Samarqand dalat universiteti fizika fakulteti nazariy fizika va - bet 4

k
r→ xi→ y→j z →
(2)
ni nazarda tutak, (1) ni vaqt bo’yicha to’liq differensiali M nuqtaning tezlik va
tezlanish vektorlarini beradi
→ → →
→ →
→ → → →
w v r
xi
yj zk
(3-2)
Tezlik va tezlanish vektorlarining o’qlardagi proyeksiyalarini quyidagi ko’rinishda yozish mumkin:
vx x,
vy y,
vz z;
wx vx x,
wy vy y,
wz vz z
(4)
Tezlik va tezlanishlarning modullarini esa
w
(5)
ko’rinishda yozish mumkin.
(3-1) va (3-2) formulalardan tezlik vektori radius-vektordan vaqt bo’yicha olingan birinchi tartibli, tezlanish vektori esa radus-vektordan vaqt bo’yicha olingan
ikkinchi tartibli hosilaga tengligi kelib chiqadi. Nuqtaning yassi harakatini tekshirishda v→ oniy tezlik bilan birga → sektorial tezlik tushunchasini kiritish qulaylik tug’diradi. Son qiymati r→ radius-vektor tomonidan vaqt birligi ichida bosib o’tilgan yuzga teng bo’lib, yo’nalishi r→ va v→ vektorlari bilan o’ng vint sistemasi hosil qiluvchi → vektor kattalik sektorial tezlik deyiladi. (1-rasm)
Rasmdan ko’ramizki, harakatlanuvchi M nuqta r→ radius-vektorning dt vaqt ichida
bosib o’tgan yuzi
→ 1 r→dr→
yuz vektorining son qiymatiga etarli aniqlik bilan
dS
2
teng, demak, sektorial tezlik vektori uchun quyidagi ifoda o’rinli
→
→ 1 → dr→ 1 →→
dS r rv
(6)
dt 2 dt 2
Sektorial tezlikning dekart koordinata o’qlaridagi proyeksiyasini topish (6) ni
(3) ga ko’ra quyidagicha yozamiz:
→
k
i→ j →
→ 1 r→v→ 1 x y z
(7)
2 2
x y
z
Bundan ko’rinib
y
z
turibdiki 1-rasm
2
x
1 ( yz zy),
1 (zx xz),
1 (xy yx)
2
2
Nazorat savollari
Nazariy mexanika fanining tadqiqot obyektlari nimalar ?
Fanning rivojlanish tarixi haqida ayting.
Fazo va vaqt haqida klassik tasavvurlar nima ?
Fizik hodisalarning turli sanoq tizimlarida invariantligi tushuntirib bering ?
ma’ruza: GALILEY VA LORENS ALMASHTIRISHLARI
REJA
Nyuton tenglamalarining Galiley almashtirishlariganisbatan invariantligi
Sanoq sistemasi.
Relyativistik mexanika asoslari.
Inersial sanoq sistemalari
Harakat tenglamalarini integrallash va boshlang’ich shartlari.
Nuqtaning istalgan vaqt momentidagi holatini topish.
Integrallash doimiyliklari
TAYANCH SO’Z VA IBORALAR: momenti, dinamika, harakat, masofa, tezlik, tezlanish, ta’sir, vaqt, fazo, hodisalar, og’irlik markazi, koordinata, tizim, sferik, silindrik, harakat, tezlik, tezlanish, differesial, vaqt, nuqta, vector, tenglama, radius-vektor, Galiliy almashtirshlari, invaratlik, xarakat integrali
Mexanika nuqta harakatini ifodalashda bir qancha inersial sistemadan foydalanish mumkin. Agar S -moddiy nuqta radius-vektor r→ , t -vaqt momentida
aniqlanatgan biror inersial sistema S esa t -vaqt momentida aniqlanayotgan biror ikkinchi istalgan sistema bo’lsa va bu kattaliklar o’zaro qo’yidagicha bog’langan
bo’lishsa:
r→ r→ v→ t
t t
(1)
U xolda S sistema o’zining barcha fizik xossalariga ko’ra S -sistemaga ekvivalent bo’ladi, ya’ni inersial bo’ladi.
Demak, inersial sistemalar bir-biriga nisbatan tinch turishi yoxud to’g’ri chiziqli tekis harakat qilishi mumkin. Bu inersial sistemaning ekvivalentligi mexanika qonunlarining barcha inersial sistemalarda bir xilda sodir bo’lishligini ko’rsatadi hamda Galiley nisbiylik prinsipi deb ataladi.
Inersial sistemalarda sodir bo’layotgan har qanday mexanik xodisa bu sistemaning tug’ri chiziqli tekis harakatini yoki tinchlik holatini ko’rsatib berolmaydi. (1) koordinat almashtirishlari Galiley almashtirishlari deyiladi.
Nyuton tenglamalarining Galiley almashtirishlariga nisbatan invariantligi.
Agar biz har qanday ikkita sistema (1) almashtirishlari bilan o’zaro bog’langan degan ta’rifni bermoqchi bo’lsak, (1) almashtirishlari to’plamini kengaytirishimiz lozim bo’ladi. Haqiqatdan, vaqtning bir jinsliligi (1) dagi
deb yozish imkonini beradi. Xuddi shunday fazoning bir jinsliligi r→ uchun
fazoning izotropligi esa
r→ r→ a→
a const
(3)
r C r
bu yerda
C -matrisa (4)
almashtirishlarini o’tkazish imkonini beradi. Shuning uchun (2)-(4) almashtirishlar
(1) kabi Galiley almashtirishlari hisoblanadi.
Agar (1) munosabatni vaqt bo’yicha differensiallasak:
V
v→ v→ →
(5)
Ko’rinishdagi tezliklarni qo’shish qoidasini olamiz. Bundan ko’rinadiki, biror moddiy nuqta har xil inersial sistemada turlicha tezliklarga ega bo’lar ekan vash u tufayli «absolyut» tezlik, «absolyut» tinchlik tushunchalari hyech qanday ma’noga ega bulmaydi. Teyezliklarga qaraganda tezlanishga absolyut tushunchasini qo’llab
bo’ladi, chunki (5) ni vaqt bo’yicha yana bir marta differensiallasak, tezlanishning inersial sistemaga bog’liq emasligini ko’ramiz:
→ →
(6)
Biz o’rganayotgan mexanikada moddiy nuqta tezligi kichik bo’lgani uchun
massasi o’zgarmas bo’ladi. Shuning uchun (6) ning har ikki tomonini massaga kupaytirib, nuqtaga ta’sir etuvchi kuchning barcha inersial sistemalarda bir xil
ekaligini topamiz: → →
F F (7)
Shunday qilib, Nyuton tenglamalarining Galiley almashtirishlariga nisbatan o’zgarmas (invariant) ekanligini ko’ramiz.
Harakat tenglamalarini integrallash va boshlang’ich shartlari. Nuqtaning istalgan vaqt momentidagi holatini topish.
Moddiy nuqta harakati → →
F ma (8)
Tenglama bilan ifodalanishini bilamiz. Agar nuqtaning massasi va unga ta’sir etuvchi kuch ma’lum bo’lsa (8) tenglamani ikki marta integrallash yo’li bilan nuqtaning istalgan vaqt momentidagi holatini topishimiz mumkin. Buning uchun, albatta, boshlangich shartlar berilgan bo’lishi kerak. (1) ni ikki marta integrallasak,
С1, С2 ....., С6 integrallash doimiyliklariga ega bo’lishimiz bizga ma’lum.
|