

2. Механика тарихидан.

3. Абстракциялар ва моделларнинг чекланганалиги.

4. Физик катталиклар ва уларни ылчаш.

5. Физик тушунча ва катталикларни ани=лаш.

6. Физик катталикларни ылчаш бирликлари ва бирликлар тизими. Aсосий ва щосилавий бирликлар. Бирликларнинг хал=аро тизими.

7. Координаталар тизими. Фазо ва геометрия. Геометрия ва тажриба. Векторлар ва координаталар усулида ифодалаш, координаталар ва векторларнинг проекцияларини алмаштириш.

8. Ва=т тушунчаси. Даврий жараёнлар, соатларни синхронлаштириш.

1. Механиканинг вазифаси.

Механика предмети.

1. Механика материя щаракатининг энг содда шакли ща=идаги таълимотдир. Бундай щаракат жисмларнинг ёки жисм =исмларининг бир-бирига нисбатан кычишидан иборат былади. Механика предмети-материя щаракатини кычишдан иборат энг содда шаклини ва ундаги =онуният-ларини ырганишдир. Механика щам, щамма табиий фанлар каби, ызининг =онун =оидаларини тажрибалардан олинган маълумотларни умумлаштириш йыли билан ани=лайди. Жисмларнинг кычишини кузатиш энг содда тажрибалардир. Одамлар кундалик турмушда ва щар =андай ишлаб чи=ариш жараёнида жисмларнинг кычишини кырадилар. Шунинг учун механик тасаввурлар жуда я==ол быладилар. Механикани бош=а табиий фанлардан олдинро= кенг ривожланганига щам сабаб ана шу.

2. Механика тарихидан

Механиканинг асосий =онунларини Галилей () анчагина ойдинлаштирган эди. Ньютон () уларни узул-кесил таърифлаб берди. Петербург фанлар академиясида кып йил ишлаган Леонард Эйлер () биринчи былиб механиканинг =онунларига аналитик кыриниш берди ва механиканинг тара==иётида катта роль ыйнади. Аммо "классик механика" деб аталган, Галилей, Ньютон механикаси маълум жисмдаги щаракатларини, яъни тезликлари унча катта былмаган ва ылчамлари киши танасининг ылчамларига я=ин былган жисмлар (отилган тош) нинг щаракати ёки ызи жуда катта былган жисмлар (планеталар)ни щаракатини кузатиш натижасида вужудга келган. Классик механиканинг та=рибий характерга эга былишига сабаб ана шу. Фаннинг кейинги тара==иёти натижасида маълум былдики, агар текширилаётган жисмлар жуда кып атомлардан иборат былса (макроскопик жисмлар) ва уларнинг тезлиги ёру\лик тезлигига =араганда нищоят даражада кичик былса, классик механика ща=и=атни жуда ани= акс эттира олади. Тезлиги ёру=лик тезлигига я=ин былган макроскопик жисмларнинг щаракат =онунлари Эйнштейн томонидан кашф этилган нисбийлик назариясида баён этилади.

Механика кинематика, статика ва динамика былимларига былинади. кып адабиётларда кинематика алощида ва статика билан динамика бирга =аралади. Кинематика-ырин алмаштиришнинг ызини ва=тга бо\лаб текширади ёки бош=а жисмга нисбатан щаракатланувчи жисм щаракати шу щаракатни келтириб чи=арувчи сабабни =арамаган щолда ырганади. Динамика жисм щаракати билан у жисмга таъсир этувчи кучлар орасидаги бо\ланишни ырганади. Статика-кучлар таъсирида жисмнинг мувозанат щолатини ырганади, бу щолда кучлар бир-бирини мувозанатлайди.

Механиканинг тара==иёти кишилик жамиятининг маданий тарихи билан узвий бо\лангандир. Миср пирамидалари ва =адимий =урилмаларининг бош=а =олди=лари =адимий хал=лар асосий мувозанат =онунлари ща=ида муайян билимларга эга былганлар деб щисоблашга мажбур =илади. Чунки, бундай билимга эга былмай туриб, буна=а буюк иншоотларни яратиш мумкин былмасди.

Юнон файласуфи Афлотун (бизнинг эрамиздан олдинги 384-322 йиллар) ызининг "Физика" асарида =адимий кишиларнинг механика сощасидаги билимларини умумлаштирди; биро= куч ва щаракатни бо\ловчи асосий =онунни у ноты\ри таърифлаган эди. Бу =онун XIX асрдан кейингина ани=ланди. Барча машиналарнинг тузилиши асосланган бош =онуни ричаг мувозанат =онуни ва сузувчи жисмларнинг мувозанат =онунлари машщур Архимед (бизнинг эрамизгача III аср) томонидан жуда ани= кырсатилган эди. Шу ва=тдан бошлаб механика тыла маънода фан сифатида тара==ий =ила бошлади.

XYII асрга келибгина Г. Галилей () жисмлар щаракатининг асосий =онунини ты\ри очиб берди. Бу =онун щамда ыз замонидаги олимларнинг юту=ларини билган щолда улу\ И. Ньютон () бир неча ын йиллардан сынг механик щаракатнинг асосий =онуниятларини ани=лади ва уларни шундай равшан ва ищчам шаклда баён =илдики, у щозиргача амалий ва техникавий масалаларни ечишда щам, илмий тад=и=отларда щам =ылланилмо=да. Эйлер механика =онунларига аналитик кыриниш берди. Кейинги тад=и=отлар механиканинг асосий =онуниятларига умумийро= шакл бердилар ва мураккаб механикавий щодисаларни тащлил =илиш усулларини такомиллаштирдилар. Эйлер, Д. Бернулли, Ж. Даламбер, Ж. Лагранж ва бош=а машщур олимларнинг асарларидан иборат былган тад=и=отларнинг буюк натижалари ща=ида назарий механика курсларида гап боради.

Механика тара==иётининг янги бос=ичи А. Эйнштейн () ундан олдин ытган олимларнинг фундаментал ишларидан бошлаган. Бу ишлар ёру\лик тезлигидан кичик щар =андай тезлик билан щаракатланаётган жисмларнинг щаракат =онунларини ызига олувчи механика=онунларнинг улкан умумлашмасидан иборат былиб, эндиликда Ньютон механикасини Эйнштейн механикасини бир =исми деб щисоблаш мумкин. Беруний, Улу\бек, Ибн сино, Ыразбоев, Хабибуллаев, Бекжонов, физикага =ышган щиссалари каттадир. Физика социал-эканомика факторлари таъсирида ривожланади. Революциядан илгари бундай факторлар дунё физикасига ыз щиссасини =ышган рус физикларни тарбиялади. Менделеев, Лебедев, Столетов, Жуковский ва бош=алар дунё фанига ыз щиссасиниышган материялист олимлардир. Совет физиклари бу олимларнинг традицияларини давом эттиришмо=далар. Атомни ырганишдаги ишлар салмо\и каттадир. В.Ф. Миткевич (электро - магнитизм), (ю=ори кучланиш ва частота техникаси) ,, (комбинацион сочилиш) ,, (ю=ори температурали плазма), ( ой ва ер магнит майдони), , (ярим ытказгичли квант генератори), (квант майдон назарияси), (конденсирланган мущит назарияси), , (Квант генераторлари), , (Черенков эффекти) каби олимларни дунё тан олган.

3. Абстракциялар ва моделларнинг

чекланганлиги.

Физик тад=и=отларда мураккаб щодиса ва жараёнларни ырганишда асосий щодиса ва жараённигина ырганиб, асосий былмаганларини инобатга олмай щодисани шартли схемасини яратиш илмий абстракция дейилади. ( моддий ну=та, ты\ри

чизи=, ну=тага =ыйилган куч, идеал сую=лик ва газ, абсолют =атти= жисм ва хакозо).

Щодиса ва щодисаларнинг мажмуасини тушунтиришда модель тушунчасидан щам фойдаланилади. Ырганиладиган щодисанинг аввалдан маълум былган тушунчалар ёрдамида яратилган кыргазмали манзараси модель деб аталади (атомнинг планеталар модели, ёру\ликнинг тыл=ин модели, ядронинг томчи модели, кварклар модели ва хакоза). Ща=и=ат жараёнини фа=ат =исмангина акс эттирувчи ёки щодисанинг фа=ат муайян томонигина акс эттирувчи абстракция ва модель чеклангандир. (Ернинг =уёш атрофидаги щаракатида уни моддий ну=та сифатида =араш мумкин, лекин ыз ы=и атрофидаги щаракатида уни моддий ну=та сифатида =араб былмайди).

Тажрибаларда исботланган абстракциялар ва моделлар натижасида назариялар яратилган. Тажриба натижаларини умумлаштирувчи ва табиатнинг объектив =онунларини акс эттирувчи асосий \оялар системаси физик назария деб аталади.

4. Физик катталиклар ва уларни ылчаш.

Материянинг щар =андай ызгаришига щаракат дейилади. Жисмларда ва=т ытиши билан содир былувчи =онуний бо\ланган ызгаришлар мажмуаси физик щодисадир. Физик щодисадаги ызгаришлар ( щаракатлар) кетма-кет тизими жараёндир. Щар =андай жараён давомийлиги ва=тдир. +атор щодисалар учун умумий былган объектив мавжуд бо\ланишлар физик =онунлар дейилади. Жисмларнинг хоссалари ёки жараёнларнинг характеристикаси (тавсифловчиси) физик катталик дейилади. Бир хил табиатли катталикларни солиштириш ылчашдир.

5. Физик тушунча ва катталиклар.

Физик щодиса ва жараёнларни тавсифлаш учун физик тушунчалар ва иборалар =абул этилади. Катталиклар учун эса "Физик атамалар" ани=ланади ва =абул этилади. Фан ва техника тара==иётига бо\ли= щолда тушунча, иборалар ва атамалар такомиллаштирилади.

6. Бирликлар ва бирликлар системаси.

Физик тажрибаларда ылчаш ишларини =улайлаштириш учун маълум =атталиклар бирлик сифатида =абул этилади ва улар асосий бирликлар щисобаланади, улар ёрдамида келтириб чи=арилган бирликлар эса, щосилавий бирлик дейилади. Бирликлар мажмуаси бирликлар системаси дейилади. Щозир физикадаги кып =ылланилаётган система Хал=аро бирликлар системасидир (СИ). СИ бирликлар системасида 9 та асосий бирлик мавжуд. метр (м), килограмм(кг), секунд (с), ампер (А), Кельвин (К), моль (m), кандела (kg), радиан (рад), стерадиан (стр).

7. Координаталар тизими.

Жисм щаракати бирор =ыз\алмас жисмга ёки ты\ри чизи=ли текис щаракатланувчи жисмга нисбатан, энг мураккаб щолда эса, айланма щаракат =илувчи жисмга нисбатан =аралади. Декарт ёки =утб координата системаси шу жисмга ырнатилади. Бу система соат билан бирга сано= системасини ташкил =илади.

Декарт координата системаси ызаро перпендикуляр уч ы=дан (x, y,z) иборат. +утб координата системаси эса О =утб (марказ)дан ытувчи горизонтал чизи= ва r радиус векторидан иборат. Горизонтал чизи= ва r орали\идаги бурчак f эркин ызгарувчи щисобланади. М моддий ну=танинг фазодаги щолати Декарт координата системасида 3 ызгарувчи x, y,z билан ани=ланади ва М (x, y,z) кыринишда ёзилади. +утб координата системасида М моддий ну=та щолати j-MON бурчак ёрдамида ани=ланади. (2-расм).

Марказлари О ызаро мос келган щар икки системада М ну=тасини ани=ловчи координаталар x, y,z =утб коорината системасидаги радиус-вектор проекцияларига rx, ry, rz га мос келади. Демак, икки системада ызаро координата алмаштириш мумкин. Физикада геометрия элементларидан, вектор ва улар устида амаллардан кенг фойдаланилади.

8. Ва=т тушунчаси.

Щар =андай жараён давомийлиги ва=тдир. Ва=т бирлиги этиб СИ бирликлар системасида секунд (с) олинган. Табиатдаги жараёнлар давомийликлари шу бирлик билан солиштириб ылчанади. Табиатда содир былувчи даврий жараёнлар ва=т ылчашда фойдаланилади. Турли маятникларнинг тебраниш даври Т 1 секундга ёки унга каррали ва=тга мосланади (синхронлаштирилади). Ва=тнинг системадан таш=ари минут (мин), соат, сутка, ой, йил, аср ва хоказо каби бирликлари щам амалда фойдаланилади. (Масалан: соатнинг секунд стрелкаси 60 секундда бир айланса, минут стрелкаси бир соатда бир айланади).

Маърузадаги асосий таянч сыз ва иборалар.

1.  Кинематика.

2.  Динамика.

3.  Статика.

А Д А Б И Ё Т Л А Р:

[1,§2], [3, гл1, §2], [8, §1-4],

[12, му=аддима], [17, §4-9].

Синаш саволлари.

1.  Механика предметини айтинг?

2.  Физик катталиклар ва уларни ылчашни баён этинг?

3.  Бирликларнинг хал=аро тизимини айтинг?

4.  Координаталар тизимини баён этинг?

I боб. Моддий ну=та кинематикаси.

3 - М А Ъ Р У З А.

Моддий ну=та кинематикаси.

Р е ж а.

1.  Моддий ну=та ва унинг щаракати.

2.  Координат системаси ва щаракат диаграммалари.

3.  Силжиш ва силжиш вектори. Йыл.

4.  Тезлик ва тезлик вектори.

5.  Тезланиш ва тезланиш вектори.

6.  Босиб ытилган йыл формуласи ёки щаракат тенгламалари.

1. Моддий ну=та ва унинг щаракати.

Энг содда механик щаракат моддий ну=танинг щаракатидир. Берилган масалада текширилаётган жисмнинг ылчамларини ва шаклини щисобга олмаслик мумкин былса ва ылчами ну=та деб олиниб массаси шу жисм массасига тенг фаразий реал жисм моддий ну=та деб аталади. Кыпинча маълум бир реал жисм, масаланинг =ыйилишига =араб, ёки моддий ну=та сифатида, ёки ылчамлари чекли былган жисм сифатида =аралади. Масалан: Снаряднинг фазода учиб бориш ща=идаги масалада уни моддий ну=та деб олиш мумкинлиги ва мумкин былмаган щол, ер шарининг =ыёш атрофидаги айланишда уни моддий ну=та деб олиниши ва олиб былмаслиги мумкин.

Моддий ну=та щаракатланувчи чизи= траектория дейилади. Жисм щаракати траекториясига =араб ты\ри чизи=ли ва эгри чизи=ли щаракатга былинади. Щаракат тезликка =араб ты\ри чизи=ли ва эгри чизи=ли щаракатга былинади. Щаракат жадаллиги бир текис ызгарса, щаракатни текис ызгарувчан щаракат дейилади. Щаракат жадаллиги ортса, тезланувчан щаракат, камайганда эса, секинланувчан щаракат содир былади. Текис ызгарувчан щаракат, текис тезланувчан ватекис секинланувчан щаракатлардан иборат былади.

2. Координат системаси ва щаракат диаграммалари.

Жисмнинг щаракати =ыз\алмас бош=а жисм ёки бир-бирига нисбатан =ыз\алмас былган жисмларга нисбатан =аралади. У сано= бошланадиган жисм былади. Жисмнинг фазодаги вазиятини белгилаш учун координаталар системадан фойдаланилади. Классик механикада фазо ва ва=т бир жинсли (барча ну=талари физик жищатдан тенг =ийматли) ва изотроп (турли йыналишларда хусусиятлари бир хил) деб олинади. Бир жинсли ва изотроп фазода координата боши О бо\ланган жисм сано= боши системаси былади. (3-расм).

Фазода бирор М моддий ну=та вазиятини а) учта координаталар x, y,z, б) ёки учта сферик координаталар r, a, b белгилайди (4-расм). Сферик координаталар r, a, b кординаталарига ытишда =уйидаги ифодадан фойдаланилади.

x=rsinacosb, y=rsinasinb, z=rsina, ва аксинча, , ,

. (2)

Жисмнинг фазодаги вазиятини белгилаш учун фойдаланадиган сано= бошланадиган жисм, координат системаси ва соат биргаликда сано= системаси деб аталади.

Жисм щаракати ва=тга бо\ли= щолда x=j1(t), y=j2(t), z=j3(t) щолда ёки S=j(t), v=j(t) кыринишдаги диаграммалар ёрдамида ани=ланади (5-расм).

3. Силжиш ва силжиш вектори.

Босиб ытилган йыл.

Моддий ну=танинг дастлабки вазияти А ну=та ёки r0 радиус-вектор билан, кейинги вазияти эса, В ну=та ёки r радиус-вектор билан ани=ланади. (6-расм).

Радиус-векторлар айирмаси r-r0=Dr ёки А ва В ну=таларни бирлаштирувчи, А дан В томон йыналган моддий ну=танинг кычишидан иборат былади. Бу вектор моддий ну=танинг дастлабки ва охирги вазияти ща=ида ахборот беради. Моддий ну=танинг А ва В ну=талари орасидаги вазиятларни ифодаловчи ну=талар тизмаси АВ (ёйни ёки) йылини ташкил этади. Бу моддий ну=танинг щаракат траекториясини ташкил этади. Эгри чизи= узунлиги S моддий ну=танинг босиб ытган йыли былади. Босиб ытган йыл моддий ну=танинг дастлабки вазиятидан охирги вазиятига =андай вазиятлар ор=али етиб келганлиги ща=ида ахборот беради.

4. Тезлик ва тезлик вектори.

Моддий ну=та А ну=тадан В ну=тага Dt ва=тда кычган былсин. Босиб ытилган йыл DS ва силжиш Dr былса, моддий ну=танинг ыртага кычиш жадаллиги ёки кычиш тезлиги

(1)

былади. Ва=тнинг кичик орали\и dt да, босиб ытилган йылнинг кичик орали\ини =арасак

(2)

оний тезликни беради.

Тезлик ва=т бирлигида босиб ытилган йылни кырсатувчи физик катталикдир. Тезлик вектор катталикдир. Ва=тнинг кичик орали\и dt =аралганда dr нинг модули ¦dr¦ бир-биридан кам фар=ланади. Шу сабабли тезлик

(3)

кыринишда ёзилиш мумкин.

Тезлик СИ бирликлари системасида метр та=сим секунд() ларда ытилади.

Тезликнинг ылчамлиги .

5. Тезланиш ва тезланиш вектори.

Тезлик ызгаришини (характерлаш) ифодалаш учун тезланиш катталиги киритилган. Моддий ну=танинг тезлиги t ва=т давомида Dv=v-v0 га ызгарса, унинг тезланиши

(1)

Ифода ёрдамида ани=ланади. Тезланиш-ва=т бирлигида тезликнинг ызгаришига тенг былиб, тезликдан олинган биринчи тартибли щосила ёки босиб ытилган йылдан (силжишдан) олинган иккинчи тартибли щосила ёрдамида ифодаланади. Тезланиш вектор катталикдир. Тезланишнинг СИ бирликлари системасидаги ылчов бирлиги м/c2

Tезланишнинг ылчами-[a]=LT-2 .

Текис щаракатда v=const, a=0 тезланувчан щаракатда a>0, секинланувчан щаракатда эса a<0 былади. Ты\ри чизи=ли текис ва ызгарувчан щаракатларда тезлик ва тезланиш вектори траектория билан устма-уст тушади. Эгри чизи=ли щаракатда эса, =аралаётган ну=тага ытказилган уринма йыналишида былади (7-расм).

Эгри чизи=ли щаракатда тезланиш тангенсиал ва нормал тезланишлардан иборат.

6. Босиб ытилган йыл ёки щаракат тенгламалари.

Моддий ну=танинг ты\ри чизи=ли текис щаракати ва текис тезланувчан щаракати энг содда харакатлардан щисобланади.

Ва=т ытиши билан тезлик ызгармаса, бир хил ва=тлар орали\ида тенг масофалар босиб ытилган щаракат ты\ри чизи=ли текис щаракат былади ва унинг щаракат тенгламаси

S=vt (1)

ифода ёрдамида ани=ланади.

Моддий ну=танинг дастлабки тезлиги v0, t ва=тдан кейинги тезлиги v ва тезланиш а га тенг былса, унинг тезлиги

v=v0+at (2)

ва босиб ытган йыли эса

(3)

ифода ёрдамида ани=ланади. Секинланувчан щаракатда тезланиш манфий эканидан тезлик.

v=v0-at (4)

ва босиб ытилган йыл

(5)

ифода ёрдамида ани=ланади.

Босиб ытилган йыл [s, t] диаграмма (8-расм) ёрдамида ани=ланади. Унда былади.

Текис тезланувчан щаракатда

былиб, йыл [v, t] диаграмма ёрдамида топилади 8-расм) б) текис секинланувчан щаракатда (а<0)босиб ытилган йыл s (8-расм, в)(v, t )диграмма ёрдамида ани=ланади.

Маърузадаги асосий таянч сыз ва иборалар.

1. Тезлик. 2. Тезланиш.

3. Босиб ытилган йыл. 4. Тезланувчан щаракат.

5. Секинланувчан щаракат.

А Д А Б И Ё Т Л А Р:

[1, §2], [3, гл1, §2], [8, §1-4],

[12, §1-4], [17, §4-9].

Синаш саволлари.

1.  Кинематика нимани ыргатади?

2.  Кинематикада =андай щаракат диаграммаларидан фойдаланилади?

3.  Силжиш ва босиб ытилган йыл тушунчаларини изощланг?

4.  Тезлик ва тезланиш катталикларини тушунтиринг?

4 - М А Ъ Р У З А.

Эгри чизи=ли щаракат.

Режа.

1.  Ну=танинг айлана быйлаб щаракати.

2.  Бурчак силжиш, бурчак тезлик, бурчак тезланиш.

3.  Чизи=ли ва бурчак катталиклари орасидаги бо\ланиш.

4.  Бурчак тезлик ва тезланиш векторлари.

5.  Эгри чизи=ли щаракатда щаракат тенгламаси.

1.Ну=танинг айлана быйлаб харакати

Щаракатланувчи жисм траекторияси эгри чизи=дан иборат былса, щаракат эгри чизи=ли щаракат дейилади. Эгри чизи=ли щаракатнинг тезлик вектори щар бир берилган онда (моментда) траекторияга ытказилган уринма быйича, щаракат йыналган томомнга йыналган былади.

Айлана быйлаб щаракат энг содда эгри чизи=ли щаракатдир. Эгри чизи=нинг АВ =исмида тезликнинг ызгариши Dv=v2-v1 икки ташкил этувчига Dv=Dvr+vn (1) ажратиш мумкин (9-расм).

Бу щолда тезланиш

(2)

ва (2) да

(3)

эгри чизи=ли щаракатдаги умумий тезланиш ызаро перпендикуляр тезланишлардан иборат. У уринма быйича йыналган тангенциал тезланиш а тезлик =иймати ызгаришини, радиус быйича йыналган чизи=ли тезликка ёки уринмага перпендикуляр былган тезликнинг йыналишини ызгаришни кырсатувчи нормал (марказга интилма) тезланиш an дан иборатдир. Тангенциал тезланиш =иймати чизи=ли тезликдан олинган щосилага ёки йылдан олинган иккинчи тартибли щосилага тенг былади. Нормал тезланишнинг сон =иймати

(1)

(2)

v ва R га бо\ли=дир. Умумий тезланиш =иймати

(3)

Ты\ри чизи=ли щаракатда an =0 ва at¹0 былади, лекин эгри чизи=ли щаракатда an¹0 at¹0 былиши мумкин. Эгри чизи=ли текис щаракатда v=constant эканидан фа=ат an¹0 былиб, at¹0 маълум бажарилади.

Айлана быйлаб текис щаракатда an¹0 ва at¹0 шарт бажарилади.

2. Бурчак силжиш, бурчак тезлик, бурчак тезланиш.

+ыз\алмас ы= атрофида айланувчан =атти= жисмнинг ну=талари марказлари айланиш ы=ида ётувчи айланалар быйлаб щаракатланадилар. Айлана радиуслари фар=ли былиши мумкин эканидан, ну=таларнинг чизи=ли тезликлари v ва тезланишлари at фар=ланадилар. Шу сабабли бу щолда ну=талар щаракатини бурчак катталиклари билан характерланади. +атти= жисмнинг айланма щаракатини ну=талар харакатланувчи айлана радиуси ор=али ани=лаш мумкин.

Ва=тнинг Dt орали\ида радиус Dj бурчакка бурилган былсин, ну=танинг айланиш жадаллиги бурчак тезлик w билан ифодаланади.

(1)