Nizomiy nomidagi toshkent

MEHANIK HARAKATNING NISBIYLIGI
Mexanika sifatida fizikaning bu bo'limi jismlarning ta'sirini va harakatini o'rganish bilan shug'ullanadi. Harakatning asosiy xususiyati - kosmosdagi harakat. Ammo turli kuzatuvchilar uchun harakat boshqacha bo'ladi - bu mexanik harakatlarning nisbiyligi. Yo'lning yonida turib, harakatlanayotgan mashinani kuzatib tursak, harakat yo'nalishiga qarab, bizni yaqinlashayotganini yoki olib tashlanganini ko'ramiz.
Mashinaning harakatini kuzatib boradigan bo'lsak, biz kuzatuvchi va mashina orasidagi masofa qanday o'zgarib borishini aniqlaymiz. Shu bilan birga, agar biz mashinada o'tirsak va boshqa mashina ham xuddi shu tezlikda harakat qilsa, oldingi avtomobil o'rnida turadi, chunki Mashina orasidagi masofa o'zgarmaydi. Yo'lda turgan kuzatuvchining nuqtai nazari bo'yicha, mashina yo'lovchining nuqtai nazaridan harakatlanmoqda - avtomobil to'xtash joyida.
Bundan kelib chiqadiki, har bir kuzatuvchi o'z yo'lida baholanadi, ya'ni. Mexanik harakatlarning nisbiyligi kuzatish o'tkaziladigan nuqtada aniqlanadi. Shuning uchun, tananing harakatini to'g'ri aniqlash uchun, harakatni baholashni amalga oshiradigan nuqtani (tanani) tanlash kerak. Bu erda, o'ylamasdan, harakatni o'rganishning bunday yondashuvini tushunishni qiyinlashtiradi. Shunday qilib, harakatni "mutlaq" va nisbiy emas "kuzatish" bilan bir nuqtani topmoqchisiz.
Harakatning nisbiyligini o'rganish , fizika va fizika bu muammoni echishga harakat qildi. Olimlar "to'g'ri tekis harakat" va "tanani harakatlantirish tezligi" kabi tushunchalarni ishlatib, bu tananing turli tezlikka ega bo'lgan kuzatuvchilarga nisbatan qanday harakat qilishini aniqlashga harakat qildilar. Natijada kuzatish natijasi tananing tezligi va kuzatuvchilarning bir-biriga nisbatan nisbatlariga bog'liq ekanligi aniqlandi. Tananing tezligi katta bo'lsa, unda u kamroq, keyin esa yaqinlashadi.
Barcha hisob-kitoblar uchun klassik mexanikaning formulalarini ishlatdik, ular tezligi, masofani bosib o'tishlari va bir xil harakatlar uchun vaqtni o'z ichiga olgan. Keyingi taklif mexanik harakatlarning nisbiyligi har bir kuzatuvchi uchun bir xil oqimni anglatadigan tushunchadir. Olimlar tomonidan olingan formulalarga Galiliyadagi o'zgarishlar kiradi. Klassik mexanikada harakatning nisbiylik tushunchasini ifodalash uchun birinchi bo'ldi.
Galileyning o'zgarishlarining jismoniy ma'nosi juda chuqurdir. Klassik mexanikaga ko'ra uning formulalari nafaqat Erda, balki butun olamda ham ishlaydi. Bundan keyingi xulosa shuki, bu makon hamma joyda ham bir xil (bir xil). Harakat hamma yo'nalishlarda bir xil bo'lgandan keyin, bo'shliq izotropiya xususiyatlariga ega, ya'ni. Uning xususiyatlari har tomonlama bir xildir.
Shunday qilib, eng oddiy mexanik hodisalar, tekis bir tekis harakat va mexanik harakatning nisbiylik tushunchasi juda muhim xulosa chiqaradi (yoki gipotezani) quyidagicha bo'ladi: "vaqt" tushunchasi hamma uchun bir xil, ya'ni, U universaldir. Bundan tashqari, bu makon izotropik va bir hil bo'lib, Galileyning o'zgarishlari koinot bo'ylab amal qiladi.
Mana, avtoulovlarning o'tish joyidan kuzatishdan, shuningdek, klassik mexanikaning formulalarini ishlatish urinishlaridan olingan tez-tez, yo'l va vaqtni bog'lash uchun olingan ba'zi noodatiy xulosalar. "Mexanik harakatlarning nisbiyligi" oddiy kontseptsiyasi, koinotni tushunish asoslariga ta'sir qiladigan global xulosalarga olib kelishi mumkin.
Koinotdagi barcha jismlar harakat qiladi, shuning uchun mutlaq tinch holatda bo'lgan jismlar yo'q. Xuddi shu sababga ko'ra, jismning harakatlanayotgan yoki yo'qligini, faqat boshqa jismga nisbatan aniqlash mumkin.
Masalan, mashina yo'lda ketmoqda. Yo'l Yer sayyorasida. Yo'l harakatsiz. Shu sababli, harakatsiz yo'lga nisbatan transport vositasining tezligini o'lchash mumkin. Ammo yo'l Yerga nisbatan harakatsiz. Biroq, Yerning o'zi Quyosh atrofida aylanadi. Binobarin, yo'l avtomobil bilan birga quyosh atrofida ham aylanadi. Binobarin, mashina nafaqat translyatsion harakatni, balki aylanish harakatini ham (Quyoshga nisbatan) bajaradi. Ammo Yerga nisbatan mashina faqat tarjima harakatini amalga oshiradi. Bu namoyon bo'ladi mexanik harakatning nisbiyligi.
Mexanik harakatning nisbiyligi Tananing harakat traektoriyasi, bosib o'tgan masofa, harakat va tezlikning tanlovga bog'liqligi ma'lumot doirasi.
Moddiy nuqta. Ko'p hollarda tananing o'lchamlarini e'tiborsiz qoldirish mumkin, chunki bu tananing o'lchamlari bu jismga o'xshash masofaga nisbatan kichik yoki bu tana va boshqa jismlar orasidagi masofaga nisbatan kichikdir. Hisob-kitoblarni soddalashtirish uchun bunday jismni shartli ravishda ushbu tananing massasi bilan moddiy nuqta deb hisoblash mumkin.
Moddiy nuqta Bunday sharoitda o'lchamlarini e'tiborsiz qoldiradigan jism.
Biz ko'p marta eslatib o'tgan mashinani Yerga nisbatan moddiy nuqta deb adashish mumkin. Ammo agar odam ushbu mashina ichida harakat qilsa, u holda mashinaning hajmini e'tiborsiz qoldirish endi mumkin emas.
Qoida tariqasida, fizikadan masalalarni yechishda jismning harakati sifatida qaraladi moddiy nuqta harakati, va moddiy nuqtaning tezligi, moddiy nuqtaning tezlashishi, moddiy nuqtaning impulsi, moddiy nuqtaning inertsiyasi va boshqalar kabi tushunchalar bilan ishlaydi.
Malumot doirasi
Moddiy nuqta boshqa jismlarga nisbatan harakat qiladi. Berilgan mexanik harakat hisobga olinadigan jismga mos yozuvlar jism deyiladi. Malumot organi hal qilinadigan vazifalarga qarab o'zboshimchalik bilan tanlanadi.
Ma’lumot organi bilan bog'langan koordinata tizimi, bu kelib chiqishi (kelib chiqishi). Koordinatalar tizimi haydash sharoitiga qarab 1, 2 yoki 3 o'qga ega. Nuqtaning chiziqdagi (1 o'q), tekislikdagi (2 o'q) yoki fazodagi (3 o'q) o'rni mos ravishda bir, ikki yoki uchta koordinatalar bilan aniqlanadi. Jismning har qanday vaqtda fazodagi holatini aniqlash uchun vaqtning kelib chiqishini ham belgilash kerak.
Malumot doirasi Bu koordinatalar tizimi, koordinatalar tizimi bog'langan mos yozuvlar organi va vaqtni o'lchash uchun asbob. Tananing harakati ham mos yozuvlar doirasiga nisbatan ko'rib chiqiladi. Turli koordinata tizimlaridagi turli mos yozuvlar organlariga nisbatan bir xil jism butunlay boshqacha koordinatalarga ega bo'lishi mumkin.
Harakat traektoriyasi mos yozuvlar ramkasini tanlashga ham bog'liq.
Malumot tizimlarining turlari turli xil bo‘lishi mumkin, masalan, statsionar sanoq sistemasi, harakatlanuvchi sanoq sistemasi, inertial sanoq sistemasi, noinersial sanoq sistemasi.
Harakatning nisbiyligi. Nisbiylik - tananing mexanik harakatining mos yozuvlar tizimiga bog'liqligi. Malumot doirasini ko'rsatmasdan, harakat haqida gapirishning ma'nosi yo'q.
Nisbiylik prinsipi – har qanday inersial sanoq sistemalarida bir xil sharoitlarda barcha fizik hodisalar aynan bir xilda sodir boʻlishi haqidagi asosiy qonun. Nyutonning ikkinchi qonuni ham barcha inersial sanoq sistemalarda bir xil koʻrinishda yoziladi va bir xil mazmunga ega, degan xulosaga kelish mumkin. Bu xulosa Galiley nisbiylik prinsipi deb ataladi. Kuzatishlar natijasida toʻplangan maʼlumotlar, faqat mexanik hodisalar emas, balki har qanday hodisalar va ularni ifodalovchi tabiat qonunlari hamma inersial sanoq sistemalarda bir xilda sodir boʻlishini koʻrsatadi.
1887 yilda A. Maykelson yorugʻlikning boʻshliqsagi tezligi yorugʻlik manbaining harakatidan qatʼi nazar, barcha inersial sanoq sistemalarda bir xil qiymatga ega ekanligini tajribada isbotladi. Fizikaning asosiy qonunlaridan boʻlgan elektrodinamika qonunlarini ifodalovchi Maksvell tenglamalari ham barcha inersial sanok, sistemalarda bir xil koʻrinishga ega. Maksvell tengla-malari Galiley almashtirishlariga invariant emas ekan. A. Eynshteyn Galiley almashtirishlarini universal harakterga ega emasligini, bunday hollarda fazo bilan vaqt orasida oʻzaro bogʻlanishlar mavjudligini eʼtiborga oluvchi Lorents almashtirishlariagsh foydalanish zarur ekanligini koʻrsatdi. Yorugʻlik nurining boʻshliqdagi tezligi barcha inersial sanok, sistemalarda bir xil qiymatga ega boʻlib, yorugʻlik manbaining harakatiga bogʻliq emasligi va Nisbiylik prinsipi asosida Eynshteyn nisbiylikning maxsus nazariyasini yaratgan.
Nyutonning klassik mexanikasida barcha inersial sanoq tizimlarining fizikaviy teng huquqlilik prinsipi. Bu holat mexanika qonunlari birday boʻlganida namoyon boʻladi. Biror inersial sanoq tizimida oʻtkaziladigan har qanday mexanik tajribalar asosida muayyan tizim tinch holatda yoki tugʻri chiziqli tekis harakatda ekanligini aniqlab boʻlmaydi. Bu holatni birinchi boʻlib 1636-yilda Galileo Galilei aniqlagan.
Moddiy nuqtaning harakati nisbiydir: uning holati, tezligi, trayektoriyasining shakli ushbu harakat qaysi inersial sanoq tizimi (sanoq jismi)ga nisbatan qaralishiga bogʻliq. Shuning bilan birga, klassik mexanika qonunlari barcha inersial sanoq tizimlarida birday boʻladi. Mexanik harakatning nisbiyligi va mexanika qonunlarining turli inersial sanoq tizimlarida birday bulishi Galilei nisbiylik prinsipi mazmunini tashkil qiladi. Matematik jihatdan Galilei nisbiylik prinsipi mexanika tenglamalarining harakatlanayotgan nuqtalar koordinatalarini (vaqtning ham inersial sanoq tizimidan boshqasiga oʻtishdagi almashtirishlarga — Galilei almashtirishlariga nisbatan invariantligini ifodalaydi (qarang Nisbiylik nazariyasi).
Shu sababli Galilei almashtirishlarida yuqoridagi tenglama oʻzgarmaydi. Bu tenglama Galilei nisbiylik prinsipining matematik ifodalanishidir. Galilei nisbiylik prinsipi jismlar yoruglik tezligiga nisbatan ancha kichik tezliklar bilan harakatlangan hol uchungina oʻrinli. ~ s boʻlgan hollarda Galilei almashtirishlari Lorens almashtirishlari bilan almashtirilishi lozim. Klassik mexanikaga asosan jismlarning absalyut tezligini aniqlab bo`lmaganidan so`ng x x 1 (1) 24 olimlar elektromagnit to`lqinlar ya’ni yorug`lik nuri yordamida tezlikni absalyut qiymatini aniqlamoqchi bo`lishdi. Тajribalar natijalarini analiz qilib A.Eynshteyn 1905 yilda maxsus nisbiylik nazariyasini yaratdi. Uning fikricha tabiatda elektromagnit tebranishlarni (yorug`lik nuri ) taratuvchi efir moddasi yo`q, shuning uchun tezlikka absalyut qiymat berib bo`lmaydi. Maxsus nisbiylik nazariyasi asosida ikkita postulat yotadi. 1- postulat. Inersial sanoq tizimlari ekvivalent bo`lib tabiatdagi hamma hodisalar ularda bir xil bajariladi. Faqat mexanik yo`l bilan emas balki optik tajribalar yordamida ham tizimning harakat holatini aniqlab bo`lmaydi. 2- Postulat. Yorug`likning vakuumdagi tezligi hamma inersial tizimlarida bir xil bo`lib manba yoki qabul qiluvchining tezligiga bog`liq emas.


XULOSA
Mexanika materiya harakatining eng sodda turi haqidagi ta’limotdir. Bunday harakat jismlarning yoki jism qismlarining bir-biriga nisbatan ko‘chishidan iborat bo‘ladi. Mexanika ham, hamma tabiiy fanlar kabi, o‘zining qonun-qoidalarini tajribalardan olingan ma’lumotlarni umumlashtirish yo‘li bilan aniqlaydi. Jismlarning ko‘chishini kuzatish tajribalari eng sodda tajribalardandir. Odamlar, kundalik turmushida va har qanday ishlab chiqarish jarayonida jismlarning ko‘chishini ko‘radilar. Shuning uchun mexanik tasavvurlar juda yaqqol bo‘ladi. Mexanikaning boshqa tabiiy fanlardan oldinroq rivojlanishiga ham sabab ana shu.
Fizikaning jismlar mexanik harakatini va nisbiy tinchlik sharoitlarini o‘rganadigan bo‘limi mexanika deyiladi.
Mexanik harakatda bir jismning vaziyati boshqa jismlarga nisbatan o‘zgaradi. Masalan, poyezd temir yo‘l iziga nisbatan, trolleybus, avtobuslar binolarga, daraxtlarga nisbatan harakat qiladi va hokazo. Ammo temir yo‘l relsi va binolar, daraxtlarning o‘zi ham Yer bilan birga harakatlanib turadi. Tabiatda mutlaqo harakatsiz jism yo‘q.
Tabiatdagi hamma jismlar harakatda bo‘lganligidan har qanday tinchlik nisbiydir.
Har qanday tinchlik nisbiy bo‘lgani kabi, har qanday harakat ham nisbiydir.
Mexanika uch qismga bo‘linadi: kinematika, dinamika va statika.
Mexanikaning mexanik harakatni uni yuzaga keltirgan sabablarga bog‘liq bo‘lmagan holda o‘rganadigan bo‘limi kinematika deyiladi.
Mexanikaning jismlarning harakat qonunlarini harakatlanayotgan jism massalariga va ta’sir etuvchi kuchlarga bog‘liq holda o‘rganadigan bo‘limi dinamika deyiladi.
Kuch ta’sirida jismlarning muvozanat holatini saqlash shartlarini o‘rganadigan mexanikani bo‘limi statika deyiladi.
Kinematika o‘rin almashtirishning o‘zinigina vaqtga bog‘lab tekshiradi, dinamika esa jismlarning harakat holatlarini o‘zgartiradagan o‘zaro ta’sirlarni ham hisobga oladi.
Jismning harakatini tasvirlashda, ya’ni uni vaziyatining o‘zgarishini ko‘rsatishda, berilgan jismning harakati kaysi jismga yoki jismlar sistemasiga nisbatan qaralishini tanlab olish kerak.
Mexanik harakat turli mexanik ob'ektlar uchun ko'rib chiqilishi mumkin:
Moddiy nuqta harakati uning koordinatalarining vaqt ichida o'zgarishi bilan to'liq aniqlanadi (masalan, tekislikda ikkita). Buni o'rganish nuqta kinematikasidir. Xususan, harakatning muhim xarakteristikalari moddiy nuqtaning traektoriyasi, siljishi, tezligi va tezlanishidir.
To'g'ri chiziqli nuqta harakati (u har doim to'g'ri chiziqda bo'lsa, tezlik bu to'g'ri chiziqqa parallel)
Egri chiziqli harakat- nuqtaning to'g'ri chiziq bo'lmagan traektoriya bo'ylab, istalgan vaqtda ixtiyoriy tezlanish va ixtiyoriy tezlik bilan harakati (masalan, aylana bo'ylab harakat).
Qattiq tana harakati uning har qanday nuqtalarining harakatidan (masalan, massa markazi) va shu nuqta atrofida aylanish harakatidan iborat. U qattiq jismning kinematikasi bilan o'rganiladi.
Agar aylanish bo'lmasa, u holda harakat chaqiriladi progressiv va tanlangan nuqtaning harakati bilan to'liq aniqlanadi. Harakat to'g'ridan-to'g'ri bo'lishi shart emas.
Tavsif uchun aylanish harakati- tanlangan nuqtaga nisbatan tana harakatlari, masalan, bir nuqtada o'rnatilgan, - Eyler burchaklaridan foydalaning. Uch o'lchovli fazoda ularning soni uchtadir.
Uzluksiz harakat... Bu erda muhitning alohida zarrachalarining harakati bir-biridan mutlaqo mustaqil (odatda faqat tezlik maydonlarining uzluksizligi shartlari bilan cheklangan) deb taxmin qilinadi, shuning uchun aniqlovchi koordinatalar soni cheksizdir (funktsiyalar noma'lum bo'ladi).