Табиғаттағы күштер. Табиғатта денелердiң өзара әсерлесулерiнiң 4 түрi бар:
1. Гравитациялық әсерлесулер.
2. Электромагниттiк әсерлесулер.
3. Күштi немесе ядролық әсерлесулер.
4. Әлсiз әсерлесулер.
Серпiмдiлiк күшi. Денелердiң кез-келген көлемi мен пiшiнiн өзгертуiн деформация деп атайды.
Деформация серпiмдi және серпiмсiз болып екіге бөлiнедi
Егер денеге әсер ететiн күштiң әсерi тоқтағанда дене бастапқы күйге қайтып келетiн болса, онда мұндай деформация серпiмдi деп аталады.
Егер күштiң әсерi тоқтағанда дене бастапқы күйге қайтып келмесе деформация серпiмсiз немесе пластикалық деп аталады.
Серпiмдi деформация кезiнде дененiң абсолют деформациясы түсiрiлген күшке тура пропорционал болады.
,
мұндағы: -пропорционалдық коэффициент (қатаңдық), өлшем бірлігі .
Денелердiң қатаңдығы дененiң тегіне және өлшемдерi мен пiшiнiне тәуелдi болады.
|
Серпiмдiлiк күшi табиғаты жағынан электромагниттiк күштерге жатады.
Серпiмдiлiк күшi әрқашан абсолют деформацияға қарама-қарсы бағытталады.
- бұл Гук заңы деп аталады.
Түсiрiлген күштiң күш түсетiн ауданға қатынасы- механикалық кернеу деп аталады.
.
|
Осы өрнектi ескере отырып, Гук заңын келесi түрде жазуға болады:
,
мұндағы - Юнг модулi, заттың серпiмдi қасиетiн анықтайтын шама, өлшем бiрлiгi – Паскаль, - дененiң салыстырмалы деформациясы.
және екенiн ескере отырып, алатынымыз
.
Бұдан серпiмдiлiк коэффициентiнiң өрнегiн аламыз: .
Үйкелiс күшi. Бiр-бiрiне қатысты қозғалатын денелердiң арасында немесе бiр ғана денелердiң бөлшектерiнiң арасында пайда болатын және әрқашан қозғалысқа қарама-қарсы бағытталған күштi үйкелiс күшi деп атайды.
Үйкелiс күшi табиғаты жағынан электромагниттiк күштерге жатады. Қатты денелердiң арасында пайда болатын үйкелiс күшiн сыртқы үйкелiс күшi деп атайды.
Ал бiр ғана дененiң бөлшектерiнiң арасында болатын үйкелiс күшiн iшкi үйкелiс күшi деп атайды.
Егер бiр-бiрiне қатысты қозғалатын қатты денелер арасында сұйық қабаты болса, мұндай үйкелiс күшi - сұйық үйкелiс күшi деп, ал сұйық қабаты болмаса - құрғақ үйкелiс күшi деп аталады. Құрғақ үйкелiс күшi сырғанау және домалау үйкелiс күштерi болып екiге бөлiнедi.
Қозғалмай тұрған денелердiң арасында пайда болатын денелердiң күшiн тыныштық үйкелiс күшi деп аталады.
.
Үйкелiс күшi дененiң түсiретiн нормаль қысымына пропорционал. мұндағы: - үйкелiс коэффициентi.
Үйкелiс коэффициентi денелердiң тегіне және беттерiнiң тегiстiгiне тәуелдi болады.
Кедергi күшi. Қатты денелердiң сұйықтар мен газдарда қозғалғанда пайда болатын және дененiң қозғалысына қарсы бағытталатын күштi кедергi күшi деп атайды.
Кедергi күшi денелердiң пiшiнiне, дене бетiнiң тегiстiгiне және ортаның тегіне тәуелдi болады. Аз жылдамдықта кедергi күшi дененiң жылдамдығына тура пропорционал болады.
.
Өте үлкен жылдамдықтарда кедергi күшi жылдамдықтың квадратына тура пропорционал болады.
.
Ауырлық күшi және салмақ. Дененiң жерге тартылу салдарынан денеге түсетiн күштi ауырлық күшi деп атайды.
Ауырлық күшi дененiң қозғалысына тәуелсiз, әрқашан дененiң массасына тура пропорционал.
.
Дененiң жерге тартылу салдарынан тiрекке немесе аспаға түсiретiн күшiн салмақ деп атайды.
Дене түзу сызықты бiрқалыпты қозғалған жағдайда, салмақ: .
Дене тiк жоғары а үдеумен қозғалған жағдайда дененiң салмағы та-ға артады.
.
Дене тiк төмен а үдеумен қозғалған жағдайда дененiң салмағы та-ға кемидi.
.
Дененiң тiрекке немесе аспаға салмақ түсiрмейтiн күйiн –салмақсыздық деп атайды.
Әдебиет
Ерсейітов Ү.Е. Жалпы физика. Оқу құралы. -Алматы: Эверо, 2014.
Дуаметұлы Б. Жалпы физика курсының негіздері. Оқу құралы. -Алматы: ҚазҰТУ, 2012.
Каргин Дж. Б., Кенжалиев Д.И., Мухамедрахимова Г.И. Физика. Оқу құралы. -Алматы: Эверо, 2014. -249.
Нуркасымова С.Н. Физика. Оқу құралы. - Алматы : CyberSmith, 2017.
Трофимова Т.И. Курс физики. -М: Академия, 2004.
Грабовский Р.И. Курс физики. -СПб: Лань, 2016.
Өткізу форматы: түсіндіру, талдау, формулаларды қорыту.
Тақырыбы: Салыстырмалылықтың арнайы теориясының элементтері. Тұтас орталар механикасының элементтері. Тербелістер және толқындар физикасы.
Сағат саны: 1
Тақырыптың негізгі сұрақтары/ жоспары:
Арнайы салыстырмалылық теориясының элементтері. Эйнштейн постулаттары. Тұтас орта түсінігі. Идеал және тұтқыр сұйық. Бернулли теңдеуі. Сұйықтардың ламинарлық және турбуленттік ағысы. Стокс формуласы. Пуазейль формуласы. Гармониялық тербелістердің жалпы сипаттамалары. Серіппедегі жүктің тербелісі, математикалық және физикалық маятниктер. Еркін өшетін тербелістер. Өшу коэффициенті. Өшудің логарифмдік декременті. Синусоидалық күштің әсерінен болатын еріксіз тербелістер. Еріксіз тербелістердің амплитудасы мен фазасы. Резонанс. Толқындар.
Дәріс тезисі
Эйнштейн постулаттары. Ара қашықтықтың және бiр мезгiлдiлiктiң салыстырмалылығы. Арнаулы салыстырмалылық теориясының басты қағидалары ретінде Эйнштейн екі постулаты, принципті алды, оларды тұтастай тәжірибелік деректерге (оның ішінде бірінші кезекте Майкельсон тәжірибесі):
1) Салыстрымалық принципі
2) жарық жылдамдығының жарық көзінің жылдамдығына тәуелсіздігі.
БІРІНШІ ПОСТУЛАТ. Галилейдің салыстырмалық принципі кез келген физикалық процестерге жалпылау болып табылады: барлық физикалық құбылыстар ьарлық инерциалық санақ жүйелерінде бірдей өтеді: табиғаттың барлық заңдары және оларды сипаттайтын теңдеулер инвариантты болады, яғни олар бір инерциалдық санақ жүйесінен екіншісіне өткен кезде өзгеріссіз қалады. Басқаша айтқанда, барлық инерциалдық санақ жүйелері өзлерінің физикалық қасиеттері бойынша эквивалентті (бір- бірінен ажырытылмайды); тәжірибенің көмегімен олардың біреуін қалғандарының ішінен бөліп қарауға болмайды.
ЕКІНШІ ПОСТУЛАТ. Жарық жылдамдығы вакуумде жарық көзінің қозғалысына тәуелсіз және барлық бағыттарда да бірдей болады деген тоқтам болып табылады. Бұл дегеніміз, жарық жылдамдығы вакуумде барлық санақ жүйелерінде бірдей болады дегенді білдіреді. Сонымен, жарық жылдамдығы табиғатта ерекше орын алады екен. Бір санақ жүйесінен екіншісіне өткенде өзгеріп отыратын барлық жылдамдықтардай емес , жарық жылдамдығы бостықта инвариантты шама болып табылады. Мұндай жылдамдықтың болуының кеңістік пен уақыт жайлы көзқарастарды түпкілікті өзгеретіндігін алда көреміз.
Газдар мен сұйықтардың тепе-теңдiгiн және қозғалысын зерттегенде оларды үздiксiз тұтас орта түрiнде қарастырады.
Сұйықтардың тепе-теңдiгiн қарастыратын механиканың бөлiмiн – гидростатика деп атайды.
Сұйықтар мен газдардың серпiмдi қасиетi мынадан байқалады: олардың жеке бөлiктерi бiр-бiрiне немесе олармен жанасатын денеге сұйық пен газдардың сығылу дәрежесiне тәуелдi болатын күшпен әсер етедi. Мұндай әсер қысыммен сипатталады.
Сөйтiп, сұйықтар мен газдарды сипаттайтын ең негiзгi шамалардың бiрi - қысым.
Қысым деп бетке түсетiн күштiң осы беттiң ауданына қатынасына тең шаманы айтады. Өлшем бірлігі . .
Паскаль заңы.Сұйық ішіне түсiрілген қысым барлық бағытқа бiрдей берiледi.
Сұйық iшiндегi қысым: . Бұл қысымды кейде гидростатикалық қысым деп атайды. Сұйықтардың қозғалысын зерттейтiн механиканың бөлiмiн – гидродинамика деп атайды.
. Осы өрнектi ағынның үздiксiздiк теңдеуi деп атайды. Ыдыстың көлденең қимасының сұйық ағысының жылдамдығына көбейтiндiсi тұрақты шама болады
Достарыңызбен бөлісу: |