Dartılma Qüvvəsi, Sürtünmə Qüvvəsi və Təcil üçün Düsturlar
Fizika, kainatı və içindəki hər şeyi, o cümlədən cisimlər arasındakı qarşılıqlı təsirləri öyrənən bir elm sahəsidir. Fizikada əsas anlayışlardan biri qüvvədir və bu, cismin vəziyyətində dəyişiklik yaradan itələmə və ya çəkmə kimi təyin edilə bilər. Bu məqalədə gündəlik həyatda tez-tez rast gəlinən üç növ qüvvəni müzakirə edəcəyik: cazibə, sürtünmə və sürətlənmə.
Dartma qüvvəsi
Cazibə qüvvəsi, cismi mənbəyə doğru çəkmək üçün təsir edən bir qüvvədir. Bu qüvvə cazibə qüvvəsi, maqnit qüvvəsi və yayın dartılma qüvvəsi daxil olmaqla müxtəlif mənbələrdən gələ bilər.
1. Cazibə qüvvəsi
Cazibə qüvvəsi iki kütlə arasında yaranan cazibə qüvvəsidir. Bu qüvvə cisimlərin yerə düşməsinə və planetlərin öz orbitlərində qalmasına səbəb olur. Ser İsaak Nyuton cazibə qüvvəsi formulunu aşağıdakı kimi tərtib etmişdir:
\[
F = G \frac{m_1 m_2}{r^2}
\]
Harada:
– \( F \) cazibə qüvvəsidir,
– \( G \) universal cazibə qüvvəsi sabitidir (\(6.67430 \times 10^{-11} \, \text{Nm}^2/\text{kg}^2\)),
– \( m_1 \) və \( m_2 \) iki cismin kütlələridir,
– \( r \) iki cismin kütlə mərkəzləri arasındakı məsafədir.
2. Maqnit Qüvvəsi
Maqnit qüvvəsi, maqnitlər arasında və ya maqnitlə maqnit materialı olan bir cisim arasında meydana gələn cazibə və ya itələmə qüvvəsidir. Bu qüvvənin cazibə qüvvəsi kimi universal bir formulu yoxdur, çünki o, maqnitin gücü və maqnitlər arasındakı məsafə də daxil olmaqla müxtəlif amillərdən asılıdır.
3. Yay Dartılma Qüvvəsi
Yayın dartılma qüvvəsi, yayın dartılması və ya sıxılması zamanı yaratdığı qüvvədir. Bu qüvvə, yayı dartmaq və ya sıxmaq üçün tələb olunan qüvvənin onun uzunluğundakı dəyişikliklə mütənasib olduğunu bildirən Huk qanununa uyğundur. Yayın dartılma qüvvəsinin düsturu belədir:
\[
F = k x
\]
Harada:
– \( F \) yayın dartılma qüvvəsidir,
– \( k \) yay sabitidir,
– \( x \) yayın uzunluğundakı dəyişiklikdir.
Sürtünmə qüvvəsi
Sürtünmə, təmasda olan iki səth arasındakı nisbi hərəkətə qarşı təsir edən bir qüvvədir. Bu qüvvə gündəlik həyatda çox vacibdir, çünki müxtəlif fəaliyyətlərin və avadanlıqların səmərəliliyinə və performansına təsir göstərə bilər. Sürtünmənin iki əsas növü var: statik sürtünmə və kinetik sürtünmə.
1. Statik Sürtünmə Qüvvəsi
Statik sürtünmə, iki səthin bir-birinə nisbətən hərəkət etməyə başlamasının qarşısını alan qüvvədir. Bu qüvvə cisimlər hərəkət etməyə başlamazdan əvvəl müəyyən bir nöqtəyə qədər təsir göstərir. Maksimum statik sürtünmə qüvvəsi aşağıdakı kimi ifadə edilə bilər:
\[
f_s \leq \mu_s N
\]
Harada:
– \( f_s \) statik sürtünmə qüvvəsidir,
– \( \mu_s \) statik sürtünmə əmsalıdır,
– \( N \) normal qüvvədir (təmas səthinə perpendikulyar təsir edən qüvvə).
2. Kinetik sürtünmə qüvvəsi
Kinetik sürtünmə, artıq hərəkət edən iki səth arasındakı nisbi hərəkətə qarşı təsir edən qüvvədir. Kinetik sürtünmə qüvvəsinin böyüklüyü aşağıdakı kimi ifadə edilə bilər:
\[
f_k = \mu_k N
\]
Harada:
– \( f_k \) kinetik sürtünmə qüvvəsidir,
– \( \mu_k \) kinetik sürtünmə əmsalıdır,
– \( N \) normal qüvvədir.
Sürətlənmə
Təcillənmə, cismin sürətindəki zamanla dəyişiklikdir. Təcillənmə, cisimə qüvvə təsir etdikdə baş verir. Nyutonun İkinci Qanununa görə, təcillənmə aşağıdakı kimi ifadə edilə bilər:
\[
a = \frac{F}{m}
\]
Harada:
– \( a \) təcildir,
– \( F \) cisimə təsir edən xalis qüvvədir,
– \( m \) cismin kütləsidir.
Təcillənmə, cismin sürəti sabit qalsa da, hərəkət istiqamətinin dəyişməsi səbəbindən də baş verə bilər. Bu, tez-tez dairəvi hərəkətdə baş verir, burada cismin dairəvi yolda qalması üçün mərkəzdənqaçma təcil tələb olunur. Mərkəzdənqaçma təcillənmənin düsturu belədir:
\[
a_c = \frac{v^2}{r}
\]
Harada:
– \( a_c \) mərkəzdənqaçma təcilidir,
– \( v \) cismin xətti sürətidir,
– \( r \) dairəvi yolun radiusudur.
Gündəlik Həyatda Tətbiqlər
1. Dartma qüvvəsi
Cazibə qüvvəsi hər gün qarşılaşdığımız ən çox yayılmış qüvvələrdən biridir. Məsələn, tullananda yerə qayıdırıq, çünki Yerin cazibə qüvvəsi bizi aşağı çəkir. Yay gərginliyinə yay tərəziləri və nəqliyyat vasitələrinin asqıları kimi müxtəlif cihazlarda da rast gəlinir.
2. Sürtünmə qüvvəsi
Sürtünmə gündəlik həyatda çox vacibdir. Sürtünmə olmasaydı, ayaqlarımız və ya nəqliyyat vasitələrinin təkərləri yerə və ya yola yapışmazdı, çünki gəzə və ya maşın sürə bilməzdik. Sürtünmə həmçinin nəqliyyat vasitələrinin əyləcində də mühüm rol oynayır.
3. Sürətlənmə
Sürətlənmə yeriməyə, qaçmağa və ya maşın sürməyə başlayanda hiss edilə bilər. Avtomobildə qaz pedalına basdığımız zaman avtomobil sürətlənməyə başlayır. Əksinə, əyləc pedalına basdığımız zaman avtomobil yavaşlayır (mənfi təcil).
Nəticə
Cazibə, sürtünmə və təcil anlayışlarını anlamaq fizikanın vacib təməlini təşkil edir və gündəlik həyatımızdakı bir çox hadisəni izah etməyə kömək edir. Nyuton qanunlarına görə, cazibə qüvvəsi və yay qüvvəsi, həm statik, həm də kinetik sürtünmə və təcil kimi cazibə qüvvələri hər gün istifadə etdiyimiz fəaliyyətlərdə və avadanlıqlarda mühüm rol oynayır. Bu fundamental düsturları və prinsipləri anlamaqla fizika biliklərini daha yaxşı başa düşə və gündəlik həyatımıza tətbiq edə bilərik.
