Оқыту түрі: күндізгі Көкшетау, 2015
Динамика заңдары және негізгі ұғымдарды талдау
жүктеу/скачать 2,58 Mb.
|
О ыту т рі к ндізгі
| Динамика заңдары және негізгі ұғымдарды талдау
1. Масса ұғымы фундаменталъдық ғылымдағы ең күрделі ұғымдардың бірі. Себебі, бұл ұғымды макроәлем объектілерде (заттықты және далалықты) және микроәлем объектілерін (зат бөлшектерін және өріс бөлшектерін) анықтауда қолданылады. Масса ұғымының қабылдану күрделігі, оның материяның түрлі қасиеттерін (инерттік және гравитациялық) сипаттауында. Нъютон заңдарында, импулъстің сақталу заңында масса инерттік қасиетті, ал бүкіләлем тартылыс заңында- гравитациялық қасиет өлшемі болып жүреді. Молекуляр- кинетикалық теорияда масса зат мөлшерімен сәйкес, масса мен энергияның өзара байланысында масса энергия өлшемі болып жүру қасиетіне ие. Нъютон анықтамасы бойыншамасса-денедегі зат мөлшерін анықтаушы ұғым. Масса заттың инерттік қасиетімен белгіленеді. Күш ұғымы фундаменталъдың өзараәсерлесу ұғымымен байланысқан болып барлық құбылыстар,заңдылықтар, күш арқылы сипатталады. Қазір физикада тәуелсіз 4 – түрлі өзара әсерлесу (электромагниттік, гравитациялық, ядролық, күшті және күшсіз) бар деп оларды фундаменталь деп атайды (барлық күштердің негіздері). Олар бір – бірінен әсер – радиусімен, салыстырмалы интенсивтігімен (қарқындылығымен немесес процесс кезінде беретін энергияларымен) және бірқатар шамалардың сақталу заңдарымен ерекшеленіп тұрады. Мысалы, ЭМ күштер r > 10-15 м яғни микроәлемде өзара әсерлеседі. Микроәлемде осы қашықтықта күшті өзара әсер туылады. 2. Физикалық ұғымдардың тізбектілігінен үйренетін заңды әдістемелік нұсқаулары байланысты болады. ньютон бастап күш ұғымын, қозғалыс мөлшерін кірітті, соң қозғалыс мөлшерінің қойылған күшке сыбайлас және бір бағыттас болуын енгізді . Ньютонның соң мұндағы масса тұрақтылығын есепке алып оны дифференциалдың сыртына алып шықты. Сонымен, динамика ұғымдары Ньютонның бірінші заңынан басталып, күш ұғымына, үдеудің күшке тәуелдігі . Яғни Ньютонның екінші заңы – массаны анықтаумен аяқталған. Мұндай әдіс Эйлер, Максвелл және басқада ғалымдардың жұмыстарында қолданылған, бұл әдісте күш ұғымы статикалық әсерімен енгізілген. Бұл әдістің кемшілігін академик И.К.Кикоин көрсете отырып жаңа тізбекті ұсынды – ол Ньютонның бірінші заңы, масса ұғымы – соң күш ұғымы, Ньютонның екінші, үшінші заңдары. Бұл тізбектелудегі ерекшелік, масса ұғымы Ньютонның екінші заңына дейінгі енгізілуінде. Соңғы әдіс элементар бөлшектер массасын анықтаудағы ғарыштық массаларды өлшеуде, салмақсыздық және басқаларды анықтауда ыңғайлы болып саналады. Динамика заңдары мен негізгі ұғымдарын үйрену әдістемесі 1. Динамиканың бірінші заңының тұжырымы сондай санақ жүйелері бар, егер денеге басқа денелер әсер етпесе (олардың өзара әсерлері компенсацияланса) жүйеге салыстырғанда ілгерілемелі қозғалып жатқан дене өзінің жылдамдығын сақтайды. Мұндай санақ жүйелерге инерциал санақ жүйе (ИСЖ) деп аталады, онда қозғалып жатқан дене өзінің бірқалыпты қозғалысын және түзу сызықты траекториясын сақтайды. Сонда, жылдамдық векторының сақтау құбылысына инерция, ал заңға – инерция заңы деп атаған. Бұл заңды жер бетінде тәжірибе арқылы тексеру өте қиын, себебі, қозғалып жатқан денені толығымен басқа денелердің әсерінен тұйықтау мүмкін емес. Соның үшін заң идеализацияланған. Инерция заңын түсінуде Галилейдің шарикті ойыс дене арқылы домалату тәжірибесі денеге әсер етуші күштер қанша кем болса, оның жылдамдығы соншалықты баяу өзгеретіндігін көреміз. Қазіргі күнде инерция заңы ғарышта дененің салмақсыздық күйінде болғанында орындау мүмкін және мультимедия мен ғылыми – қызығарлы кинофильмдерде теледидарда көреміз. Механиканың бастамасын (б.э.д. 384-322ж.ж.) Аристотель өзінің еңбектерінде тек «қозғатылған қозғалады» немесе (күшсіз қозғалыс болмайды( дене тыныштықта деп бекітіп жасаған. Галилео – Галилей өзінің қиятегістікте өткізген тәжірибесі арқылы дененің «табиғи» күйі (дененің басқа денелермен әсерлеспегендегі күйін) бір қалыпты, түзу сызықты қозғалыста болуын бекітті де Аристотельдің 2 мың жылдай өмір сүрген тұжырымын (дене тыныштықта болады) жоққа шығарды тыныштықты бірқалыпты түзу сызықты қозғалыстың бір түрі деп есептеуге болатындығын көрсетті. Мысалы, поезд вагонының еденінде жатқан доп, поезд орнынан қозғалғанда вагонның үдеуі оған қарама – қарсы бағытта қозғалысқа түседі. Сақталу заңдарын үйрену әдісі мен талдаулары 1. Инерцияның сақталу заңы мынадай жаңа физикалық ұғымдарды ендіреміз. Механикалық жүйе, тұйықталған механикалық жүйе, сыртқы және ішкі күштер, консервативті күштер. Тұйықталған механикалық жүйе идеализацияланған болып егер сыртқы күштер болмаса онда инерцияның сақталу заңын қолдаймыз, ал егер сыртқы күш әсер етсе, онда жиынды испульс күші жүйенің жиынды импульстің өзгерісіне тең болады. . Бұл тақырыпқа факультативтік және сыныптан тыс сабақтар өткізілсе өте жақсы болады. 2. Жұмыс ұғымы өте кең көлемді болып әрбір анықталса ғылыми және әдістемелік бойынша қатып қалған болмайды. Жұмыстың физикалық ұғым энергия ұғымынан келіп шығады. Себебі, жұмыс – энергия түрленуінің өлшеуі. . Энергия ұғымы – дененің жұмыс істеу қабілетін (қасиетін) көрсетеді. Ньютонның екінші заңының өрнектелуі. Мұндағы: S – тормоздану жолы . Сонда, жұмыс – энергияның өзгеруіне келтіруші процесті сипаттаушы – энергия өзгерісінің өлшеуі, ал энергия механикалық жүйенің күйін сипаттаушы процесс. 4. Энергия – дененің (денелер жүйесінің) бір күйден екіншіге өтуіндегі атқарылған жұмыспен анықталатын физикалық шама. Кинетикалық энергия егер Күш жұмысы A > 0 онда Ек > 0 артады, ал A < 0, соған сәйкес Ек < 0 болып азаяды. Потенциалдық энергия – денелер жүйесіне тән болып кемінде екі дененің өзара әсерлесуінен пайда болады. Деформацияланған серіппенің потенциалдық энергияның өзгерісі жүктеу/скачать 2,58 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|