Back to the topics list

klassik mexanika

Klassik mexanikaya giriş

Klassik mexanika cisimlərin hərəkətini və onlara təsir edən qüvvələrin öyrənilməsi ilə məşğul olan fizikanın bir sahəsidir. Bu, termodinamika, elektrik və maqnetizm kimi fizikanın bir çox digər sahələrinin qurulduğu təməldir. Klassik mexanikanın özünü iki əsas sahəyə bölmək olar: hərəkətin səbəblərini nəzərə almadan təsvirinə diqqət yetirən kinematika və qüvvələr və cisimlərin nə üçün hərəkət etdiyi kimi hərəkət edən dinamika .

Hərəkəti Anlamaq

Hərəkət zamana görə cismin mövqeyinin dəyişməsidir. Ən sadə hərəkət növü, cismin düz bir xəttdə hərəkət etdiyi xətti hərəkətdir . Hərəkəti təsvir etmək üçün istifadə olunan əsas kəmiyyətlər yerdəyişmə , sürət və təcildir .

• Yer dəyişdirmə ( \(\vec{d}\) ) obyektin mövqeyinin dəyişməsidir. Bu vektor kəmiyyətidir, yəni onun həm böyüklüyü, həm də istiqaməti var.
• Sürət ( \(\vec{v}\) ) yerdəyişmənin zamana görə dəyişmə sürətidir. Bu da vektor kəmiyyətdir. Düstur \(\vec{v} = \frac{\Delta \vec{d}}{\Delta t}\) ilə verilir, burada \(\Delta t\) vaxt intervalıdır.
• Sürətlənmə ( \(\vec{a}\) ) başqa vektor kəmiyyəti olan zamana görə sürətin dəyişmə sürətidir. Sürətlənmə düsturu belədir: \(\vec{a} = \frac{\Delta \vec{v}}{\Delta t}\) .

Məsələn, avtomobil 5 saniyə ərzində istirahətdən düz 60 km/saat sürətlənirsə, sürətlənmə düsturundan istifadə etməklə onun sürətini hesablamaq olar. Vahid sürətlənməni fərz etsək:

• İlkin sürət, \(\vec{v}_0 = 0\) km/saat
• Son sürət, \(\vec{v} = 60\) km/saat
• Vaxt intervalı, \(\Delta t = 5\) s

Hesablamadan əvvəl sürətləri m/s-ə çevirməliyik. \(60\) km/saat = \(16.67\) m/s. Buna görə də, \(\vec{a} = \frac{16.67 - 0}{5} = 3.33\) m/s \(^2\) .

Nyutonun Hərəkət Qanunları

Nyutonun Hərəkət Qanunları dinamikanın əsas prinsipləridir və klassik mexanikanın əsasını təşkil edir.

1. Birinci Qanun (Ətalət Qanunu) : Cisim xarici qüvvə tərəfindən təsir edilmədikdə, düz bir xətt üzrə hərəkətsiz və ya vahid hərəkətdə qalacaq.
2. İkinci qanun : Bir cismə təsir edən qüvvə həmin cismin kütləsinin sürətinin çarpımına bərabərdir ( \(\vec{F} = m\vec{a}\) ). Bu qanun sürətlənmənin səbəbi kimi qüvvə anlayışını təqdim edir.
3. Üçüncü qanun : Hər bir hərəkət üçün bərabər və əks reaksiya var.

Məsələn, bir alış səbətini güclə itələsəniz, araba sürətlənir. Arabaya tətbiq etdiyiniz qüvvə və arabanın sürətlənməsi Nyutonun ikinci qanunu ilə əlaqələndirilir. Səbət nə qədər ağır olsa, eyni sürətlənməyə nail olmaq üçün bir o qədər çox güc tətbiq etməlisiniz.

Mexanikada qorunma qanunları

Qoruma qanunları fiziki sistemlərin davranışını başa düşməkdə həlledici rol oynayır.

• Enerjiyə qənaət : Təcrid olunmuş bir sistemdə ümumi enerji zamanla sabit qalır. Enerji bir formadan digərinə ötürülə bilər, lakin yaradıla və ya məhv edilə bilməz.
• Momentumun saxlanması : Qapalı cisimlər sisteminin ümumi impulsuna heç bir xarici qüvvə təsir etmədikdə, zamanla sabit qalır. Momentum kütlə və sürətin məhsuludur ( \(\vec{p} = m\vec{v}\) .

Bu prinsiplər günəş sistemindəki cisimlər arasında toqquşmalar və ya planetlərin hərəkəti kimi klassik mexanikada problemlərin həlli üçün vacibdir.

Klassik mexanikanın tətbiqləri

Klassik mexanika bir çox sahələrdə geniş tətbiq sahəsinə malikdir. Bəzi nümunələr bunlardır:

• Planetlərin və peyklərin orbitlərinin proqnozlaşdırılması.
• Qüvvələrə və hərəkətə tab gətirmək üçün nəqliyyat vasitələri və strukturların layihələndirilməsi.
• Mayelərin və qazların axınının başa düşülməsi (maye dinamikası).

Klassik mexanika vasitəsilə biz gündəlik həyatımızda və mürəkkəb mühəndislik və elmi problemlərdə cisimlərin necə hərəkət etdiyini və qüvvələrlə qarşılıqlı təsirini başa düşə bilərik.