Harakat - mexanikaning asosiy mavzusi.
Harakatni va harakatdagi o'zgarishlarning sabablarini tushuntiruvchi turli qonunlar mavjud. Ushbu harakat qonunlarining eng mashhuri ser Issak Nyuton tomonidan taklif qilingan. U “Natural falsafaning matematik asoslari” (1687 yilda nashr etilgan) asarida harakatning uchta qonunini tuzdi.
Nyutonning harakat qonunlarini muhokama qilishni boshlashdan oldin, keling, harakatni tavsiflash uchun ishlatiladigan ba'zi asosiy atamalar va tushunchalarni ko'rib chiqaylik.
Kuch - bu ob'ektni harakatga keltirish yoki harakatini o'zgartirish uchun unga ta'sir qiladigan surish yoki tortish.
Tezlik tezlik sifatida ham tanilgan. Jismning tezligiga kuchlar ta'sir qiladi.
Tezlanish - ob'ekt tezligining ma'lum vaqt ichida (bir soniya) qanchalik o'zgarishini o'lchovidir.
Massa - bu mavjud bo'lgan narsaning miqdori va gramm yoki kilogramm bilan o'lchanadi.
Impuls - bu tanadagi mavjud harakatning umumiy miqdori.
Nyutonning birinchi harakat qonuni
Jismga tashqi kuch ta'sir qilmasa, u tinch holatda yoki to'g'ri chiziq bo'ylab bir tekis harakatda bo'ladi. Tepalikka chiqish uchun velosiped pedallarini bosamizmi, parkga borish uchun erga turamizmi yoki yopishib qolgan tortmani ochish uchun tortamizmi, biz ko'rsatayotgan kuch narsalarni harakatga keltiradi. Nyutonning birinchi qonuni bizga nol aniq kuch ta'sir qilganda, jismning tezligi doimiy bo'lib qolishi kerakligini aytadi. Agar ob'ekt joyida turgan bo'lsa, u turishda davom etadi. Agar u dastlab harakatlanayotgan bo'lsa, u to'g'ri chiziq bo'ylab doimiy tezlikda harakat qilishni davom ettiradi.
Nyutonning birinchi qonuni inertsiyani belgilaydi va haqli ravishda inertsiya qonuni deb ataladi. Ketchup shishasining pastki qismidan ketchupni olib tashlash uchun u ko'pincha teskari buriladi va yuqori tezlikda pastga suriladi va keyin to'satdan to'xtatiladi.
Nyutonning birinchi harakat qonunining ba'zi ilovalari quyida keltirilgan:
- Harakatlanayotgan avtobusni xavfsiz ushlab olish uchun biz avtobusning harakat yo'nalishi bo'yicha oldinga yugurishimiz kerak.
- Har safar harakatlanayotgan avtobusdan sakrash talab etilsa, biz oldinga qarab yiqilib tushmasligimiz uchun yo'lda sakrab chiqqandan keyin har doim qisqa masofaga yugurishimiz kerak.
- Tushayotgan liftga chiqishda qon tezda to'xtab, boshingizdan oyoqqa oqib chiqadi.
- Bolg'aning boshini tutqichning pastki qismini qattiq yuzaga urib, yog'och tutqichga mahkamlash mumkin.
- Orqa tarafdagi to'qnashuvlar paytida qamchi shikastlanishining oldini olish uchun bosh o'rindiqlari mashinalarga joylashtirilgan.
- Skeytbordda (yoki vagon yoki velosipedda) haydash paytida siz bortga yoki toshga yoki skeytbordning harakatini to'satdan to'xtatadigan boshqa narsaga urilganda, siz bortdan oldinga uchasiz.
Nyutonning ikkinchi harakat qonuni
Nyutonning ikkinchi harakat qonuniga ko'ra, impulsning o'zgarish tezligi qo'llaniladigan kuchga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir va bu o'zgarish doimo qo'llaniladigan kuch yo'nalishi bo'yicha sodir bo'ladi. Jismga ta'sir etuvchi aniq kuch jismning massasi va uning tezlanishi ko'paytmasiga teng.
Aniq kuch = massa * tezlanish yoki F = ma
Jismning massasi qanchalik ko'p bo'lsa, uni harakatlantirish uchun shunchalik aniq kuch sarflash kerak bo'ladi.
Nyutonning ikkinchi harakat qonunining ba'zi ilovalari quyida keltirilgan:
- Agar siz yuk mashinasini surish va mashinani surish uchun bir xil kuch ishlatsangiz, mashina yuk mashinasiga qaraganda ko'proq tezlashuvga ega bo'ladi, chunki yuk mashinasi kamroq massaga ega.
- To'liq savatdan ko'ra bo'sh savatni surish osonroq, chunki to'liq savat bo'shdan ko'ra ko'proq massaga ega. Bu shuni anglatadiki, to'liq xarid qilish savatini surish uchun ko'proq kuch talab etiladi.
- Kriketchi to'pni ushlab turganda qo'llarini tushiradi. Agar o'yinchi to'pni ushlab turganda qo'llarini tushirmasa, to'pni to'xtatish vaqti juda kichik. Shunday qilib, to'pning tezligini nolga tushirish yoki to'pning momentumini o'zgartirish uchun katta kuch qo'llanilishi kerak. O'yinchi qo'llarini tushirganda, to'pni to'xtatish vaqti ko'payadi va shuning uchun to'pning momentumidagi bir xil o'zgarishlarni keltirib chiqarish uchun kamroq kuch qo'llanilishi kerak. SHu bois futbolchining qo'llari shikastlanmagan.
- Karatechi bir zarba bilan plitka yoki g'isht uyumlarini sindirib tashlaydi. Karatechi qo'llari bilan plitka qoziqlarini urganida, u buni imkon qadar tezroq qiladi, Boshqacha qilib aytganda, kafel qoziqlarini urish uchun ketadigan vaqt juda oz. Karatechining qo'llari juda kichik vaqt oralig'ida g'isht qoziqlariga urilganda qo'lning impulsi nolga kamayganligi sababli, plitkalar uyumiga juda katta kuch ta'sir qiladi. Bu kuch plitkalar to'plamini sindirish uchun etarli.
Nyutonning uchinchi harakat qonuni
Harakatning uchinchi qonuni shuni ko'rsatadiki, har bir harakat uchun bir xil impuls va teskari tezlik bilan harakat qiladigan teng va qarama-qarshi reaktsiya mavjud. Bayonot shuni anglatadiki, har bir o'zaro ta'sirda ikkita o'zaro ta'sir qiluvchi ob'ektga ta'sir qiluvchi bir juft kuch mavjud. Birinchi ob'ektga ta'sir qiladigan kuchlarning kattaligi ikkinchi ob'ektga ta'sir qiladigan kuchning kattaligiga teng. Birinchi jismga ta'sir etuvchi kuchning yo'nalishi ikkinchi jismga ta'sir etuvchi kuchning yo'nalishiga qarama-qarshidir. Kuchlar har doim juft bo'lib keladi - teng va qarama-qarshi harakat-reaksiya kuchlari juftlari.
Nyutonning uchinchi harakat qonunining ba'zi ilovalari quyida keltirilgan:
- Balondan havo otilib chiqsa, teskari reaktsiya sharning yuqoriga uchib ketishidir.
- Sho'ng'in taxtasidan sho'ng'iganingizda, siz tramplinni pastga surasiz. Kengash orqaga buriladi va sizni havoga majbur qiladi.
- Baliqlar suvda qanday suzishini o'ylab ko'ring. Baliq suvni orqaga surish uchun qanotlaridan foydalanadi. Suv, shuningdek, baliqni oldinga siljitadi, shuning uchun baliq suvdan o'tadi. Suvdagi kuchning kattaligi baliqqa ta'sir qiladigan kuchning kattaligiga teng; suvdagi kuchning yo'nalishi (orqaga) baliqqa (oldinga) ta'sir qilish yo'nalishiga qarama-qarshidir. Har bir harakat uchun teng (o'lchamda) va qarama-qarshi (yo'nalishda) reaktsiya kuchi mavjud. Harakat-reaktsiya kuchlari juftligi baliqlarning suzishiga imkon beradi.
- Qushlarning uchish harakatini ko'rib chiqing. Qush qanotlari yordamida uchadi. Qushlarning qanotlari havoni pastga suradi. Kuchlar o'zaro ta'sir natijasida paydo bo'lganligi sababli, havo ham qushni yuqoriga surishi kerak. Havodagi kuchning kattaligi qushdagi kuchning kattaligiga teng; havodagi kuchning yo'nalishi (pastga) qushdagi kuchning yo'nalishiga (yuqoriga) qarama-qarshidir. Bu harakat-reaktsiya kuchlari juftligi qushlarning uchishiga imkon beradi.
