Табиатда кучлар. Тортишиш кучи. Ишкаланиш кучи.
Р Е Ж А :
1. Табиатдаги мавжуд кучлар. Тортишиш кучи.
2. Огирлик кучи ва огилик. Вазнсизлик
3. Ишкаланиш кучи ва турлари.
4. Эластик кучлар, Гук конуни
5. Деформация ва уларнинг турлари. Мустахкамлик чегараси.
Табиат кучлари. Тортиш кучи
Харакат узгаришининг сабаби, яъни жисмларда тезланиш пайдо булишининг сабаби куч канлигини хаммамиз биламиз. Куч жисмларнинг бир-бири билан узаро таъсир этишда пайдо булади. Лекин узаро таъсир деган суз нимани билдиради? Бир жисм бошка жисмга кандай таъсир этади. Узаро таъсирларнинг кандай турлари бор ва улар купми деган саволлар бизни тинч куймайди. Буни билиш учун табиатдаги хилма хил кучларни турига кура асосан 1. Тортишиш кучи, эластиклик кучи, огирлик кучи ва ишкаланиш кучи.
Тортишиш конунига биноан иккита жисмнинг бир-бирига тортишиш кучи бу жисмлар-нинг массаларига тугри (М 41 0М 42 0) пропорционал ва улар орасидаги масофанинг (r2 ) квад-ратига тескари пропорционал.
F-куч бутун олам тортишишини гравитацион кучи деб аталади. Буни биринчи булиб тажриба йули билан инглиз физиги Г.Г.Кавендиш (1731-1810) исботлаган Ковендиш тажрибаси кучни улчаш учун жуда сезгир Енгил шайнга махкамланган иккита кургошин шар m
(хар бирининг массаси729 грамм) Симметрик урнатилган
M шарлар (массалари 158 кг ) ёнига жойлаштирилган. Шайн эластик ипга осилган булиб, бу ипнингбуралишига караб, шарнинг бир-бирига тортишиш кучини аниклаш. Мумкин булган ипнинг юкориги учи созлаш мосламасига махкамланиб, бу мосламани бураш оркали m ва М шарлар орасидаги масофани узгартириш мумкин.
G = 6,67х10-11м3/кг.с2
Агарда m m ва r ларни бирга тенг деб олсак, у холда кучнинг киймати G га тенг булади. Шундай килиб хар бирининг массаси 1 кг тенг ва марказлари бир-биридан 1м масофада ётган иккита шар узаро 6.67х10-11 Н куч билан тортилади.
Савол: Юкорига отилган жисмни ерга кайтиб тушишига сабаб нима?
Огирлик кучи ва огирлик. Вазинсизлик
Барча жисмлар ерга тортишиш кучи таъсири ер сиртига нисбатан бир хил тезланиш билан тушади. Ер билан богланган санок системада m массали хар кандай жисмга огирлик кучи деб аталади ва у куйидаги куринишда езилади. Р=mg g-эркин тушиш тезланиш булиб, бирлиги м/с2 g-нинг киймати кутбда 9,780 м/с2, экваторда 9,832 м/с2 кийматда узгаради. Ернинг экватордаги ва кувватдаги радиуслар 6378 ва 6357 км га тенг.
Агар Ерни уз уки атрофида суткалик айланишини хисобга олмаганда огирлик кучи билан гравитацион тортишиш кучи узаро тенг булади.
Р = mg (1) F = P дан
Эркин тушиш тезланишнинг географик кенгликка богликлиги келиб чикади. Агар жисм Ер сир-тидан h баландликда булса, у холда жисмнинг огирлиги
еки
Демак, эркин тушиш тезланиш h га хам боглик экан. Жисмнинг осма ёки таянчга курсатадиган F куч жисмнинг огирлиги дейилади.
Вазнсизлик .
Жисмнинг вазнсиз булиб колишининг сабаби бутун олам тортишиш кучи жисмга ва унинг таянчга бир хил тезланиш беришидадир. Шунинг учун факат бутун олам тортишиш кучлари таъсири остида харакат киладиган хар кандай жисм вазнсиз холатда булади. Огирлик кучи , Р = m(g-a) агар а = g тенг булганда вазнсизлик юзага келади ва Р = 0 булади. Агар а = g булса, у холда кушимча куч кушилади. Шартни каноатлантиради. Агар жисм огирлиги булади. Масалан космик кораблларда бу шарт бажарилади. N + P = m.a P1 = -N = P - ma = m(g - a)
Савол: Юкорига отилганда тош кандай холатда вазинсиз булади?
Ишкаланиш кучи
Француз физиги Г.Амонтон ва Ш.Кулон тажриба йули билан сирпаниш ишкаланиш F ишкаланиш нормал босим кучи N га пропорционаллик конунини аниклади.
Fишк =f N
f -сирпаниш ишкаланиш коэффициенти. Сирпанаётган сиртнинг хусусиятига боглик.
F = Fишк ёки P sin = fN = fPcos
бунда f=tg, tg - киялик бурчаги.
Агар сирт силлик булган холлар учун Б.В.Дерягин куйидаги сирпаниш ишкаланиш конунини таклиф этди.
Fишк=fхак (N+SP)
Бунда ишкаланиш ходисаси сиртда булмасдан молекулалар орасидаги узаро тортишиш на-тижасида вужудга келади.
-хакикий сирпаниш ишкаланиш коэффициенти. S- сирпанишда иштирок этаётган юза. Ро -кушимча босим. Ишкаланиш кучлар табиатда жуда мухим ахамиятга эга.
Думаланма ишкаланиш кучи Кулон конуни оркали куйидагича ифодаланади. Fишк=fgN/r
r - думаланаётган жисмнинг радиуси fg - думаланиш ишкаланиш коэффициенти
Эластиклик кучи .
Эластиклик кучи жисмларнинг деформациялланишида пайдо буладиган ва жисм зар-раларнинг деформация вактидаги кучиш йуналишига карама- карши томонга йуналган кучдир. Агар деформацияни юзага келтирган кучнинг таъсири тухтагандана кейин жисм дастлабки ул-чамларини ва шаклини кайта эгалласа, бундай деформация эластик деформация дейилади. Агар куч ана шу чегарадан ортиб кетса жисм кучнинг унга таъсири тухтагандан кейин сакланиб ко-ладиган колдик ёки пластик деформация дейилади.
Деформация: 1. чузилиш ёки сикилиш; 2. Силжиш; 3. Эгилиш;
4. Буралиш булиш мумкин. Мисол кунадаланг кесим юзи S узунлиги l га тенг булган бир жинсли стержин дифренциясини куриб чикамиз.
Кучнинг шу куч таъсир килаётган сиртнинг катта-
лигига нисбатан кучланиш деб аталади. G = F / S (1)
Нисбий узгаришда (2)
Агар куч сиртга утказилган нормал буйлаб йуналса, кучланиш нормал кучланиш дейилади. Агар куч узи таъсир этаётган сиртга утказилган уринма буйлаб йуналса, кучланиш тангенциал . кучланиш дейилади.
= .
Нисбий узайиш нормал кучланишга пропорционал экан.
- эластиклик коэффициенти.
/ = d / d чузилиш деформацияси мусбат, d манфий. (кисилиш деформацияси) манфий, d мусбат.
= - - факат материалнинг хоссаларигагина боглик булган мусбат коэф-фициент ёки Пуассон коэффициенти дейилади.
Материалнинг эластик хоссаларини характерлаш учун эластиклик коэффициенти бир каторда унга тескари булган катталик хам ишлатилади. Бундан фойдаланиб, (3) тенгламани куйидагича ёзамиз:
= / Е (4)
француз олими Пуассон (1781-1840) яшаб утган инглиз физиги Р.Гук (1635-1703) тажриба йули билан кичик деформациялар учун нисбий узайишни Е кучланиш пропорционал эканлигини аникладиКучнинг шу куч таъсир килаётган сиртнинг катталигига нисбатан кучланиш деб аталади. G = F / S (1)
Нисбий узгаришда (2)
Агар куч сиртга утказилган нормал буйлаб йуналса, кучланиш нормал кучланиш дейилади. Агар куч узи таъсир этаётган сиртга утказилган уринма буйлаб йуналса, кучланиш тангенциал . кучланиш дейилади.
= .
Нисбий узайиш нормал кучланишга пропорционал экан.
- эластиклик коэффициенти.
/ = d / d чузилиш деформацияси мусбат, d манфий. (кисилиш деформацияси) манфий, d мусбат.
= - - факат материалнинг хоссаларигагина боглик булган мусбат коэф-фициент ёки Пуассон коэффициенти дейилади.
Материалнинг эластик хоссаларини характерлаш учун эластиклик коэффициенти бир каторда унга тескари булган катталик хам ишлатилади. Бундан фойдаланиб, (3) тенгламани куйидагича ёзамиз:
= / Е (4)
француз олими Пуассон (1781-1840) яшаб утган инглиз физиги Р.Гук (1635-1703) тажриба йули билан кичик деформациялар учун нисбий узайишни Е кучланиш пропорционал эканлигини аниклади силжишининг нисбий диференцияси формула билан топилади.
h -катламлар орасидаги масофа S- жисмнинг параллел катламлар орасидаги абсолют силжиш
Синов саволлари:
Табиатдаги кучлар хакида тушунча беринг?
Тортишиш кучи деганда нимани тушунасиз?
Огирлик кучи ва вазинсизлик нима?
Ишкаланиш турлари ва ишкаланиш хакида тушунча беринг?
Эластиклик кучи; Диформация турларини айтиб беринг?
