Nyutonning harakat qonuni haqida maqola
1. Kuchning ta'rifi
Kuch - bu narsalarning tezlanishiga sabab bo'ladigan narsa. Boshqacha qilib aytganda, kuch - bu jismni harakatga keltiradigan, to'xtatadigan yoki harakat yo'nalishini o'zgartiradigan narsa. Kuch vektor miqdoridir va shuning uchun u kattalik va yo'nalishga ega. Kuch belgisi F (Kuch). F - kuchning umumiy belgisi. Bir nechta turdagi kuchlar mavjud va hamma kuchlar ham F belgisiga ega emas. Xalqaro tizim birligi kg m/s2, ya'ni Nyuton.
2. Sof kuchning ta'rifi
Natijada hosil bo'lgan kuch (ΣF) jismga ta'sir qiluvchi barcha kuchlarning yig'indisidir. Kuch vektor kattaligidir, shuning uchun umumiy kuch vektorlarni qo'shish qoidasi asosida hisoblanadi.
Umumiy kuch = 10 Nyuton, umumiy kuchning o'ngga yo'nalishi.
Umumiy kuch = 8 Nyuton, umumiy kuchning o'ngga yo'nalishi.
Umumiy kuch = 0
Umumiy kuch = 0
3. Nyutonning harakat qonunlari
Nyutonning harakat qonunlari - bu ingliz fizigi Isaak Nyuton tomonidan taklif qilingan jismning harakati haqidagi fizika qonunlari.
3.1 Nyutonning birinchi qonuni
Nyutonning birinchi qonunida aytilishicha, tinch holatda bo'lgan har bir jism tinch holatda qoladi yoki doimiy tezlikda to'g'ri harakatlanayotgan har bir jism
agar jismga ta'sir qiluvchi umumiy kuch nolga teng bo'lsa, u doimiy tezlikda to'g'ri harakatlanishda davom etadi.
ΣF = 0
Bu tenglama Nyutonning birinchi qonunidan olingan matematik ifodadir.
Atrofingizdagi biror narsani, masalan, stol, tosh yoki boshqa biron bir narsani ko'ring. Tinch holatda bo'lgan stol, agar u harakatlanmasa yoki itarish yoki tortish kabi tashqi kuch ta'sir qilmasa, tinch holatda qoladi. Stollar, toshlar yoki tinch holatda bo'lgan narsalarga ta'sir qiluvchi kuch bormi? Jismga ta'sir qiluvchi kuch bor, lekin jismga ta'sir qiluvchi barcha kuchlarning yig'indisi yoki umumiy kuch nolga teng. Yer kabi sayyoralar yuzasida hali ham bo'lgan jismlarga ta'sir qiluvchi kuchlar tortishish kuchi (w) va normal kuch (N) dir. Tortishish kuchining yo'nalishi Yer markaziga perpendikulyar, normal kuchning yo'nalishi yuqoriga perpendikulyar. Bu ikki kuchning kattaligi bir xil, lekin ularning teskari yo'nalishi bor, shuning uchun umumiy kuch nolga teng.
Doimiy tezlikda to'g'ri harakatlanayotgan narsalar haqida nima deyish mumkin? Bu muammoni aniqlashtirish uchun, masalan, metall bo'lagini pol yuzasiga itarib yubordingiz deylik. Itarilgandan so'ng, metall ishqalanish tufayli sekinlashdi va to'xtadi. Metall qismlar uzoqroq yoki uzoqroq harakatlanishi uchun siz pol yuzasini va metall plastinka yuzasini tekislashingiz kerak. Agar pol yuzasi silliq bo'lsa va ishqalanish bo'lmasa, metall plastinka harakatlanishda davom etadi va to'xtamaydi. Mukammal, silliq pol yuzasida harakatlanayotgan metall plastinkaga ta'sir qiluvchi kuch yo'qmi? Metall plitalarda ishlaydigan kuchlar mavjud, ya'ni tortishish kuchi va normal kuch. Bu ikkala kuch ham vertikal yo'nalishda ishlaydi va agar pol silliq bo'lsa, metall plitalarning gorizontal yo'nalishdagi harakatiga ta'sir qilmaydi.
3.2 Nyutonning ikkinchi qonuni
Nyutonning ikkinchi qonunida aytilishicha, agar jismga ta'sir qiluvchi umumiy kuch nolga teng bo'lmasa, u holda jism tezlashadi. Tezlanish kattaligi umumiy kuchning kattaligiga mutanosib va jismning massasiga teskari mutanosibdir. Tezlanish yo'nalishi umumiy kuchning yo'nalishi bilan bir xil.
ΣF = ma
ΣF = umumiy kuch (kg m/s² ) , m = massa (kg), a = tezlanish (m/ s² )
1.2-tenglama Nyutonning ikkinchi qonunidan olingan matematik ifodadir.
Agar tezlanish nolga teng bo'lsa (a = 0), 1.2-tenglama 1.1-tenglamaga o'zgaradi. Demak, Nyutonning birinchi qonuni Nyutonning ikkinchi qonunining maxsus holatidir. 1.2-tenglama asosida kuch qanchalik katta bo'lsa, tezlanish ham shuncha katta degan xulosaga kelish mumkin. Aksincha, massa qancha katta bo'lsa, tezlanish ham shuncha kichik bo'ladi. Kuch, massa va tezlanish o'rtasidagi bog'liqlik bu borada tajriba o'tkazganingizdan keyin yaxshiroq tushuniladi.
1-namunaviy muammo:
Yuqoridagi rasmga asoslanib, jismlarning tezlanishining kattaligi va yo'nalishini aniqlang...
Qarori:
ΣF = ma
4 kg m/s 2 = (1 kg) a
a = 4 kg m/s 2 : 1 kg = 4 m/s 2
Tezlanish kattaligi = 4 m/s2 , tezlanish yo'nalishi o'ngga.
2-namunaviy muammo:
Yuqoridagi rasmga asoslanib, tezlanishning kattaligi va yo'nalishini aniqlang...
Qarori:
ΣF = ma
4 kg m/s 2 – 1 kg m/s 2 = (1 kg) a
3 kg m/s 2 = (1 kg) a
a = 3 kg m/s 2 : 1 kg
a = 3 m/ s2
Tezlanish kattaligi = 3 m/s2 , tezlanish yo'nalishi o'ngga.
3.2.1 Og'irligi (w)
Og'irlik - bu massali jismga ta'sir qiluvchi tortishish kuchi.
ΣF = ma
w = mg
1.3-tenglama - bu obyektning og'irligini hisoblash uchun tenglama.
w = og'irlik (kg m/s² ) , m = massa (kg), g = tortishish kuchining tezlanishi (m/s² ) . Yer yuzasida tortishish tezlanishining kattaligi (g) 9.8 m/s² ga teng . Hisob-kitoblarni soddalashtirish uchun g 10 m/ s² ga yaxlitlanadi.
3.2.2 Normal kuch (N)
Normal kuch - bu bir-biriga tegib turgan ikkita jismga ta'sir qiluvchi kuch bo'lib, bunda normal kuchning yo'nalishi teginish tekisligining yuzasiga perpendikulyar bo'ladi.
Stol yuzasi ustida hali ham turgan jismlarni kuzating. Og'irlik yoki tortishish kuchi ham jismga ta'sir qiladi. Jismlar daraxtdan tushgan meva kabi erkin tushmaydi, chunki normal kuch mavjud. Og'irlik (w) va normal (N) bir xil, ammo qarama-qarshi yo'nalishlarda, shuning uchun jismga ta'sir qiluvchi umumiy kuch nolga teng.
ΣF = 0
N – w = 0
N = w
3.3 Nyutonning uchinchi qonuni
Nyutonning uchinchi qonunida aytilishicha, agar 1-jism 2-jismga kuch bersa, u holda 2-jism bir vaqtning o'zida 1-jismga kuch beradi. Ikkala kuch bir xil, lekin ikkala kuchning yo'nalishi qarama-qarshi. Bir kuch harakat, boshqasi reaksiya deb ataladi.
F harakati = – F reaksiyasi
1.3-tenglama Nyutonning uchinchi qonunidan olingan matematik ifodadir. 1.3-tenglamadagi manfiy ishora kuchning yo'nalishini tushuntiradi.
Nyutonning uchinchi qonunini yaxshiroq tushunish uchun tajriba o'tkazing. Agar sizda skeytbord bo'lsa, skeytbordda turib devorni itaring. Devorni itargandan so'ng, skeytbord orqaga harakatlanadi. Sizning kuchingiz yo'nalishi oldinga, skeytbordning yo'nalishi esa orqaga.
Bu shuni anglatadiki, devor sizni ham majburlaydi. Devorni itarganingizda, bir vaqtning o'zida devor ham sizni itaradi. Sizning itarish kuchingiz devorga ta'sir qiladi, devorning itarish kuchi esa sizga ta'sir qiladi. Ikkala kuch ham bir xil, ammo qarama-qarshi yo'nalishda. Bir kuchni harakat, boshqasini esa reaksiya deb atashingiz mumkin.
Yana bir tajriba - rezina sharni puflash va rezina shar havo bilan to'lganligi sababli kengaygandan so'ng, uni qo'yib yuborish. Qo'yib yuborilgandan so'ng, shar "uchib ketadi". Sharning harakat yo'nalishi shardan havo chiqish yo'nalishiga qarama-qarshi. Buni qanday tushuntirish mumkin?
Sharning og'zi chiqarilganda, shar havoni itarib chiqaradi. Shu bilan birga, havo ham sharni itaradi. Havo itarish kuchi sharning uchishiga sabab bo'ladi. Sharning kuchi chalinib ishlaydi, havo kuchi sharga ta'sir qiladi. Ikkala kuch bir xil, lekin yo'nalish qarama-qarshi.
2-rasmga e'tibor bering va uni 3-rasm bilan taqqoslang. Jismga ta'sir qiluvchi normal kuch (N) - bu stol yuzasi kabi tekis sirt tomonidan berilgan kuch. Shu bilan birga, jismlar stol yuzasiga (N') ham kuch beradi. Bu ikkala normal kuch (N va N') bir xil kattalikka ega, lekin qarama-qarshi yo'nalishda va turli jismlarga ishlaydi. Bir xil kattalikka ega va bir xil jismga ishlaydigan w va N dan farqli o'laroq. Shunday qilib, N va N' harakat-reaksiya kuchlaridir.
