Jismlarning o'zaro ta'siri hayotdan misollar. Fizikadagi jismlarning o'zaro ta'siri

>> Jismlarning o'zaro ta'siri

Nima uchun Oy Yer atrofida harakat qiladi va koinotga uchmaydi? Qanday jism zaryadlangan deb ataladi? Zaryadlangan jismlar bir-biri bilan qanday ta'sir qiladi? Biz elektromagnit o'zaro ta'sirga qanchalik tez-tez duch kelamiz? Bular biz ushbu paragrafda ko'rib chiqilishi kerak bo'lgan savollarning faqat bir qismidir. Qani boshladik!

1. Jismlarning o'zaro ta'siriga ishonch hosil qiling

Kundalik hayotda biz ba'zi organlarning boshqalarga ta'sirining har xil turlariga duch kelamiz. Eshikni ochish uchun siz qo'lingiz bilan unga "harakat qilishingiz" kerak; oyog'ingizning zarbasi to'pni darvozaga uchib kirishiga olib keladi, hatto stulga o'tirganingizda ham unga harakat qilasiz (1.35-rasm, b. 38).

Shu bilan birga, eshikni ochganimizda uning qo'limizga ta'sirini sezamiz, agar siz yalangoyoq futbol o'ynasangiz, to'pning oyog'imizga ta'siri ayniqsa sezilarli bo'ladi va stulning ta'siri bizni erga yiqilishdan saqlaydi. Ya'ni, harakat har doim o'zaro ta'sirdir: agar bir jism boshqasiga ta'sir qilsa, ikkinchi jism birinchisiga ta'sir qiladi.

Guruch. 1.35. Jismlarning o'zaro ta'siriga misollar

Harakat bir tomonlama emasligini aniq ko'rishingiz mumkin. Oddiy tajriba o'tkazing: konkida turganingizda, do'stingizni engil itaring. Natijada, nafaqat do'stingiz, balki o'zingiz ham harakat qilishni boshlaysiz.

Ushbu misollar olimlarning tabiatda biz doimo bir tomonlama harakat bilan emas, balki o'zaro ta'sir bilan shug'ullanamiz, degan xulosasini tasdiqlaydi.

Keling, o'zaro ta'sirlarning ayrim turlarini batafsil ko'rib chiqaylik.

2. Gravitatsion o'zaro ta'sir haqida eslang

Nima uchun qo'ldan bo'shatilgan qalam, daraxt bargi yoki yomg'ir tomchisi bo'lsin, har qanday ob'ekt tushadi va pastga qarab harakatlanadi (1.36-rasm)? Nega kamondan otilgan o‘q to‘g‘ri uchmay, oxir-oqibat yerga tushadi? Nima uchun Oy Yer atrofida harakat qiladi? Bu barcha hodisalarning sababi shundaki, Yer boshqa jismlarni o'ziga tortadi va bu jismlar ham Yerni o'ziga tortadi. Misol uchun, Oyning tortishish kuchi Yerda to'lqinlarni keltirib chiqaradi (1.37-rasm). Bizning sayyoramiz va Quyosh tizimidagi barcha boshqa sayyoralar Quyoshga va bir-biriga tortiladi.

Guruch. 1.36. Yomg'ir tomchilari Yerning tortishish kuchi ta'sirida pastga tushadi

1687 yilda taniqli ingliz fizigi Isaak Nyuton (1.38-rasm) koinotdagi barcha jismlar o'rtasida o'zaro tortishish mavjud bo'lgan qonunni ishlab chiqdi.

Guruch. 1.37. To'lqinlar Oyning tortishish kuchining natijasidir

Moddiy jismlarning bunday o'zaro tortishishi tortishish o'zaro ta'siri deb ataladi. Tajribalar va matematik hisob-kitoblarga asoslanib, Nyuton tortishish kuchining o'zaro ta'sirining intensivligi o'zaro ta'sir qiluvchi jismlar massasining ortishi bilan ortib borishini aniqladi. Shuning uchun ham siz va bizni Yer o'ziga tortayotganiga ishonch hosil qilish oson, lekin stol qo'shnimizning jozibasini umuman his qilmaymiz.

3. Makromagnit o'zaro ta'sir bilan tanishish

O'zaro ta'sirning boshqa turlari mavjud. Misol uchun, agar siz balonni ipak bilan ishqalasangiz, u turli xil engil narsalarni o'ziga jalb qila boshlaydi: tolalar, guruch donalari, qog'oz parchalari (1.39-rasm). Bunday to'p elektrlashtirilgan yoki zaryadlangan deb aytiladi.

Zaryadlangan jismlar bir-biri bilan o'zaro ta'sir qiladi, lekin ularning o'zaro ta'sirining tabiati boshqacha bo'lishi mumkin: ular bir-birini tortadi yoki qaytaradi (1.40-rasm).

Guruch. 1.38. Mashhur ingliz olimi Isaak Nyuton (1643-1727)

Bu hodisaning birinchi jiddiy tadqiqotlari 16-asr oxirida ingliz olimi Uilyam Gilbert (1544-1603) tomonidan amalga oshirilgan.

Guruch. 1.39. Elektrlashtirilgan to'p qog'oz varag'ini tortadi

Guruch. 1.40. Ikkita zaryadlangan to'p bir-biri bilan o'zaro ta'sir qiladi: a - tortish; b - qaytarish

Gilbert zaryadlangan jismlar o'rtasidagi o'zaro ta'sirni elektr deb atagan (yunoncha elektron - kehribar so'zidan), chunki qadimgi yunonlar amber ishqalansa, mayda narsalarni o'ziga jalb qila boshlashini payqashgan.

Siz yaxshi bilasizki, kompas ignasi, agar erkin aylanishga ruxsat berilsa, har doim bir uchi shimolga, ikkinchisi janubga qaratilgan holda to'xtaydi (1.41-rasm). Buning sababi, kompas ignasi magnit, bizning Yer sayyoramiz ham magnit va ulkan va ikkita magnit har doim bir-biri bilan o'zaro ta'sir qiladi. Har qanday ikkita magnitni oling va ularni bir-biriga yaqinlashtirmoqchi bo'lganingizdan so'ng, siz darhol tortishish yoki itarish his qilasiz. Ushbu o'zaro ta'sir magnit deb ataladi.

Fiziklar elektr va magnit o'zaro ta'sirlarni tavsiflovchi qonunlar bir xil ekanligini aniqladilar. Shuning uchun fanda yagona elektromagnit o'zaro ta'sir haqida gapirish odatiy holdir.

Biz tom ma'noda har qadamda elektromagnit o'zaro ta'sirlarga duch kelamiz - axir, biz yurganimizda yo'l yuzasi bilan o'zaro ta'sir qilamiz (biz suramiz) va bu o'zaro ta'sirning tabiati elektromagnitdir. Elektromagnit o'zaro ta'sirlar tufayli biz harakat qilamiz, o'tiramiz va yozamiz. Biz elektromagnit o'zaro ta'sir yordamida ham ko'ramiz, eshitamiz, hidlaymiz va teginamiz (1.42-rasm). Ko'pgina zamonaviy qurilmalar va maishiy texnikalarning ishlashi elektromagnit o'zaro ta'sirga asoslangan.

Ko'proq aytaylik: elektromagnit o'zaro ta'sirsiz jismoniy jismlarning, shu jumladan siz va menning mavjudligi mumkin emas. Ammo zaryadlangan to'plar va magnitlarning o'zaro ta'siri bularning barchasiga qanday aloqasi bor? - deb so'rayapsiz. Shoshmang: fizikani o'rganish orqali siz bu bog'liqlik mavjudligiga albatta amin bo'lasiz.

4. Biz hal qilinmagan muammolarga duch kelamiz

Faqat o'tgan asrning o'rtalarida kashf etilgan o'zaro ta'sirlarning yana ikkita turini eslatib o'tmasa, bizning tavsifimiz to'liq bo'lmaydi.

Guruch. 1.41 Kompas ignasi har doim shimolga yo'naltirilgan

Guruch. 1.42 Biz elektromagnit o'zaro ta'sir tufayli ko'ramiz, eshitamiz, tushunamiz

Ular kuchli va zaif o'zaro ta'sirlar deb ataladi va faqat mikrokosmos doirasida harakat qiladi. Shunday qilib, o'zaro ta'sirlarning to'rt xil turi mavjud. Juda ko'pmi? Albatta, o'zaro ta'sirning yagona universal turi bilan shug'ullanish ancha qulayroq bo'ladi. Bundan tashqari, turli xil o'zaro ta'sirlarni - elektr va magnitni - bitta elektromagnitga birlashtirish misoli allaqachon mavjud.

Ko'p o'n yillar davomida olimlar bunday birlashish nazariyasini yaratishga harakat qilishdi. Ba'zi qadamlar allaqachon qilingan. 20-asrning 60-yillarida elektromagnit va zaif o'zaro ta'sirlar birlashtirilgan elektrozaif o'zaro ta'sir nazariyasini yaratish mumkin edi. Ammo o'zaro ta'sirning barcha turlarini to'liq ("buyuk") birlashtirish hali ham uzoqdir. Shunday ekan, har biringizda jahon ahamiyatiga molik ilmiy kashfiyot qilish imkoniyati bor!

Keling, xulosa qilaylik

Fizikada o'zaro ta'sir - bu jismlar yoki zarralarning bir-biriga ta'siri. Biz fanga ma'lum bo'lgan to'rtta o'zaro ta'sirning ikkita turini qisqacha tasvirlab berdik: tortishish va elektromagnit.

Jismlarning Yerga, sayyoralarning Quyoshga va aksincha tortilishi tortishish kuchining o'zaro ta'sirining namoyon bo'lishiga misoldir.

Elektr o'zaro ta'siriga misol sifatida elektrlashtirilgan sharning qog'oz parchalari bilan o'zaro ta'sirini ko'rsatish mumkin. Magnit o'zaro ta'sirning misoli kompas ignasining Yer bilan o'zaro ta'siri, u ham magnit bo'lib, buning natijasida ignaning bir uchi doimo shimolga, ikkinchisi esa janubga ishora qiladi.

Elektr va magnit o'zaro ta'sirlar yagona elektromagnit o'zaro ta'sirning ko'rinishidir.

Nazorat savollari

1. Jismlarning o'zaro ta'siriga misollar keltiring.

2. Tabiatda o'zaro ta'sirning qanday turlari mavjud?

3. Gravitatsion o‘zaro ta’sirga misollar keltiring.

4. Olamdagi barcha jismlar o'rtasida o'zaro tortishish borligiga ko'ra qonunni kim kashf etgan?

5. Elektromagnit o'zaro ta'sirga misollar keltiring.

Mashq qilish

"Jismlarning o'zaro ta'sirini tasdiqlovchi tajribam" mavzusida qisqa insho yozing (bu she'r ham bo'lishi mumkin!).

Ukrainada fizika va texnologiya

Lev Vasilevich Shubnikov (1901-1945) qisqa umrining muhim qismini Xarkovda o'tkazdi va u erda past haroratli laboratoriyaga rahbarlik qildi. Laboratoriyadagi ko'plab o'lchovlarning aniqlik darajasi zamonaviylardan kam emas edi. 30-yillarda laboratoriyada kislorod, azot va boshqa gazlar suyuq holatda olingan. Shubnikov materialning elektr qarshiligi nolga teng bo'lgan super o'tkazuvchanlik holatida metallarni o'rganish asoschisi edi. Olim uchun eng oliy mukofot - olimning o'zi nomi bilan texnik atama o'rniga u kashf etgan hodisaning nomi qo'llanilishidir. "Shubnikov-de Haas effekti"; "Shubnikov bosqichi"; "Obreimov-Shubnikov usuli" mashhur ukrainalik olimning zamonaviy fizika qurilishiga qo'shgan hissasining bir nechta misolidir.

Fizika. 7-sinf: Darslik / F. Ya. Bozhinova, N. M. Kiryuxin, E. A. Kiryuxina. - X.: "Ranok" nashriyoti, 2007. - 192 b.: kasal.

Jismning dam olishi yoki bir xil va to'g'ri chiziqli harakatlanishi uchun unga yo umuman ta'sir qilish kerak emas yoki barcha jismlarning umumiy harakati qoplanadigan tarzda harakat qilish kerak. Tananing tezlikni o'zgartirishni boshlashi, ya'ni tezlashuvga ega bo'lishi uchun nima bo'lishi kerakligini aniqlash vaqti keldi. Buning uchun oldingi sinflarda fizika darslarida duch kelgan ba'zi fizik miqdorlarni eslab qolish kerak bo'ladi.

Ma'lumki, jismning tezligi faqat unga boshqa jism harakat qilsagina o'zgaradi. Masalan, Yerning unga ta'siri natijasida og'irlikning erkin tushishi. Yiqilish paytida tezlik oshadi, ya'ni uning o'zgarishi ushbu harakatga bog'liq (1-rasm).

Guruch. 1. Erkin tushish

Ammo shu bilan birga, ikkinchi tananing tezligi ham o'zgaradi. Yoningizda turgan do'stingizdan muz ustida itarishga harakat qiling. Sizning do'stingiz ham harakatlana boshlaganini sezasiz. Tanalar o'zaro ta'sir qiladi. Bir tomonlama harakat degan narsa yo'q.

Jismlarning o'zaro ta'sirini tavsiflash uchun jismoniy miqdorni kiritish kerak, bunday miqdor kuchdir.

Kuch - bu bir jismning boshqasiga ta'sirini (jismlarning o'zaro ta'siri) tavsiflovchi vektor miqdori. Kuch - bu o'zaro ta'sir o'lchovidir. SI kuch birligi Nyutondir.

N (nyuton)

Kuchning ta'siri natijasida jism tezlanishni boshdan kechirganligi sababli, jism olgan tezlanish va bu tezlanishni keltirib chiqargan kuch o'rtasida bog'lanishni o'rnatish kerak.

Agar aravacha tezlashganda og'irligi osilgan maxsus konstruksiya (2-rasm) o'rnatilgan trolleybusga har xil kattalikdagi kuchlar tatbiq etilsa, qo'llaniladigan kuchning ortishi bilan og'irlikning og'ishi ortib borishini sezishingiz mumkin. Ya'ni, jismga kuch ta'siri natijasida erishadigan tezlanish bu kuchning kattaligiga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir (3-rasm). Tezlanish kuch bilan bir xil yo'nalishda yo'naltiriladi.

Guruch. 2. Jismning kuch va tezlanishi o'rtasidagi bog'liqlikni o'rganish

Guruch. 3. Jismga ta’sir qiluvchi kuch natijasida erishgan tezlanish shu kuchning kattaligiga to‘g‘ri proporsionaldir.

Tezlashuv tana vazniga ham bog'liq.

Agar siz doimiy kuch qo'llaniladigan aravaning massasini (4-rasm) o'zgartirsangiz, massa ortib borishi bilan og'irlikning og'ishi kamayishini sezasiz. Ya'ni, tezlanish tananing massasiga teskari proportsionaldir.

Guruch. 4. Jismga kuch ta’siri natijasida erishgan tezlanish shu jismning massasiga teskari proporsionaldir.

Nyutonning ikkinchi qonuni yuqorida olingan ikkita xulosani birlashtiradi.

Nyutonning ikkinchi qonuni: jismga kuch ta'siri natijasida olingan tezlanish F, bu kuchning kattaligiga to'g'ridan-to'g'ri proportsional va tananing massasiga teskari proportsionaldir.

Agar tanaga bir nechta kuchlar ta'sir qilsa, u holda bu kuchlarning natijasi topiladi, ya'ni ma'lum bir yo'nalish va son qiymatga ega bo'lgan ma'lum jami jami kuch topiladi. Ya'ni, ma'lum bir vaqtning o'zida turli xil kuchlarni qo'llashning deyarli barcha holatlari bitta natijaviy kuchning ta'siriga qisqartirilishi mumkin.

Natija Ular tanaga ta'sir etuvchi barcha kuchlarning vektor yig'indisi bilan bir xil tezlanishni beradigan kuchni chaqiradilar.

Shunday qilib, Nyutonning ikkinchi qonuni quyidagicha shakllantirish mumkin: jismga ta'sir qiluvchi barcha kuchlarning natijasi tananing massasi va bu kuchlarning ta'siri natijasida olingan tezlanishning ko'paytmasiga teng.

Fizikada o'zaro ta'sir turlari

Tabiatda o'zaro ta'sirning to'rt turi mavjud.

1. Gravitatsion(tortishish kuchi) - massaga ega bo'lgan jismlarning o'zaro ta'siri. Bu kosmik jismlar miqyosida muhim ahamiyatga ega. Masalan, biz Yerga tortishimizni his qilamiz, chunki u juda katta massaga ega, lekin biz stol, stul va nisbatan kichik massaga ega bo'lgan boshqa jismlarga jalb qilishni his qilmaymiz.

2. Elektromagnit. Har qanday atomning tarkibi zaryadlangan zarralarni o'z ichiga oladi, shuning uchun bunday o'zaro ta'sir asosiy hisoblanadi va biz uni har doim va hamma joyda uchratamiz. Bu ishqalanish kuchi (5-rasm) va elastik kuch kabi mexanik kuchlar uchun javobgar bo'lgan elektromagnit o'zaro ta'sirdir.

Guruch. 5. Ishqalanish kuchining tabiati

Molekulalararo masofa ortishi bilan molekulalararo tortishish va itarish kuchlari kamayadi - faqat tortishish kuchlari itaruvchi kuchlarga qaraganda sekinroq kamayadi - shuning uchun to'liq elastik kuchlar paydo bo'ladi, ular molekulalararo tortishish kuchlari tomon yo'naltiriladi (6-rasm).

Guruch. 6. Elastik kuchning tabiati

Gravitatsion o'zaro ta'sir bilan solishtirganda, elektromagnit o'zaro ta'sir ancha kuchliroq, lekin birinchisidan farqli o'laroq, u elektr zaryadiga ega bo'lgan jismlar uchun amal qiladi.

3. Kuchli. Ushbu o'zaro ta'sir taxminan 100 yil oldin kashf etilgan. Aynan o'sha paytda olimlar musbat zaryadlangan va yadroning bir qismi bo'lgan protonlar u erda qanday ushlab turilishi haqida hayron bo'lishdi (7-rasm), chunki xuddi shunday zaryadlangan jismlar bir-birini qaytarishi kerak. Kuchli kuch yadroda protonlarni ushlab turadi. Bu o'zaro ta'sir qisqa masofali, ya'ni yadro o'lchami tartibi bo'yicha masofaga ta'sir qiladi.

Guruch. 7. Kuchli kuch protonlarni yadroda ushlab turadi

4. Zaif. Bunday o'zaro ta'sir elementar zarralar orasidagi ba'zi turdagi o'zaro ta'sirlar, ba'zi turdagi b-emirilishlar va atom, atom yadrosi ichida sodir bo'ladigan boshqa jarayonlar uchun javob beradi (8-rasm).

Guruch. 8. Alfa, beta va gamma parchalanishlari

Ko'pgina fiziklar tabiatda bitta umumiy o'zaro ta'sir mavjudligiga ishonishadi va yuqoridagi o'zaro ta'sirlar faqat uning namoyon bo'lishidir va bu to'rt turning barchasi bittaga qisqartiriladigan yagona maydon nazariyasini olishga harakat qilishadi. Hozirgi vaqtda elektromagnit, kuchli va zaif o'zaro ta'sirlarni birlashtirish mumkin bo'ldi.

NSOdagi Nyutonning ikkinchi qonuni. Markazdan qochma kuch

Nyuton qonunlari inertial sanoq sistemalarida bajariladi, lekin bu qonunlar noinertial sanoq sistemalarida (NSF) ham bajarilishiga erishish mumkin.

Olimlar NSOda tanadagi tezlanishning paydo bo'lishi uchun javobgar bo'lgan odatiy kuchlardan tashqari, inertial kuchlar - kuchning maxsus turi mavjudligiga ishonishga kelishib oldilar. Ular inertial bo'lmagan tizimning inertialga nisbatan harakatlanishi tezlashuvi bilan bog'liq.

NSOda Nyutonning ikkinchi qonuni quyidagi shaklni oladi:

noinertial sanoq sistemasidagi tezlanish qayerda; - inersiya kuchi

bu yerda inertial sanoq sistemasining absolyut tezlanishi

NSO da Nyutonning inersiya kuchlari haqidagi uchinchi qonuni bajarilmaydi.

Inersiya kuchiga misol qilib keltirish mumkin markazdan qochma kuch. Mashinaning keskin burilishi paytida odam o'rindiqqa bosiladi. Bu odamning nuqtai nazaridan unga markazdan qochma kuch ta'sir qiladi va erdagi kuzatuvchi nuqtai nazaridan odam inertsiya bo'yicha harakat qilishni davom ettiradi, avtomobil o'rindig'i esa aylanishga intiladi (9-rasm).

Guruch. 9. Markazdan qochma kuch

Olingan kuchni qanday topish mumkin

Natija (natija) natijasi tanaga qo'llaniladigan barcha kuchlarning umumiy ta'siriga teng bo'lgan kuchdir (10-rasm).

Guruch. 10. Natijani topish

Kuchlar o'zaro bir-birini ko'paytirishi shart emas. Qishda chana uchayotganingizni tasavvur qiling (11-rasm). Birinchi holatda, do'stlaringiz taqdim etadigan kuchlar qo'shiladi. Ikkinchisida do'stlardan biri chanadan voz kechishni istamaydi va uni boshqa tomonga tortadi. Bunday holda, kuch modullari chiqariladi.

Guruch. 11. Masalan, rasm

Keling, kuchlar bir to'g'ri chiziq bo'ylab emas, balki turli yo'nalishlarda yo'naltirilganda misolni ko'rib chiqaylik. Shaklda. 11 qiya tekislikda joylashgan va ishqalanish ta'sirida ushlab turilgan jismni ko'rsatadi. Bu kuchga qo'shimcha ravishda tanaga tortishish kuchi () va yerning reaktsiya kuchi () ta'sir qiladi. Agar tana muvozanat holatida bo'lsa, u holda barcha kuchlarning vektor yig'indisi nolga teng, ya'ni natija nolga teng.

Binobarin, tananing olgan tezlashuvi ham nolga teng.

Guruch. 11. Tanaga ta'sir etuvchi kuchlar

Adabiyotlar ro'yxati

G.Ya. Myakishev, B.B. Buxovtsev, N.N. Sotskiy. Fizika 10. - M.: Ta'lim, 2008.
A.P. Rymkevich. Fizika. Muammolar kitobi 10-11. - M.: Bustard, 2006 yil.
O.Ya. Savchenko. Fizika muammolari. - M.: Nauka, 1988 yil.
A.V. Peryshkin, V.V. Krauklis. Fizika kursi. T. 1. - M.: Davlat. o'qituvchi ed. min. RSFSR ta'limi, 1957 yil.

Studopedia.org internet portali ().
Abitura.com internet portali ().
School-collection.edu.ru internet portali ().
Class-fizika.narod.ru internet portali ().
Fizika-lekcii.ucoz.ua internet portali ().

Uy vazifasi

Klassik fizikaga ko'ra, biz bilgan dunyoda jismlar va zarralar doimo bir-biri bilan o'zaro ta'sir qiladi. Agar biz jismlarni tinch holatda kuzatsak ham, bu hech narsa sodir bo'lmaydi degani emas. Molekulalar, atomlar va elementar zarralar orasidagi ushlab turish kuchlari tufayli siz jismoniy dunyoning materiya ko'rinishidagi ob'ektni biz uchun ochiq va tushunarli bo'lgan holda ko'rishingiz mumkin.

Jismlarning tabiat va hayotdagi o'zaro ta'siri

O‘z tajribamizdan ma’lumki, biror narsaga yiqilib, biror narsaga urilganda, biror narsa bilan to‘qnashganda, bu yoqimsiz va og‘riqli bo‘lib chiqadi. Siz mashinani itarib yuborasiz yoki ehtiyotsiz o'tkinchi sizga to'qnashdi. U yoki bu tarzda siz atrofingizdagi dunyo bilan muloqot qilasiz. Fizikada bu hodisa "jismlarning o'zaro ta'siri" deb ta'riflangan. Keling, zamonaviy klassik fan ularni qanday turlarga ajratishini batafsil ko'rib chiqaylik.

Jismlarning o'zaro ta'siri turlari

Tabiatda jismlar o'rtasidagi o'zaro ta'sirning to'rt turi mavjud. Birinchisi, ma'lumki, jismlarning tortishish o'zaro ta'siri. Jismlarning massasi tortishish qanchalik kuchli ekanligini aniqlaydi.

Biz buni sezishimiz uchun u etarlicha katta bo'lishi kerak. Aks holda, ushbu turdagi o'zaro ta'sirni kuzatish va qayd etish juda qiyin. Kosmos - bu juda katta massaga ega bo'lgan kosmik jismlar misolida tortishish kuchlarini kuzatish mumkin bo'lgan joy.

Gravitatsiya va tana massasi o'rtasidagi bog'liqlik

To'g'ridan-to'g'ri jismlar orasidagi o'zaro ta'sir energiyasi massaga to'g'ridan-to'g'ri proportsional va ular orasidagi masofaning kvadratiga teskari proportsionaldir. Bu zamonaviy fan ta'rifiga ko'ra.

Sizni va sayyoramizdagi barcha jismlarni o'ziga jalb qilish massasi bo'lgan ikki jism o'rtasida o'zaro ta'sir kuchi mavjudligi bilan bog'liq. Shunday qilib, yuqoriga tashlangan jism yana Yer yuzasiga tortiladi. Sayyora juda katta, shuning uchun ta'sir kuchi sezilarli. Gravitatsiya jismlarning o'zaro ta'sirini keltirib chiqaradi. Jismlarning massasi uni ko'rsatish va ro'yxatga olish imkonini beradi.

Gravitatsiyaning tabiati aniq emas

Ushbu hodisaning tabiati bugungi kunda juda ko'p bahs-munozaralar va taxminlarni keltirib chiqarmoqda; Haqiqiy kuzatish va massa va tortishish o'rtasidagi ko'rinadigan bog'liqlikdan tashqari, tortishish kuchini keltirib chiqaradigan kuch aniqlanmagan. Garchi bugungi kunda kosmosda tortishish to'lqinlarini aniqlash bilan bog'liq bir qator tajribalar olib borilmoqda. Bir paytlar Albert Eynshteyn tomonidan aniqroq taxmin qilingan.

U tortishish kuchi fazo-vaqt to'qimalarining unda joylashgan jismlar tomonidan egrilik hosil bo'lishi haqidagi gipotezani shakllantirdi.

Keyinchalik, bo'shliq materiya bilan almashtirilganda, u o'z hajmini tiklashga intiladi. Eynshteyn kuch va materiyaning zichligi o'rtasida teskari bog'liqlik borligini taklif qildi.

Bu qaramlikning yaqqol namoyishiga misol qilib, nafaqat kosmik jismlarni, balki yorug'likni ham o'ziga jalb qila oladigan aql bovar qilmaydigan materiya va tortishish kuchiga ega qora tuynuklardir.

Aynan tortishish tabiatining ta'siri tufayli jismlar orasidagi o'zaro ta'sir kuchi sayyoralar, yulduzlar va boshqa kosmik jismlarning mavjudligini ta'minlaydi. Bundan tashqari, ba'zi ob'ektlarning boshqalar atrofida aylanishi xuddi shu sababga ko'ra mavjud.

Elektromagnit kuchlar va taraqqiyot

Jismlarning elektromagnit o'zaro ta'siri gravitatsiyaviy o'zaro ta'sirni biroz eslatadi, lekin ancha kuchliroqdir. Ijobiy va manfiy zaryadlangan zarralarning o'zaro ta'siri uning mavjudligiga sababdir. Aslida, bu elektromagnit maydonning paydo bo'lishiga olib keladi.

U tana(lar) tomonidan hosil bo'ladi yoki so'riladi yoki zaryadlangan jismlarning o'zaro ta'sirini keltirib chiqaradi. Bu jarayon tirik hujayraning biologik faolligi va undagi moddalarning qayta taqsimlanishida juda muhim rol o'ynaydi.

Bundan tashqari, kuchlarning elektromagnit namoyon bo'lishining yaqqol misoli oddiy elektr toki, sayyoramizning magnit maydonidir. Insoniyat ma'lumotlarni uzatish uchun bu kuchdan juda keng foydalanadi. Bular mobil aloqa, televizor, GPRS va boshqalar.

Mexanikada bu elastiklik va ishqalanish shaklida namoyon bo'ladi. Ushbu kuchning mavjudligini ko'rsatadigan aniq tajriba maktab fizikasi kursidan hammaga ma'lum. Bu ebonit tokchasini ipak mato bilan ishqalashdir. Sirtda paydo bo'ladigan manfiy zaryadli zarralar yorug'lik jismlarini jalb qilishni ta'minlaydi. Kundalik misol - taroq va soch. Plastmassaning sochlar bo'ylab bir necha harakatlaridan so'ng ular o'rtasida tortishish paydo bo'ladi.

Kompas va Yerning magnit maydonini eslatib o'tish kerak. Ok magnitlangan va musbat va manfiy zaryadlangan zarralar bilan tugaydi, natijada u sayyoraning magnit maydoniga ta'sir qiladi. U o'zining "ijobiy" uchini manfiy zarralar yo'nalishi bo'yicha va aksincha aylantiradi.

Hajmi kichik, ammo kuchi juda katta

Kuchli o'zaro ta'sirga kelsak, uning o'ziga xosligi elektromagnit turdagi kuchlarni biroz eslatadi. Buning sababi musbat va manfiy zaryadlangan elementlarning mavjudligi. Elektromagnit kuch kabi, qarama-qarshi zaryadlarning mavjudligi jismlarning o'zaro ta'siriga olib keladi. Jismlarning massasi va ular orasidagi masofa juda kichik. Bu subatomik dunyoning bir sohasi bo'lib, unda bunday ob'ektlar zarralar deb ataladi.

Bu kuchlar atom yadrosi hududida harakat qiladi va protonlar, elektronlar, barionlar va boshqa elementar zarralar orasidagi aloqani ta'minlaydi. Katta jismlarga nisbatan ularning o'lchamlarini hisobga olgan holda, zaryadlangan jismlarning o'zaro ta'siri elektromagnit turdagi kuchga qaraganda ancha kuchliroqdir.

Zaif kuchlar va radioaktivlik

O'zaro ta'sirning zaif turi to'g'ridan-to'g'ri beqaror zarrachalarning parchalanishi bilan bog'liq va alfa, beta va gamma zarralari shaklida har xil turdagi nurlanishning chiqishi bilan birga keladi. Qoida tariqasida, o'xshash xususiyatlarga ega bo'lgan moddalar va materiallar radioaktiv deb ataladi.

Ushbu turdagi kuchlar elektromagnit va kuchli o'zaro ta'sir turlaridan zaifroq bo'lganligi sababli kuchsiz deb ataladi. Biroq, u tortishish o'zaro ta'siridan kuchliroqdir. Bu jarayonda zarralar orasidagi masofalar juda kichik, 2·10−18 metrga teng.

Kuchni kashf qilish va uni asosiy kuchlar qatoriga kiritish haqiqati yaqinda yuz berdi.

1896 yilda Genri Bekkerel tomonidan moddalarning, xususan, uran tuzlarining radioaktivligi fenomeni kashf etilishi bilan kuchlarning o'zaro ta'sirining ushbu turini o'rganish boshlandi.

Koinotni to'rtta kuch yaratdi

Butun olam zamonaviy fan tomonidan kashf etilgan to'rtta asosiy kuch tufayli mavjud. Ular koinot, galaktikalar, sayyoralar, yulduzlar va turli jarayonlarni biz kuzatadigan shaklda tug'dirdi. Ushbu bosqichda tabiatdagi asosiy kuchlarning ta'rifi to'liq hisoblanadi, ammo vaqt o'tishi bilan biz yangi kuchlarning mavjudligini bilib olamiz va koinotning tabiatini bilish bizga bir qadam yaqinlashadi.

Jismlarning o'zaro ta'siri

Siz tananing o'zaro ta'siriga har qanday misol keltira olasiz. Qayiqda bo'lganingizda, boshqa arqonni tortib olishni boshlaganingizda, sizning qayig'ingiz albatta oldinga siljiydi. Ikkinchi qayiqda harakat qilib, siz uni qayig'ingizda harakat qilishga majbur qilasiz.

Agar siz futbol to'pini tepsangiz, darhol oyog'ingizdagi zarbani his qilasiz. Ikki bilyard to'pi to'qnashganda, ular tezligini o'zgartiradilar, ya'ni. Ikkala to'p ham tezlashadi. Bularning barchasi jismlar o'rtasidagi o'zaro ta'sirning umumiy qonunining ko'rinishidir.

Jismlarning bir-biriga ta'siri nafaqat jismlarning bevosita aloqasi paytida o'zaro ta'sir qilish xususiyatiga ega. Masalan, bir-biriga qarama-qarshi bo'lgan turli qutbli ikkita kuchli magnitni silliq stol ustiga qo'ying va ular bir-biriga qarab harakatlana boshlashini darhol ko'rasiz. Yer Oyni (universal tortishish) o'ziga tortadi va uni egri chiziq bo'ylab harakatlanishga majbur qiladi; o'z navbatida, Oy ham Yerni tortadi (shuningdek, universal tortishish kuchi). Tabiiyki, Yer bilan bog'liq bo'lgan mos yozuvlar doirasida, bu kuch tufayli erning tezlashishini to'g'ridan-to'g'ri aniqlash mumkin bo'lmasa-da, u to'lqinlar shaklida namoyon bo'ladi.

Keling, ikkita jism o'rtasidagi o'zaro ta'sir kuchlari qanday bog'liqligini tajriba orqali bilib olaylik. Kuchlarni qo'pol o'lchash quyidagi tajribalar yordamida amalga oshirilishi mumkin:

1 tajriba. Keling, ikkita dinamometrni olamiz, ularning ilgaklarini bir-biriga bog'laymiz va halqalarni ushlab, ikkala dinamometrning ko'rsatkichlarini kuzatib, ularni cho'zamiz.

Biz har qanday streç uchun ikkala dinamometrning ko'rsatkichlari bir xil bo'lishini ko'ramiz; Bu shuni anglatadiki, birinchi dinamometr ikkinchisiga ta'sir qiladigan kuch ikkinchi dinamometr birinchisiga ta'sir qiladigan kuchga teng.

2 tajriba. Keling, etarlicha kuchli magnit va temir barni olib, stol ustidagi ishqalanishni kamaytirish uchun ularni roliklarga joylashtiramiz. Biz magnit va barga bir xil yumshoq buloqlarni biriktiramiz, ularning boshqa uchlari stolga bog'langan. Magnit va bar bir-birini tortadi va buloqlarni cho'zadi.

Tajriba shuni ko'rsatadiki, harakat to'xtab qolganda, buloqlar teng ravishda cho'ziladi. Demak, buloqlar tomondan har ikki jismga kattaligi teng va yo'nalishi qarama-qarshi bo'lgan kuchlar ta'sir qiladi.

Magnit tinch holatda bo'lganligi sababli, kuch kattaligi bo'yicha teng va blok unga ta'sir qiladigan kuchga qarama-qarshidir.

Xuddi shu tarzda, magnitdan va prujinadan blokga ta'sir qiluvchi kuchlar kattaligi bo'yicha teng va yo'nalish bo'yicha qarama-qarshidir.

Tajriba shuni ko'rsatadiki, jismlar harakatlanayotgan hollarda ham ikki jism o'rtasidagi o'zaro ta'sir kuchlari kattaligi bo'yicha teng va yo'nalishi bo'yicha qarama-qarshidir.

3 tajriba. Ikki kishi A va B relslarda dumalay oladigan ikkita aravada turishadi.Ular arqonning uchlarini qo'llarida ushlab turishadi. Arqonni kim tortmasin, A yoki B yoki ikkalasi ham, aravalar doimo bir vaqtning o'zida va bundan tashqari, qarama-qarshi yo'nalishda harakatlana boshlaganini aniqlash oson. Aravalarning tezlashuvini o'lchash orqali tezlashuvlar har bir aravaning (shu jumladan odam) massalariga teskari proportsional ekanligini tekshirish mumkin. Bundan kelib chiqadiki, aravalarga ta'sir qiluvchi kuchlar kattaligi bo'yicha tengdir.

Nyutonning birinchi qonuni. Inertial mos yozuvlar tizimlari

Dinamikaning birinchi qonuni sifatida Nyuton Galiley tomonidan o'rnatilgan qonunni qabul qildi: moddiy nuqta boshqa jismlarning ta'siri uni bu holatdan olib tashlamaguncha, dam olish holatini yoki bir xil chiziqli harakatni saqlaydi.

Nyutonning birinchi qonuni shuni ko'rsatadiki, dam olish yoki bir tekis chiziqli harakat uni ushlab turish uchun hech qanday tashqi ta'sirni talab qilmaydi. Bu jismlarning inertsiya deb ataladigan maxsus dinamik xususiyatini ochib beradi.

Shunga ko'ra, Nyutonning birinchi qonuni inersiya qonuni, boshqa jismlarning ta'sirisiz jismning harakati esa inersiya bo'yicha harakat deyiladi.

Mexanik harakat nisbiydir: bir xil jism uchun uning xarakteri bir-biriga nisbatan harakatlanadigan turli mos yozuvlar tizimlarida har xil bo'lishi mumkin. Misol uchun, sun'iy Yer sun'iy yo'ldoshi bortidagi kosmonavt sun'iy yo'ldosh bilan bog'langan mos yozuvlar ramkasida harakatsiz. Shu bilan birga, Yerga nisbatan u sun'iy yo'ldosh bilan birga elliptik orbitada harakat qiladi, ya'ni. tekis yoki tekis emas.

Demak, Nyutonning birinchi qonuni har bir havolada qoniqtirilmasligi tabiiy. Masalan, kema kabinasining silliq polida yotgan, to‘g‘ri chiziq bo‘ylab va bir xilda harakatlanuvchi shar hech qanday jismlarning ta’sirisiz pol bo‘ylab harakatlana boshlaydi. Buning uchun kemaning tezligi o'zgara boshlashi kifoya.

Tashqi ta'sirlardan xoli bo'lgan moddiy nuqta tinch holatda bo'lgan yoki bir tekis va to'g'ri chiziqli harakatlanadigan sanoq sistemasiga inertial sanoq sistemasi deyiladi. Birinchi qonun, Nyutonning birinchi qonuni mazmuni mohiyatan ikkita fikrga qisqartiriladi: birinchidan, barcha jismlar inersiya xususiyatiga ega, ikkinchidan, inertial sanoq sistemalari mavjud.

Har qanday ikkita inertial mos yozuvlar tizimi bir-biriga nisbatan faqat translyatsion va bundan tashqari, bir xil va to'g'ri chiziqli harakatlanishi mumkin. Eksperimental ravishda aniqlanganki, geliotsentrik mos yozuvlar tizimi amalda inertial bo'lib, uning kelib chiqishi Quyosh tizimining massa markazida (taxminan Quyosh markazida) joylashgan va o'qlar uchta uzoq yo'nalishda chizilgan. yulduzlar, masalan, koordinata o'qlari o'zaro perpendikulyar bo'lishi uchun tanlangan.

Koordinata o'qlari Yer bilan qattiq bog'langan laboratoriya mos yozuvlar tizimi asosan Yerning kunlik aylanishi tufayli inertial emas. Lekin Yer shu qadar sekin aylanadiki, uning sirtidagi nuqtalarning sutkalik aylanish jarayonida maksimal normal tezlashishi 0,034 m/ dan oshmaydi.Shuning uchun ham ko’pchilik amaliy masalalarda laboratoriya hisoblagichini taxminan inertial deb hisoblash mumkin.

Inertial sanoq sistemalari nafaqat mexanikada, balki fizikaning boshqa barcha sohalarida ham alohida o‘rin tutadi. Buning sababi, Eynshteynning nisbiylik printsipiga ko'ra, har qanday fizik qonunning matematik ifodasi barcha inertial sanoq sistemalarida bir xil shaklga ega bo'lishi kerak.

Kuch - bu boshqa jismlarning ko'rib chiqilayotgan jismga mexanik ta'sirining o'lchovi bo'lgan vektor miqdori. Mexanik o'zaro ta'sir to'g'ridan-to'g'ri aloqa qiladigan jismlar o'rtasida ham (masalan, ishqalanish paytida, jismlar bir-biriga bosilganda) va uzoq jismlar o'rtasida sodir bo'lishi mumkin. Materiyaning zarrachalarini yagona sistemalarga bog'laydigan va bir zarraning ta'sirini boshqasiga cheklangan tezlikda uzatuvchi materiyaning maxsus shakli fizik maydon yoki oddiygina maydon deb ataladi.

Uzoq jismlar orasidagi o'zaro ta'sir ular yaratgan tortishish va elektromagnit maydonlar (masalan, sayyoralarning Quyoshga tortilishi, zaryadlangan jismlar, o'tkazgichlarning oqim bilan o'zaro ta'siri va boshqalar) orqali amalga oshiriladi. Boshqa jismlarning berilgan jismga mexanik ta'siri ikki xilda namoyon bo'ladi. U, birinchidan, ko'rib chiqilayotgan tananing mexanik harakati holatini o'zgartirishga, ikkinchidan, uning deformatsiyasiga olib kelishi mumkin. Kuchning bu ikkala ko'rinishi ham kuchlarni o'lchash uchun asos bo'lib xizmat qilishi mumkin. Masalan, uzunlamasına kuchlanish uchun Guk qonuniga asoslangan bahor dinamometri yordamida kuch o'lchovlari. Mexanikada kuch tushunchasidan foydalanib, biz odatda jismning unga tatbiq etilgan kuchlar ta'sirida harakatlanishi va deformatsiyasi haqida gapiramiz.

Bunday holda, albatta, har bir kuch har doim ushbu kuch bilan ko'rib chiqilayotgan ob'ektga ta'sir qiluvchi ba'zi jismga mos keladi.

F kuchi, agar uning kattaligi, fazodagi yo'nalishi va qo'llanilishi nuqtasi berilgan bo'lsa, to'liq aniqlanadi. Kuch yo'nalgan to'g'ri chiziq kuchning ta'sir chizig'i deyiladi.

Moddiy nuqtaga F kuch bilan ta'sir etuvchi maydon, agar u t vaqt ichida o'zgarmasa, statsionar maydon deb ataladi, ya'ni. agar maydonning istalgan nuqtasida F kuchi aniq vaqtga bog'liq bo'lmasa:

Maydon statsionar bo'lishi uchun uni yaratuvchi jismlar maydonni ko'rib chiqishda foydalaniladigan inertial sanoq sistemasiga nisbatan tinch holatda bo'lishi kerak.

Bir vaqtning o'zida bir nechta kuchlarning moddiy nuqtaga ta'siri M natijaviy yoki natijaviy kuch deb ataladigan bir kuchning ta'siriga ekvivalent va ularning geometrik yig'indisiga teng.

U kuchlarning yopilish poligonini ifodalaydi

Og'irligi. Puls

Klassik mexanikada moddiy nuqtaning massasi musbat skalyar miqdor bo‘lib, bu nuqta inertsiyasining o‘lchovidir. Kuch ta'sirida moddiy nuqta o'z tezligini bir zumda o'zgartirmaydi, lekin asta-sekin, ya'ni. cheklangan tezlanishga ega bo'ladi, u kichikroq bo'lsa, moddiy nuqtaning massasi shunchalik katta bo'ladi. Ikki moddiy nuqtaning massalarini solishtirish uchun bir xil kuch ta'sirida ushbu nuqtalar tomonidan olingan modullar va tezlanishlarni o'lchash kifoya:

Odatda, tana vazni tutqichli tarozida tortish orqali topiladi.

Klassik mexanikada quyidagilarga ishoniladi:

a) Moddiy nuqtaning massasi uning doimiy xarakteristikasi bo'lgan holda, uning harakat holatiga bog'liq emas.

b) Massa qo'shimcha miqdor, ya'ni. sistemaning (masalan, jismning) massasi ushbu sistemaning bir qismi bo'lgan barcha moddiy nuqtalarning massalari yig'indisiga teng.

v) Yopiq sistemaning massasi ushbu sistemada sodir bo'ladigan har qanday jarayonlar davomida o'zgarmay qoladi (massaning saqlanish qonuni).

Berilgan M nuqtadagi jismning r zichligi jismning kichik elementi, shu jumladan M nuqtasining dm massasining ushbu element hajmining dV qiymatiga nisbati:

Ko'rib chiqilayotgan elementning o'lchamlari shunchalik kichik bo'lishi kerakki, uning chegaralaridagi zichlikni o'zgartirish orqali molekulalararo bir necha marta katta masofalarga erishish mumkin.

Agar tananing barcha nuqtalarida zichlik bir xil bo'lsa, jism bir jinsli deb ataladi. Bir hil jismning massasi uning zichligi va hajmining mahsulotiga teng:

Geterogen jismning massasi:

bu yerda r koordinatalarning funksiyasi va integratsiya tananing butun hajmida amalga oshiriladi. Bir jinsli bo'lmagan jismning o'rtacha zichligi (r) uning massasining hajmga nisbati: (r)=m/V.

Moddiy nuqtalar sistemasining massa markazi C nuqtasi deb ataladi, uning radius vektori quyidagilarga teng:

bu yerda va - i-moddiy nuqtaning massasi va radius vektori, n - tizimdagi moddiy nuqtalarning umumiy soni, m= - butun tizimning massasi.

Massa tezligi markazi:

Moddiy nuqta massasi va uning tezligi mahsulotiga teng vektor miqdori bu moddiy nuqtaning impulsi yoki impulsi deyiladi. Moddiy nuqtalar tizimining impulsi p vektor bo'lib, tizimning barcha moddiy nuqtalari momentlarining geometrik yig'indisiga teng:

Tizimning impulsi butun tizimning massasi va uning massa markazi tezligining mahsulotiga teng:

Nyutonning ikkinchi qonuni

Moddiy nuqta dinamikasining asosiy qonuni Nyutonning ikkinchi qonuni bo'lib, u moddiy nuqtaning mexanik harakati unga qo'llaniladigan kuchlar ta'sirida qanday o'zgarishi haqida gapiradi. Nyutonning ikkinchi qonunida shunday deyilgan: moddiy nuqtaning r impulsining oʻzgarish tezligi unga taʼsir etuvchi F kuchiga teng, yaʼni.

Bu erda m va v - moddiy nuqtaning massasi va tezligi.

Agar bir vaqtning o'zida bir nechta kuchlar moddiy nuqtada harakat qilsa, Nyutonning ikkinchi qonunidagi F kuchini barcha ta'sir qiluvchi kuchlarning geometrik yig'indisi sifatida tushunish kerak - ham faol, ham reaktsiya reaktsiyalari, ya'ni. natijaviy kuch.

F dt vektor miqdori F kuchning o'z ta'sirining dt qisqa vaqtidagi elementar impulsi deb ataladi. dan togacha chekli vaqt oralig'ida F kuchning impulsi ma'lum bir integralga teng:

Bu erda F, umuman olganda, t vaqtiga bog'liq.

Nyutonning ikkinchi qonuniga ko'ra, moddiy nuqtaning impuls momentining o'zgarishi unga ta'sir qiluvchi kuchning impulsiga teng:

dp = F dt va ,

Qayerda – ko‘rib chiqilayotgan davrning oxirida () va boshida () moddiy nuqta momentumining qiymati.

Nyuton mexanikasida moddiy nuqtaning m massasi nuqtaning harakat holatiga bog'liq emasligi sababli, u holda

Demak, Nyutonning ikkinchi qonunining matematik ifodasini shaklda ham ifodalash mumkin

bu yerda moddiy nuqtaning tezlanishi, r uning radius vektori. Shunga ko'ra, Nyutonning ikkinchi qonunining formulasida shunday deyiladi: moddiy nuqtaning tezlashishi unga ta'sir qiluvchi kuch bilan yo'nalish bo'yicha mos keladi va bu kuchning moddiy nuqta massasiga nisbatiga tengdir.

Materialning tangensial va normal tezlanishi F kuchining tegishli komponentlari bilan aniqlanadi

bu yerda moddiy nuqtaning tezlik vektorining kattaligi, R esa uning traektoriyasining egrilik radiusi. Moddiy nuqtaga normal tezlanishni beruvchi kuch nuqta traektoriyasining egrilik markaziga yo'naltiriladi va shuning uchun markazga tortish kuchi deb ataladi.

Agar moddiy nuqtaga bir vaqtning o'zida bir nechta kuchlar ta'sir qilsa , keyin uning tezlashishi

Qayerda. Binobarin, moddiy nuqtaga bir vaqtning o'zida ta'sir etuvchi kuchlarning har biri unga xuddi boshqa kuchlar bo'lmagandek tezlanishni beradi (kuchlar ta'sirining mustaqillik printsipi).

Moddiy nuqta harakatining differentsial tenglamasi tenglama deyiladi

To'rtburchaklar dekart koordinata tizimining o'qlariga proyeksiyalarda bu tenglama ko'rinishga ega.

Bu erda x, y va z - harakatlanuvchi nuqtaning koordinatalari.

Nyutonning uchinchi qonuni. Massa markazining harakati

Jismlarning bir-biriga mexanik ta'siri ularning o'zaro ta'siri shaklida namoyon bo'ladi. Buni Nyutonning uchinchi qonuni tasdiqlaydi: ikkita moddiy nuqta bir-biriga son jihatdan teng va bu nuqtalarni tutashtiruvchi to'g'ri chiziq bo'ylab qarama-qarshi yo'nalishda yo'naltirilgan kuchlar bilan ta'sir qiladi.

Agar i-moddiy nuqtaga k-tomondan taʼsir etuvchi kuch boʻlsa va k-moddiy nuqtaga i-tomondan taʼsir etuvchi kuch boʻlsa, Nyutonning uchinchi qonuniga koʻra,

Kuchlar turli xil moddiy nuqtalarga qo'llaniladi va bu nuqtalar bir xil mutlaq qattiq jismga tegishli bo'lgan hollardagina o'zaro muvozanatli bo'lishi mumkin.

Nyutonning uchinchi qonuni birinchi va ikkinchi qonunlarga muhim qoʻshimcha hisoblanadi. Yagona moddiy nuqta dinamikasidan ixtiyoriy mexanik tizim dinamikasiga (moddiy nuqtalar tizimi) oʻtish imkonini beradi. Nyutonning uchinchi qonunidan kelib chiqadiki, har qanday mexanik tizimda barcha ichki kuchlarning geometrik yig'indisi nolga teng:

Bu erda n - tizimga kiritilgan moddiy nuqtalar soni va.

Tizimga ta'sir qiluvchi barcha tashqi kuchlarning geometrik yig'indisiga teng vektor tashqi kuchlarning asosiy vektori deyiladi:

bu yerda i-moddiy nuqtaga tatbiq etilgan tashqi kuchlarning natijasi.

Nyutonning ikkinchi va uchinchi qonunlaridan kelib chiqadiki, mexanik tizimning impuls p momentining t vaqtiga nisbatan birinchi hosilasi tizimga taalluqli barcha tashqi kuchlarning asosiy vektoriga teng,

Bu tenglama sistema impulsining o'zgarish qonunini ifodalaydi.

Chunki, bu yerda m sistemaning massasi va uning massalar markazining tezligi bo‘lsa, mexanik sistemaning massalar markazining harakat qonuni ko‘rinishga ega bo‘ladi.

, yoki ,

massa markazining tezlanishi qayerda. Shunday qilib, mexanik tizimning massa markazi, massasi butun tizimning massasiga teng bo'lgan va tizimga qo'llaniladigan tashqi kuchlarning asosiy vektoriga teng kuch bilan ta'sir qiladigan moddiy nuqta sifatida harakat qiladi.

Agar ko'rib chiqilayotgan tizim translyatsion harakatlanuvchi qattiq jism bo'lsa, u holda tananing barcha nuqtalari va uning massa markazining tezligi bir xil va jismning v tezligiga teng bo'ladi. Shunga ko'ra, jismning tezlashishi va qattiq jismning tarjima harakati dinamikasining asosiy tenglamasi shaklga ega.

Inertial sistemalarda jismning tezlanishi tatbiq etilayotgan kuchga mutanosib bo‘lishini ta’kidlaydi, bu jismoniy miqdor o‘zaro ta’sirning miqdoriy o‘lchovidir. Jismlarning o'zaro ta'sirini tavsiflovchi kuchning kattaligi, masalan, tizimga qo'shimcha ravishda kiritilgan elastik jismning deformatsiyasi bilan aniqlanishi mumkin, shunda u bilan o'zaro ta'sir asl holatini to'liq qoplaydi. Proportsionallik omili...

Mexanik tizimda ta'sir qiluvchi barcha kuchlarning kattaligi va yo'nalishini, shuningdek, u tashkil topgan moddiy jismlarning massasini va uning vaqtdagi harakatini to'liq aniqlik bilan hisoblash mumkin. Bu Nyutonning ikkinchi qonuni barcha klassik mexanikaga o'ziga xos joziba bag'ishlaydi - go'yo butun jismoniy dunyo eng aniq xronometrga o'xshab tuzilgan va undagi hech narsa e'tibordan chetda qolmagandek tuyuladi ...

195. Stol ustida kitob bor. U qanday organlar bilan o'zaro ta'sir qiladi? Nima uchun kitob dam oladi?
Stol ustida yotgan kitob Yer va stol bilan o'zaro ta'sir qiladi. U dam oladi, chunki bu o'zaro ta'sirlar muvozanatli.

196. Qaysi jismlarning o'zaro ta'siri bulutlar harakatini belgilaydi; kamondan otilgan o'q; o'q otilayotganda qurol trubkasi ichidagi snaryad; shamol turbinasi qanotlarining aylanishi?
Bulutga kiradigan suv tomchilarining havo oqimlari va Yer bilan o'zaro ta'siri.
Yoy ipi, Yer va havo bilan o'zaro ta'sir qilish.
Porox, qurol barrel, uning zaxirasi va Yerning portlashi natijasida hosil bo'lgan gazlar bilan o'zaro ta'sir.
Tegirmon qanotlarining kiruvchi havo oqimi bilan o'zaro ta'siri.

197. O'zaro ta'sir natijasida to'p harakatlanishi (yoki uning harakat yo'nalishini o'zgartirishi) mumkin bo'lgan jismlarning 3-5 ta nomini keltiring.
Futbolchining oyog'i, tennis raketkasi, golf klubi, beysbol tayoqchasi, havo oqimi.

198. Iplarga osilgan prujinani siqib turgan AB ipi gugurt bilan yondirilsa, qanday bo'ladi (38-rasm)?
A B ipining prujinaga ta'siri to'xtaydi va u ochilib, harakatlana boshlaydi.

199. Nima uchun o‘t o‘chiruvchiga suv oqayotgan o‘t o‘chirish shlangini ushlab turish qiyin?
Orqaga qaytish fenomeni tufayli.

200. Undan suv oqib chiqayotganda trubka nima uchun buriladi (39-rasm)?
Oqayotgan suv va trubaning o'zaro ta'siri natijasida ikkinchisi harakatlana boshlaydi.

201. Agar 40-rasmda ko'rsatilganidek, undan oqib chiqayotgan suv yo'liga trubkaga biriktirilgan karton bo'lagi qo'yilsa (200-masalaga qarang) nima uchun trubka og'ib ketmaydi?
Naycha va suv o'rtasidagi o'zaro ta'sir karton va kolba o'rtasidagi o'zaro ta'sir bilan muvozanatlanadi va shuning uchun quvur dam oladi.

202. Nima uchun ipga osilgan idish suv oqib chiqayotganda aylanadi (41-rasm)?
Quvurlardan oqib chiqadigan suv oqimi quvurlarning devorlariga ta'sir qiladi. Natijada, tomir aylanadi.

203. Kolba ipga osilgan (42-rasm). Undagi suv kuchli qaynaganda kolba tinch holatda qoladimi? Hodisani tushuntiring.
Yo'q. 202-songa qarang.

204. Ba'zi bog'larda bolalar maydonchalarida gorizontal o'qda aylanadigan yog'och silindrlar (barabanlar) o'rnatiladi. Bola qaysi yo'nalishda va qachon u bo'ylab yuguradi?
Bola silindrdan uzoqlashtiriladi va u teskari yo'nalishda harakat qiladi.

205. Baliq gillalari bilan suv oqimini chiqarib, oldinga siljishi mumkin. Ushbu hodisani tushuntiring.
Ushbu harakat tamoyili reaktiv deb ataladi. Baliqning g'altaklari tomonidan tashlangan suv baliqqa ta'sir qiladi, buning natijasida u harakatlana boshlaydi.

206. Suvda suzuvchi qushlarda to‘rli oyoqlar nimadan iborat?
To'rli oyoqlar suv va qush o'rtasidagi o'zaro ta'sirni kuchaytirishga imkon beradi.

207. Nima uchun o‘q otayotganda miltiqning qo‘ndog‘ini yelkaga mahkam bosish kerak?
Bo'shashgan dumba orqaga qaytish natijasida elkaning shikastlanishiga olib kelishi mumkin.

208. Nima uchun otilganda snaryad va miltiq har xil tezlikka ega?
Qurolning massasi o'qning massasidan ko'p marta kattaroqdir va shunga mos ravishda qurol tezligi o'q tezligidan bir necha baravar kam bo'ladi.

209. O‘g‘il bola yuk ortilgan barjadan qirg‘oqqa sakrab tushdi. Nima uchun barjaning sakrashga qarama-qarshi yo'nalishdagi harakati sezilmaydi?
Barjaning massasi bolaning massasidan ancha katta va natijada qurol tezligi deyarli nolga teng.

210. Sohildan bir xil masofada yukli qayiq va yuksiz bir xil qayiq bor. Qaysi qayiqdan qirg'oqqa sakrash osonroq? Nega?
Yuklangan qayiqdan sakrash osonroq, chunki u ko'proq massaga ega.

211. a) Siqilgan holatda stenddagi prujina ip bilan ushlanadi (43-rasm, a). Agar ip A nuqtasida yondirilsa, bahor uchib ketadi. Prujinaning harakatiga qaysi jismlarning o'zaro ta'sirini ko'rsating.
b) Agar, masalan, to'p birinchi navbatda prujinaga qo'yilsa, u holda harakatlana boshlaydi. Qaysi jismlarning o'zaro ta'siri to'pning harakatiga sabab bo'ladi?
v) Chap aravada temirdan, o'ngda - yog'ochdan yasalgan kub bor (43-rasm, b). Aravalar orasiga ip bilan siqilgan kamon qo'yiladi. Agar ip kuygan bo'lsa, aravalar harakatlana boshlaydi. Qaysi arava eng yuqori tezlikka ega bo'ladi? Nega?
a) Prujina, tayanch va ipning o'zaro ta'siri.
b) Prujina, ip, shar va tayanchning o'zaro ta'siri.
c) m1v1 = m2v2. Bu shuni anglatadiki, yog'och blokli arava katta tezlikka ega bo'ladi, chunki u kamroq massaga ega.

212. Chap arava (211-masala, v ga qarang) 4 sm/s, o'ngdagi - 60 sm/s tezlikka ega bo'ldi. Qaysi aravaning og‘irligi qancha va necha marta ko‘p?

213. O'ng aravaning massasi 50 g bo'lsa, chap aravaning massasi (212-masalaga qarang) qancha?

214. Og'irligi 90 kg bo'lgan piyoda 3,6 km/soat, og'irligi 7,5 kg bo'lgan it esa 12 m/s tezlikda yuguradi. Piyoda va it impulslarining nisbatini toping.

215. a) Prujinaning uchiga po'lat plastinka biriktirilgan (44-rasm). Bahor siqilgan holatda ip bilan ushlab turiladi. Agar siz ipni yoqib yuborsangiz, bahor to'g'rilanadi va po'lat plastinka bir vaqtning o'zida stol ustida yotgan to'plarga uriladi. To'plarning massalari teng, lekin ular turli metallardan (alyuminiy, qo'rg'oshin, po'lat) yasalgan. Shar 1, shar 2 va shar 3 qanday metalldan yasalgan? (Rasmda, zarbadan keyin har bir to'pning holati nuqta chiziq bilan ko'rsatilgan.)
b) Aravalar orasiga ip yordamida siqilgan prujina qo'yiladi (43-rasm, b ga qarang). Agar ip yoqib yuborilsa, u holda bahor bilan o'zaro ta'sir qilish natijasida aravalar harakatlana boshlaydi. Chap aravaning massasi 7,5 kg, o'ng aravaning massasi esa 1,5 kg bo'lsa, aravalar tomonidan olingan tezliklar qanday farq qiladi?

216. 45-rasmda ko'rsatilganidek, aravalar orasiga uchlari ip bilan bog'langan prujina qo'yilgan.Aravalarda qum solingan idishlar mavjud. Ip yondirilganda, o'ng arava chapdan ko'ra ko'proq tezlikka erishdi. Buni qanday tushuntirish mumkin?
Chap arava o'ngdan og'irroq.

217. O'ng aravaning massasi (216-masalaga qarang), agar u yuk bilan massasi 450 g bo'lgan chap aravadan 0,5 marta katta tezlikka ega bo'lsa?

218. Bola arqonni tanlaydi va qayiqlar ko'lda bir-biriga yaqinlashadi (46-rasm). Ikkita bir xil qayiqdan qaysi biri bir-biriga yaqinlashganda kattaroq tezlikka erishadi? Nega?
Chap qayiq katta tezlikka ega, chunki u bola o'tirgan o'ng qayiqdan engilroq.

219. Ikki arava o'zaro harakat qilganda ularning tezligi 20 va 60 sm/s ga o'zgaradi. Kattaroq trolleybusning massasi 0,6 kg. Kichikroq aravaning massasi qancha?

220. Xuddi shu vaqt davomida stol ustida yotgan to'plarga bir xil kuchlar qo'llanilgan. Bunday holda, 3 kg og'irlikdagi to'p 15 sm / s tezlikka ega bo'ldi. 1 kg to'p qanday tezlikka erishadi?

221. Og'irligi 45 kg bo'lgan bola 30 kg og'irlikdagi statsionar puflama qayiqdan qirg'oqqa sakrab chiqdi. Shu bilan birga, qayiq qirg'oqqa nisbatan 1,5 m / s tezlikka erishdi. Bolaning qayiqqa nisbatan tezligi qanday?

222. Massasi 46 kg bo'lgan bola 1,5 m/s tezlikda 1 t og'irlikdagi statsionar saldan qirg'oqqa sakrab chiqdi.Sayt qirg'oqqa nisbatan qanday tezlikka ega bo'ldi?

223. Ikki dastlab harakatsiz jismlar bir-biri bilan o'zaro ta'sir qilish natijasida son jihatdan teng tezlikka ega bo'la oladimi?
Ular, agar ularning massalari teng bo'lsa, mumkin.

224. Nasos pistoni ostidagi havo siqildi. Havoning massasi o'zgarganmi?
Havo massasi o'zgarmadi.

225. Og'irlik suv bilan idishga tushirildi. Og'irlikning massasi o'zgarganmi?
Og'irlikning massasi o'zgarmadi.

226. Arqon tortishda musobaqalashayotganda ikki o‘g‘il arqonni turli yo‘nalishlarda tortib, har biri unga 500 N kuch ta’sir qiladi. Agar arqon atigi 800 N kuchlanish kuchiga bardosh bera olsa, uziladimi?
U yorilib ketmaydi, chunki unga atigi 500 N kuch ta'sir qiladi.

227. Suvning bir qismi muz yoki bug ga aylanganda uning massasi o zgaradimi?
Uning massasi muz yoki bug'ning massasiga teng miqdorda o'zgaradi.