1 Mustaqil ish. Mavzu

1 - Mustaqil ish.
Mavzu: «Texnik mexanika» fanining rivojlanish tarixi.
Kirish.: “Texnik mexanika” fanining maqsadi, vazifalari va qisqacha mazmuni.
Texnik mexanikaning rivojlanish tarixi.
Mexanikaning rivojlanishiga O`zbekiston hududida yashagan ulug` mutafakkirlarning qo`shgan hissalari.
Mexanikaning rivojlanishiga o`zbek olimlarining qo`shgan hissalari.
KIRISH
Tabiatda ro‘y beradigan hamma hodisa va jarayonlarning asosida harakat yotishi shubhasiz. Shu bois, mexanikaning qonun va qoidalari barcha hodisa yoki jarayonlarga tegishli bo‘lib, ular ayniqsa, zamonaviy texnikalarning asosiy ilmiy negizi bo‘lib xizmat qiladi. Mexanika fani fizika, matematika, astronomiya, kimyo, biologiya, materialshunoslik, elektron hisoblash mashinalari va informatika singari aniq fanlar bilan chambarchas bog‘lang an holda rivojlanmoqda. Mexanika fani og‘ir sanoat (mashinasozlik, samolyotsozlik, asbobsozlik va shu kabilar), to‘qimachilik va yengil sanoat hamda qurilish sohalarining rivojlanishida muhim, yetakchi o‘rin egallaydi. Fan-texnika jadal sur’atlar bilan rivojlangan, ishlab chiqarish jarayonlari mexanizatsiya va avtomatizatsiyalashayotgan hozirgi paytda mexanika nomi bilan bevosita bog‘liq va uning asosiy tarkibiy qismi bo‘lgan texnik mexanika fanini puxta o‘rganish muhim ahamiyat kasb etadi. Texnik mexanika predmeti eng muhim umumtexnika bilimlar majmuasini o‘zida mujassamlashtirib, nazariy mexanika (statika, kinematika va dinamika), materiallar qarshiligi hamda mashina detallari kabi bir-biriga uzviy bog‘liq bo‘lgan uchta mustaqil bo‘limlardan tashkil topgan. Texnik mexanikaning tarkibiy qismlari hisoblangan: z statikada jismlarning muvozanati, ularga qo‘yilgan kuchlarni sodda holga keltirish yo‘llari; z kinematikada jismlarning massasi va ularga ta’sir etuvchi kuchlar e’tiborga olinmagan holda, ularning harakatini faqat geometrik nuqtayi nazardan tekshirish; z dinamikada jismlarning harakatini uni vujudga keltiruvchi kuchga bog‘liq holda tekshirish; z materiallar qarshiligida mashina yoki inshoot qismlarida paydo bo‘ladigan zo‘riqish, deformatsiya va ko‘chishlarni aniqlash usullari hamda turli materiallarning mexanik xossalarini tajriba yordamida tekshirish; z mashina detallarida muhandislik amaliyotida ko‘p qo‘llaniladigan detal va uzellarning tuzilishi, ishlash prinsi pi, ularni iqtisodiy jihatdan tejamli qilib hisoblash, loyihalash usullari o‘rganiladi. Mazkur darslik kasb-hunar kollejlari o‘quv dasturi asosida yozilgan bo‘lib, unda nazariy mexanika, materiallar qarshiligi va mashina detallariga oid asosiy materiallar bayon etilgan. Shuningdek, MathCAD dasturi yordamida materiallar qarshiligiga oid ayrim masalalar yechib ko‘rsatilgan.
Mexanika bilimlari qadimdan mavjud. Neolit va jez davrida gʻildirak maʼlum edi, bir oz keyin esa richag, polispast va boshqa qoʻllanilgan. Qadimgi (miloddan avvalgi 3-asr) Misr ehrom (piramida)lari, Bobil, Xitoy, Xorazm, So'gʻdiyona va Eronda saqlanib qolgan suv inshootlari ularni qurishda richag, pona, qiya tekisliklardan foydalanilganligini koʻrsatadi. Oʻrta Osiyoda qadimdan charxpalak va chigʻirdan foydalanilgan.
Texnik mexanika dastlab Yunonistonda (miloddan avvalgi 6—5-asrlarda) paydo boʻlgan deb hisoblanadi. „Mexanik muammolar“ asari mexanika boʻyicha yozilgan eng qad. asardir (miloddan avvalgi 3-asr). Bu asarning muallifi Aristotel degan taxminlar bor. Statikaning geometrik yoʻnalishi Arximed (miloddan avvalgi 287—212 yil) nomi bilan bogʻliq. Geronning „Mexanika“, „Pnevmatika“, „Avtomatlar haqida“, „Belopoyika“ degan asarlari tatbiqiy mexanikaga oid. Kinematika qoidalarini ishlab chiqish bilan Yevdoks Knidskiy (miloddan avvalgi 4-asr), Platon, Arximed, Kalipi, Apolloniy, Pergayos, Gipparx, Ptolemey shugʻullangan.
Mexanika fanining bundan keyingi taraqqiyoti 9—12-asrlarga toʻgʻri keladi. Bu davrda Sharq allomalari Banu Muso (aka-uka) lar, Sobit ibn Qurra, Abu Rayhon Beruniy, Abu Abdulloh Yusuf elXorazmiy, Abu Ali ibn Sino, Umar Xayyom, alhaziniy, Axmad al-Fargʻ-oniy mexanika taraqqiyotiga salmoqli hissa qoʻshganlar. Mexanika ning bu davrdagi taraqqiyoti — Aristotel, Geron, Arximedlarning asarlarini tarjima qilish va sharhlashdan boshlanadi. Abu Abdulloh Yusuf al-Xorazmiy „Fanlar kaliti“ asarining 2-kitobida mexanikaga bir bob ajratilgan. Sobit ibn Qurra oʻzining „Karastun haqidagi kitobi“da tarozida tortish nazariyasini yoritgan. Beruniy, Umar Xayyom va al-Xoriniylar metall va qimmatbaho toshlar solishtirma ogʻirligini anikdash usullarini ishlab chiqqanlar. Ibn Sino „Donishnoma“ asarining fizika boʻlimida qarakat haqida chuqur fikr bildirgan. Yulduzlar harakatini tushuntiruvchi kinematik modellar Sobit ibn Qurra, ibn Sino va Beruniyning koʻpgina risolalarida berilgan.
Mexanika Yevropada Uygʻonish davrida yanada kuchli taraqqiy etdi. Bu davrda mexanika fani oldiga koʻpgina yangi masalalar qoʻyildi: massa, jismning urilish kuchi, snaryadlarning uchish nazariyasi, kemalar chidamliligi, mayatniklar tebranishi va boshqa Nazariy mexanikaning asosiy qonunlari ham xuddi shu davrda ishlab chiqildi va bunda Leonardo da Vinchi, N. Kopernik, I. Kepler, G. Galiley, I. Nyutonning oʻrni katta boʻldi. Nazariy mexanikada moddiy obʼyektlar sifatida moddiy nuqta va mexanik tizimlar (mas, mutlaq qattiq jism) olinadi. Fazo, zamon va vaqt, kuch va massa, inersial sanok sistemasi, oʻzgaruvchan tutash muhitlar haqidagi tushunchalar nazariy mexanikaning asosiy tushunchalaridir. Galiley — Nyuton inersion qonuni, harakat tenglamasi (Nyutonning ikkinchi qonuni), taʼsir va aks taʼsirning tengligi haqidagi qonun (Nyutonning uchinchi qonuni) nazariy mexanikaning asosiy qonunlari hisoblanadi. Bu qonunlardan mexanik sistema harakatini tekshirishda J. L. Lagranjning birinchi va ikkinchi tur tenglamalari, U. R. Gamiltonning kanonik tenglamalari, Gamilton — Yakobi tenglamasi, Appel tenglamalari, dinamikaning umumiy teoremalari chiqariladi. Shuningdek, K. F. Gaussshtt kichik yoʻnalishlar prinsipi, Gamilton, B. S. Yakobi, L. Eyler va Monertyunning variatsion prinsiplari mexanikaning asosiy prinsiplaridir. Harakat ustuvorligi (turgʻunligi) nazariyasi osmon ballistikasi va osmon mexanikasi — nazariy mexanikaning tatbiqiy ahamiyatga ega boʻlgan sohalaridir.
Mexanika dunyoda uchraydigan hamma moddiy jismlarning o’zaro ta’siri qonunlarini va harakatlarini o’rgatadigan tabiiy fan bo’lib, u juda uzoq tarixga ega. Mexanikaning rivojlanish tarixini quyidagi uchta asosiy davrga bo’lib o’rganish ma’qul: Qadimiy davr mexanikasi-Aristotel davridan XVI asrgacha bo’lgan davr; Uyg’onish davri mexanikasi – XVI asrdan XX asr boshigacha bo’lgan davr; Hozirgi davr mexanikasi – XX asr boshidan shu kungacha bo’lgan davr. Birinchi davr boshida qadimgi yunonistonlik qomuschi-olim Aristotel (eramizdan avvalgi 384–322 yillar) o’zining «Mexanika» degan asarida mexanikani boshqa fanlardan ajratgan. Yunon olimi Arximed (eramizdan avvalgi 287–212 yillar) richagga qo’yilgan kuchlarning muvozanati, jismlarning yuzasi, hajmi, og’irlik markazini aniqlash usullari, jismlarning suzish shartlari va suyuqliklarning gidrostatik bosimi haqidagi ta’limotlarni yaratdi. Sharq allomalarining mexanika rivojiga qo’shgan hissalari juda muhimdir. Jism kuchlar vositasida osib qo‘yilganda, reaksiya kuchlari ip bo‘ylab yo‘nalgan bo‘ladi va ular taranglik kuchlari deb yuritiladi. 1.7- sh a k l 1.8- sh a k l G α 1.9- sh a k l. Xususan, hozirgi zamonda o’rta asr sharq olimlarining birgina statikaga oid 50 dan ortiq asarlari to’g’risida ma’lumotlar mavjud. O’rta asr islom mamlakatlari olimlari mexanikani «Ilm al-xiyol» («Ustalik bilan yasalgan moslamalar to’g’risidagi ilm») deb yuritishib, unda o’sha davrga mos texnik mexanika masalalari ko’rilgan. Mazmuniga mos bo’lgan eng qadimiy noyob asar – Abu Abdulloh alXorazmiyning (IX asr) «Fanlar kaliti» kitobi bo’lib, uning alohida bobi mexanikaga bag’ishlangan. Sharq olimlaridan Abu Rayhon Beruniy (973–1048), Abu Ali ibn Sino (980–1037), Ulug’bek Muhammad Tarag’ay (1394–1449)lar mexanikaning rivojiga katta hissa qo’shganlar. Beruniy va ibn Sino asarlarida asosan mexanik harakat, shuningdek planetalarning harakatiga oid fikrlar bayon etilgan. Ulug’bek planetalar harakatini tahlil etib, Quyosh va Oyning harakatini katta aniqlikda hisoblay olgan. Ikkinchi davrda polshalik ulug’ astronom Nikolay Kopernik (1473–1543) geosentrik nazariya o’rniga butunlay o’zgacha yangi nazariyani – geliosentrik nazariyani kashf qilib, unda olamning markazida Quyosh joylashgan, Yer ham boshqa sayyoralar singari Quyosh atrofida va o’z o’qi atrofida aylanadi, degan fikrlarni ilmiy-nazariy jihatdan isbotlagan. Bu o’rinda shuni ta’kidlash mumkinki, Abu Rayhon Beruniy va Abu Ali ibn Sinolar ham Kopernikdan avvalroq geliosentrik nazariyani sifat jihatidan tavsiflab, ular olamning markazida Yer bo’lishi mumkin emas, chunki Yerning massasi Quyoshning massasiga nisbatan ancha kichik, shu bois olamning markazida Quyosh turadi va Quyosh atrofida sayyoralar, shu jumladan Yer ham aylanishi mumkin, degan g’oyalarni ilgari surganlar. Kopernik ta’limotining davomchilaridan biri italiyalik olim Galelio Galiley (1564–1642) turli xil jismlarning bo’shliq – havosiz fazoda erkin tushishini tajribalar yordamida o’rgandi, Yerga nisbatan ixtiyoriy burchakda qiya otilgan qattiq jismlarning harakati to’g’risidagi muammoning nazariy-amaliy jihatlarini puxta o’rgandi. Shu tariqa moddiy jismlar harakati ustida o’tkazilgan tajribakuzatishlarni umumlashtirib, «Inersiya qonuni»ni kashf etdi. Galiley birinchi bo’lib ko’ndalang kesimi to’g’ri to’rtburchakli brusning egilishga qarshiligi kesim yuzi balandligining kvadratiga mutanosib ekanligini to’g’ri aniqlagan. Galiley va uning izdoshlari olg’a surgan g’oyalarni ingliz olimi Isaak Nyuton (1643–1727) rivojlantirib, tezlanish va kuchning mutanosibligi, ta’sir va aks ta’sir tengligi, butun olam tortishishi kabi mexanikaning eng muhim, asosiy qonunlarini kashf qildi. Bundan tashqari, mexanika fanining turli sohalari rivojlanishiga R.Guk, T.Yung, J.Dalamber, L.Eyler, M.Lomonosov, M.Ostrogradskiy, Uchinchi davr 12 Albert Eynshteynning (1879–1955) maxsus (1905) va umumiy (1916) nisbiylik nazariyalari paydo bo’lishi bilan boshlanadi. Zamonaviy konstruksiya (bino, inshoot, mashina-mexanizm va shu kabi)larni yaratishda, xususan, Erning sun’iy yo’ldoshlarini, kosmik kemalarni uchirish, ularni Oy sirtiga qo’ndirish, Mars va Pluton sayyoralariga yaqinlashish, ularning fotosuratlarini olish, kosmik kemalar yordamida Yerdagi foydali qazilma boyliklarning xaritalarini tuzish, kosmonavtika yutuqlarini xalq xo’jaligining turli sohalarida qo’llashda mexanika fanining qonun va qoidalari beqiyos ahamiyatga ega. Shu jihatdan qaraganda mexanikaning qonun va qoidalari asosida yaratilgan kashfiyotlar, masalan N.Jukovskiyning (1847–1921) aerodinamikaga oid ilmiy asarlari, K.Siolkovskiyning (1857–1935) raketa nazariyasi, I.Meshcherskiyning (1859–1935) o’zgaruvchan massali jismlarning harakati nazariyasi, S.Korolyov (1906–1966) rahbarligida yaratilgan ballistik raketalar, Yerning sun’iy yo’ldoshlari va turli kosmik kemalar, taniqli o’zbek olimlaridan X.Rahmatulinning (1909– 1988) inshootlar zaminini loyihalash va hisoblashda, kema zirhi mustahkamligini aniqlashda qo’llanilayotgan «Rahmatulin to’lqinlari» nazariyasi, parashyut nazariyasi, M.O’rozboyevning (1906–1971) ip mexanikasi va inshootlarning zilzilabardoshligi nazariyasiga oid ilmiy izlanishlari, V.Qobulovning (1921–2007) tutash muhitlar mexanikasi masalalarini algoritmlash, avtomatik boshqarish tizimlarini yaratishga oid ilmiy izlanishlari natijalari mexanika fanining amaliy ahamiyatga ega bo’lgan ko’p tarmoqli fan ekanligini tasdiqlaydi. Mexanikaning turli sohalari rivojiga T.Shirinqulov, T.Rashidov, Yo.Saatov, H.Usmonxo’jayev, B.Mardonov, Sh.Mamatqulov, G’.Xojimetov, K.Ismoyilov kabi taniqli o’zbek olimlari munosib hissa qo’shganlar
|