Impuls. Impulsning saqlanish qonuni

|
Impuls. Impulsning saqlanish qonuni
|
bet | 3/6 | Sana | 05.02.2024 | Hajmi | 29,27 Kb. | | #151474 |
Bog'liq impulsImpuls. Impulsning saqlanish qonuni
«Impuls»- lotincha impulsus so’zidan kelib chiqqan bo’lib, lug’aviy ma’nosi «turtki» demakdir. Mexanikada ikki narsaga impuls atamasi qo’llaniladi: jismga va kuchga.
Jism impulsi deb, jism massasininig uning harakat tezligiga ko’paytmasiga son jihatdan teng bo’lgan vektor kattalikka aytiladi: Jism impulsining yo’nalishi jism tezligi yo’nalishi bilan mos tushadi. XBS da jism impuls birligi qilib 1kg massali jismni 1m/s tezlik bilan harakatlanadigan jism impulsi qabul qilingan. Kuch impulsi deb, jismga ta’sir etayotgan kuchninig shu kuch ta’sir etgan vaqt oralig’i qiymatiga ko’paytmasiga son jihatdan teng bo’lgan vektor kattalikga aytiladi, ya’ni . Kuch impulsining yo’nalishi kuch yo’nalishi bilan mos tushadi. XBS da kuch impulsining birligi sifatida 1 sekund davomida ta’sir qiluvchi 1 Nyuton kuch impulsi qabul qilingan, ya’ni [ ]= Tinch turgan massali jismga yagona o’zgarmas kuch ta’sir qilayotgan bo’lsin. ta’sir vaqt ichida jism tezligi va o’zgarsin. U holda jismga ta’sir qilgan kuch impulsi jism impulsining o’zgarishiga teng: ifodaning o’ng tomoni jism impulsining o’zgarishini ifodalaydi, ya’ni va ifodalar asosida ega bo’lamiz. Demak, vaqt birligi ichida jism impulsining o’zgarishi shu jismga ta’sir etayotgan kuchga son jihatdan teng.
Impulsning juda qiziqarli va muhim xossasi borki, bunday xossaga ega bo’lgan fizik kattaliklar uncha ko’p emas. Bu xossa uning saqlanish yoki o’zgarmay qolish xossasidir. Saqlanish xossasining mohiyati shundan iboratki, impuls bir jismdan boshqa jismga o’tishi mumkin, bu uning yo’qolmasligini va uning o’zgarmay qolishini bildiradi. Impulsning saqlanish xossasi qanday sharoitda bajariladi? - degan savolga javob qidiraylik. Ikki yoki undan ko’p jismlar o’zaro ta’sirlashayotgan bo’lsin. Fizikada ta’sirlashayotgan jismlar guruhiga jismlar sistemasi deyiladi. Sistemaga kiruvchi jismlar orasidagi o’zaro ta’sir kuchlari ichki kuchlar, sistemadagi jismlarning sistemadan tashqaridagi jismlar bilan o’zaro ta’sirlashishi natijasida yuzaga keluvchi kuchlarga tashqi kuchlar deyiladi. Sistemadagi jismlar faqat bir-biri bilan o’zaro ta’sirlashsa yoki sistemaga ta’sir qilayotgan tashqi kuchlarning ta’siri o’zaro muvozanatda bo’lsa, bunday jismlar sistemasi yopiq sistema deb ataladi.
Yopiq sistemada impulsning saqlanish xossasini tekshirish uchun quyidagi misolni qarab chiqaylik. Bizning yopiq sistemamiz gorizontal relslar ustida ayni paytda tinch turgan, yengil siljiy oladigan ikkita har xil aravachalardan iborat bo’lsin (1-rasm). Aravachalarga turli xil tezliklar berib, ir-biriga tomon harakatga keltiraylik.
To’qnashishdan oldin chap va o’ng tomonida harakatlanayotgan aravachalarning impulslari mos ravishda va ga teng bo’lsin. U holda aravachalar to’qnashguncha ularning yig’indi impulsi ga teng bo’ladi. Aravachalar nihoyat to’qnashadi. Nyutonning uchinchi qonuniga binoan to’qshashish paytda chap tomondagi aravachaga kuch ta’sir qiladi va ayni paytda o’ng tomondagi aravachaga esa kattalik jihatidan teng bo’lgan, lekin qarama-qarshi yo’nalgan kuch ta’sir qiladi, ya’ni . Kuchlarning ta’sirlashish vaqti ga teng bo’lsa, bu ta’sirlashuv natijasida aravachalarning tezliklari o’zgaradi. Chap va o’ng tomondagi aravachalarning to’qnashuvidan keyingi tezliklari mos ravishda va bo’lsin. Har bir aravachaning impulsining o’zgarishi quyidagicha yozamiz. Binobarin ekanligini inobatga olsak: ifodani quyidagi ko’rinishda ham yozish mumkin:
(7) ifodaning o’ng tomoni to’qnashuvgacha bo’lgan aravachalarning impulslarining yig’indisidan, chap tomoni esa to’qnashuvdan keyingi aravachalarning impulslarining vektor yig’indisidan iborat. (7) ifodada ko’rinib turibdiki, jismlar sistemasining to’la impulsi to’qnashuvgacha qanday bo’lsa, to’qnashuvdan keyin ham shundayqolyapti:
Bu ifoda impulsning saqlanish qonunini ifodalaydi va u quyidagicha ta’riflanadi: yopiq sistemadagi barcha jismlar impulsrining vektor yig’indisi o’zgarmasdir. Impuls saqlanish qonuni tabiatda va texnikada keng aks etuvchi qonundir.
Jismlar sistemasini biror qismi katta tezlik bilan ajralganda unga qarama-qarshi yo’nalishda vujudga keladigan harakat reaktiv harakat deyiladi. Zamonaviy raketalar fazoga reaktiv harakat tufayli parvoz qiladilar. Raketa dvigateli ichida yoqilg’i yonganda yuqori temperaturali siqilgan gaz katta tezlik bilan raketa soplasidan tashqariga otilib chiqadi. Raketa esa gazlarning harakatiga teskari yo’nalishda harakatga keladi.Raketa uchishdan avval raketa qobig’i va uning ichidagi gazdan iborat bo’lgan yopiq sistemaning impulsi nolga teng, chunki raketaning ham, uning ichidagi gazlarning ham tezligi nolga teng. Raketa ucha boshlaganda u r tezlik bilan olg’a, gazlar esa g tezlik bilan orqaga harakatlanadi. Impulsning saqlanish qonuniga binoan
Ifodadagi skalyar ko’rinishda yozamiz:
|
| |