Fizika -1 Mexanika
Yüklə 1,89 Mb.
|
- Bu səhifədəki naviqasiya:
- İmpulsun saxlanma qanunu.
| qüvvənin təsiri istiqamətində yönə→lir.
a→ F m Bu Nyutonun ikinci qanunudur. (2.1) (2.1) ifadəsini aşağıdakı kimi də yazmaq olar: → → d→ F ma m dt (2.2) Bu ifadədən istifadə edərək ikinci qanuna tərif vermək olar: cismə təsir edən qüvvə cismin kütləsi ilə təcilinin vurma hasilinə bərabərdir. Klassik mexanikada kütlə sabit kəmiyyət olduğundan (2.2) – ni F↼ m d→ d m→ (2.3) P m Maddi nöqtənin kütləsinin onun sürətinə olan hasili impuls və ya hərəkət şəklində yazmaq olar. dt dt → → → miqdarı adlanır. Onda yazmaq olar: → dPF (2.4) dtHərəkət miqdarı (impuls) sürət vektoru istiqamətində yönəlmişdir. (2.4) ifadəsinə görə ikinci qanunu belə ifadə etmək olar: → İmpulsun zamana görə dəyişməsi təsir edən qüvvəyə bərabər olur. (2.4) – dən yazmaq olar: dP Fdt → d m→ Burada → hasili qüvvə impulsu adlanır. Əgər qüvvənin təsirindən cisim öz sürətini - Fdt dən 2 - yə qədər dəyişmiş olarsa, onda t → 1
2 → 2 → Fdt d m m d F t m2 m1 (2.5) olar. Bu ifadədən görünür ki, cismin hərəkət miqdarının dəyişməsi qüvvə impulsuna bərabərdir. (2.2) ifadəsindən istifadə edərək qüvvənin vahidlərini təyin etmək olar. Əgər m=1q və a 1 sm olarsa, onda → s2 F 1q sm 1dm s2 olar. Əgər m=1kq; a=1m/s2 olarsa, F 1N olar. BS – də qüvvə vahidi 1 Nyuton qəbul edilmişdir. Kütləsi 1 kq olan cismə 1 m yolda 1m/s2 təcil verən qüvvə 1 Nyuton adlanır. 1N=105 dn-dır. Texniki vahidlər sistemində qüvvə vahidi 1kQ – dır. 1kQ 9,81N 9,81105 dina . 1N=0,102kQ olar. F Qeyd etmək lazımdır ki, dinamikanın birinci və ikinci qanunları bir – birini tamamlayır. Belə ki, 1–ci qanun 2–ci qanunun xüsusi halı kimi özünü biruzə vüeir. Həqiqətən də əgər ikinci qanunda → 0 olarsa, onda (2.2)–dən ma↼ 0 (2.6)
olar. Digər tərəfdən kütlənin sıfırdan fərqli olmasını nəzərə alsaq, a→ 0 0 və ya m a→ d→ 0 dt (2.7)
Burada təcilin sıfıra bərabər olması cismin sükunət və ya düz-xətli bərabərsürətli hərəkət halında olduğunu göstərir. Yuxarıda qeyd etdiklərimizdən belə nəticə çıxır ki, cismə kənar cisimlər müəyyən qüvvə ilə təsir etdikdə cismin hərəkət halını dəyişə bilər, təsir edən qüvvələrin əvəzləyicisi F → 0 olanda cisim sükunətdə qalaı və ya bərabərsürətli düzxətli hərəkət edər. Cisimlərin bir - birinə hər hansı təsiri qarşılıqlı xarakter m1 m2 daşıyır. Əgər M1 cismi M2 cisminə hər hansı bir → F2.1 qüvvəsilə təsir göstərərsə, onda M2 cismi də öz növbəsində M1 cisminə →F1.2 qüvvəsilə təsir göstərəcəkdir (şəkil 2.1). Şəkil 2.1 Bu fakt dinamikanın 3- cü qanununda öz ifadəsini tapmışdır: İki cismin qarşılıqlı təsiri həmişə qiymətcə bərabər və istiqamətcə əksdir. Başqa sözlə, təsir əks təsirə qiymətcə bərabərdir, yəni → → F1.2 F2.1 (2.8) Təsir və əks təsir qüvvələri iki müxtəlif cismə tətbiq olduğun-dan bu qüvvələr bir – birini tarazlaşdırmır və cisimləri birləşdirən düzxətt boyunca yönəlirlər. İmpulsun saxlanma qanunu.→ Cismi kütləsi ilə sürətini hasili bu cismin hərəkət miqdarı və ya impulsu adlanır:P m→ . Nyutonun 2-ci və 3-cü qanunlarından istifadə edərək qapalı sistemin hərəkət miqdarının (impulsun) saxlanma qanununu almaq olar. Bir və ya bir – biri ilə qarşılıqlı təsirdə olan cisimlər qrupu sistem adlanır. Sistemi təşkil edən cisimlərin bir – biri ilə qarçılıqlı təsir qüvvələri daxili qüvvələr, sistemdən kənar cisimlərlə qarşılıqlı təsir qüvvələri isə xarici qüvvələr adlanır. Sistemə təsir edən xarici qüvvələr yoxdursa və ya bu qüvvələr bir – birini tarazlaşdırırsa, belə sistem qapalı sistem adlanır. Fərz edək ki, n cisimdən ibarət qapalı sistem verilmişdir. Bu cisimlərin kütlələri m1, m2, m3, ... , mn və sürətləri → ,→ ,→ ,...,→ olsun. 1 2 3 n Nyutonun 2 – ci qanununa əsasən sistemə daxil olan bütün cisimlərin hərəkət tənliklərini yazaq: d m → → → ... → → 1 1 1 1 dt 1 1 f 2 f 3 d → → → f n F → → 2 1 m22 f2 dt f ... f 2 3 n F2 (2.18)
.................................................. d → → → → → dt mnn → → fn1 fn2 ... f n( n1) F n Burada, f - daxili; i k Fi - xarici qüvvələrdir. Bu tənliklərə tərəf – tərəfə toplayaq: n 1 dt i i f 2 d m → → → → → ... i1 2 1 3 f 1 f 3 f 1 → → → → → (2.19) n f(n1) f ( n1) F1 F2 ... Fn Nyutonun 3 – cü qanununa görə daxili qüvvələrin cəmi sıfıra bərabərdir. Buna nəzər salsaq, (2.19) düsturu dt n d m → n → i1 i i Fi i1 n → (2.20) dt dt n d m → 0 d n m → 0 i i i1 və ya i i i1 n m → → şəklində yazmaq olar. Burada i1 i i P bütün sistemin hərə-kət miqdarının (impulsun) cəmidir. Beləliklə, →dP d n m→ 0 və ya P m → const (2.21) dt dt i i i1 i i → n i1 olar. Deməli, qapalı sistemi təşkil edən cisimlərin hərəkət miqdarlarının (impulsun) cəmi sabit qalır. Bu hərəkət miqdarının (impulsun) saxlanmsı qanunu adlanır. Bu qanunun praktik tətbiqlərindən biri reaktiv hərəkətdir. Cismin hər hansı hissəsi ondan ayrılıb müəyyən sürətlə hərəkət etdiyi zaman cismin özünün hərəkətə gəlməsi reaktiv hərəkət adlanır. Raket yanacaq sistemində yanacaq yandıqda əmələ gələn yüksək təzyiqli və temperaturlu qaz sürətlə xaricə çıxır. Bu zaman raket əks tərəfə hər hansı sürətlə hərəkət edir. Bu hərəkət başlayana qədər raket və qazın impulslarının cəmi, hərəkət başlayandan sonrakı impulsların cəminə bərabər olur. Hərəkət başlayana qədər sistemin impulslarının cəmi sıfıra bərabər olduğu üçün m→ M→ 0 olar. Burada m raketdən çıxan qazın kütləsi, → isə onun sürətidir. M – 1 2 → 1 qalan yanacağın raketlə birlikdə kütləsi, 2 isə raket – yanacaq sisteminin sürətidir. Yuxarıda 2 yazdığımız ifadədən → sürətini təyin etsək, → m → (2.22) 2 M 1 alarıq. Deməli, raketdən çıxan qazın kütləsini sistemin kütləsinə olan nisbəti böyüdükcə, raketin sürəti də bir o qədər böyük olur. Yüklə 1,89 Mb. Dostları ilə paylaş:
|