Фяза вя заман

MOVZU:4 HƏRƏKƏT MİQDARINİN SAXLANMASI

QANUNU

PLAN: 1.Kutlənin surətdən asılılıgı

2.Kutlə ilə enerji arasında əlaqə

3.Hərəkət miqdarının saxlanması qanunu

Ədəbiyyat siyahısı

1. 
   N. Qocayev - Mexanika Bakı 1978
   
2. 
   N. Qocayev - Optika Bakı 1983
   
3. 
   Kalasnikov - Elektrik bəhsi Bakı 2001
   
4. 
   Friş və Timoryeva – Fizika kursu
   
5. 
   E.Şposki – Atom fizikası Bakı 1961
   

6.A.Əmiraslanov Umumi fizika praktikumu
1. Kütlənin sürətdən asılılığı.2. Kütlə ilə enerji arasında

qarşılıqlı əlaqə.
Klassik mexanikada cismin kütləsi istənilən hesablama sisteminə nəzərən sabit qalır.

Nisbilik nəzəriyyəsində cismin kütləsi müxtəlif inersial sistemlərində yerləşən müşahidəcilərə nəzərən müxtəlif olub sürətdən asılı olur. Verilmiş inersial sistemə nəzərən sükunətdə olan cismin kütləsi məxsusi kütlə adlanır. Hərəktdə olan cismin kütləsi relyativistik kütlə adlanır. Cismin kütləsinin sürətdən asılılığı

( 4 )

kimi ifadə olunur. olanda nisbəti çox kiçikdir , onu nəzərə almaya bilərik , ona olar.

Sürət işıq sürətinə yaxın olduqda cismin kütləsi xeyli artır , məsələn , sürət 260 000 km / san olduqda , cismin kütləsi iki dəfə artır . olanda cismin kütləsi sonsuz artır, bu isə mümkün deyil , çünki kütləsi sükunətdə sıfır olmayan cismə heç vaxt işıq sürəti qədər sürət vermək olmaz. İşığın sürəti ən böyük sürətdir və təbiətdə heç bir cismin sürətini bu sürətə çatdırmaq olmaz.

Nisbilik nəzəriyyəsinin ən mühüm nəticələrindən biri kütlə ilə enerji arasında olan əlaqədir.

( 4) ifadəsini aşağıdakı şəklə salmaq olar :

Burada hesablama sisteminə görə sükunətdə olan cismin kinetik enerjisi olduğundan

( 4, a)
Bu o deməkdir ki , hərəkətdə olan cismin kütləsi onun sükunətdəki kütləsindən kəmiyyəti qədər böyükdür. Bu nəticə olduqca mühüm interpretasiyaya yol verir : biz hesab edə bilərik ki , cisimdə kinetik enerjinin meydana çıxması hesabına onun kutləsi artır , kinetik enerjinin meydana çıxması isə cismin kütləsinin qədər artmasına səbəb olur. Nisbilik nəzəriyyəsi bu nəticəni ümumiləşdirərək göstərir ki , hər hansı enerjinin qədər dəyişməsi kütlənin

( 5)

qədər dəyişməsi ilə əlaqədardır. Əksinə , sistemin kütləsi qədər dəyişdiyi zaman

( 5.a)

qədər enerji meydana çıxır. Bu münasibət Eynşteyn düsturu adlanır və nisbilik nəzəriyyəsinə görə enerji ilə kütlə arasındakı ümumi qarşılıqlı əlaqəni ifadə edir. ( 5.a) ifadəsində - erqlərlə , - qramlarla və - sm / san – lərlə götürülür.

Beləliklə bir erq enerjiyə kütlə uyğun gəlir. Buradan göründüyü kimi bu kütlə olduqca kiçikdir : 2000 000 kVt gücə malik olan qurğu ( Kuybışev elektrik stansiyasının kücü ) bir saatda

7,2 10¹⁹  1,1 10 ^-21 q = 8,0 10 ^-21 q, kütlə uyğun gəlir. Deməli , texnikada alına bilən enerji miqdarına olduqca cüzi miqdarda kütlə uyğun gəlir. Lakin elementlərin bir – birinə çevrilməsi ilə əlaqədar olan proseslərdə enerjinin dəyişməsinə uyğun gələn kütlənin dəyişməsi böyük olur.

Nüvə fizikasından məlum olduğu kimi nüvəyə daxil olan neytron və protonların sərbəst haldakı kütlələri cəmi , nüvənin kütləsindən qədər böyükdür. Bu fərq , yəni kütlə defekti adlanır. Kütlə ilə enerji arasındakı əlaqə kütlə defekti üçün də doğrudur.

Yuxarıdakı mülahizədən aydındır ki ,

Kütlə və enerjinin mütənasibliyi dialektik materializmin əsas müddəalarından biri olan materiya ilə hərəkətin qarşılıqlı əlaqədə olması ilə tam uyğunluq təşkil edir.

Qeyd etmək lazımdır ki , nisbilik nəzəriyyəsinin bütün bu müddəaları uyğun müşahidələr və yaxud təcrübələrlə təsdiq olunur. Lakin bütün bu müddəalar yalnız cisimlərin hərəkət sürəti işıq sürəti ilə müqayisə ediləcək dərəcədə də böyük olduqda praktiki əhəmiyyətə malikdir.

Nisbilik nəzəriyyəsi müstəsna daracada böyük elmi – nəzəri əhəmiyyətə malikdir. Belə ki , fəza və zaman haqqındakı məsələni düzgün şərh edir. İkincisi onun bütün qanunları klassik mexanikanın qanunlarına nisbətən daha dəqiq və daha ümumidir. Lakin praktiki olaraq nisbilik nəzəriyyəsi hələlik fizikanın və texnikanın xüsusi şöbələrində istifadə olunur.

Prinsip etibarilə klassik mexanikaya etiraz edilsə də , lakin o hadisələri Yer şaraitində düzgün , praktiki olaraq kifayət qədər dəqiqliklə təsvir edir. Nisbilik nəzəriyyəsindən klassik mexanika üçün irəli gələn düzəlişlər makrocisimlər üçün çox kiçikdir və onların nəzərə alınmasının heç bir əhəmiyyəti yoxdur.

3.Hərəkət miqdarının ( impulsun ) saxlanma qanunu.

.
Hərəkətdə olan bir cismin başqa bir cismə təsiri təkcə bu cisimlərin kütləsindən asılı olmayıb, həmçininbu cisimlərin toqquşduğu andakı sürət-lərindən asılıdır.

İki eyni kütləli polad kürəni sapdan elə asaq ki, saplar bir –birinə paralel , həm də kürələr bir – birinə toxunan olsun ( şəkil 1 , a ).

Kürələrdən birini müəyyən bucaq qədər aralayıb sonra buraxsaq , bu kürə ikinci kürə ilə toqquşduqda bu kürə də əvvəlki vəziyyətindən müəyyən bir bucaq qədər aralanacaqdır.

Birinci kürə nə qədər böyük bucaq altında aralanarsa , toqquşma anında da o qədər böyük sürət yaranar və ikinci kürə də bir o qədər böyük bucaq altında aralanır.

Əgər birinci kürənin əvəzində başqa kütləli bir kürə götürsək və onu birinci təcrübədə aparılan bucaq qədər aparılmış olsaq , onda götürülən yeni kürənin kütləsi nə qədər böyük olarsa , ikinci kürə də bir o qədər böyük bucaq altında aralanır və əksinə.

Bu təcrübə göstərir ki , hərəkət zamanı qarşılıqlı təsirdə olan cisimlərin hərəkəti yeni kəmiyyət olan hərəkət miqdarı ( impuls) ilə xarakterizə olunur. Hərəkətdə olan cisimlərin hərəkət miqdarı ( impulsu) bu cismin kütləsi ilə sürəti hasilinə bərabərdir. Hərəkət miqdarı vektor kəmiyyətdir. Bu vektorun istiqaməti sürət vektoru istiqamətində olur. Hərəkət miqdarı ( impuls) vahidi q sm/san , kq.m/san götürülür.

Qapalı sistem daxilindəki cisimlərin mexaniki qarşılıqlı təsiri zamanı hərəkət miqdarının ( impulsun ) cəmi dəyişmir. Bu qanun hərəkət miqdarının ( impulsun ) saxlanma qanunu adlanır.

Tutaq ki , kütlələri və olan iki cisim və sürəti ilə bir düzxət istiqamətində eyni istiqamətdə hərəkət edir ( şəkil 1, b ) .

Əgər olarsa , onda birinci kürə ikinci kürəyə çataraq toqquacaq və toqquşmadan sonra kürələr öz sürətlərini dəyişəcəkdir. Toqquşmadan sonra olan sürətləri və , toqquşma müddətini isə qəbul edək. Nyutonun üçüncü qanununa əsasən bu cisimlər arasında qarşılınlı təsir qüvvələri qiymətcə bərabər , istiqamətcə əks olunur


Şəkil 1.

Nyutonun ikinci qanununa görə olduğundan

olduğundan

buradan

( 1)
Cisimlərin toqquşmadan əvvəl hərəkət miqdarının cəmi toqquşmadan sonrakı hərəkət miqdarının cəminə bərabər olur , yəni qapalı sistemin hərəkət miqdarı dəyişmir. Deməli, daxili qüvvələr cismin hərəkət miqdarını dəyişdirmir.

( 1) ifadəsi iki cisim üçün hərəkət miqdarının saxlanma qanunudur. İstənilən sayda cisimlər sistemi üçün də həmin qanunun doğruluğunu isbat etmək olar.

Hərəkət miqdarının saxlanma qanunu da vektor kəmiyyət olduğundan
( 2)

şəklində yazmaq lazımdır.

Hərəkət miqdarının saxlanma qanunu Nyutonun ikinci və üçüncü qanunlarının nəticəsi olub , təbiətin ən ümumi qanunlarından biri hesab olunur. Hərəkət miqdarının saxlanma qanununa dair bir neçə misal göstərək.

Arabacıq üzərində duran adam qabağa tullandıqda arabacıq özü geri gedir ( şəkil 1, v) , Əvvəl arabacıq dayandığı üçün hərəkət miqdarının cəmi sıfır idi. Adam sürəti ilə qabağa tullandıqda , arabacıq sürətilə geri gedir və hərəkət miqdarının cəmi yenə sıfra bərabər olur :

Əgər adam hərəkət edən arabacığa tullanırsa , onda adam və arabacıq ikici birlikdə əvvəlki ikicinin hərəkət miqdarı cəminə bərabər bir hərəkət miqdarı alacaqdır :

. ( 3 )
Tüfəngdən atəş açılan zaman hərəkət miqdarının saxlanma qanununa əsasən tüfəngdə geritəpmə alınır. Raket və reaktiv təyyarələrin hərəkəti zamanı hərəkət miqdarının saxlanma qanunu onların hərəkətini ifadə edən əsas qanundur. Raketin kameraiında ( yaxud mühərrikində ) yanacaq yandığı zaman külli miqdarda qaz hasil olur. Bu qaz kameranın divarlarına güclü təzyiq göstərir və qaz şırnağı arxa tərəfdən xaric olur ( şəkil 2)

Şəkil 2.

Qazın kameranın qabaq divarına etdiyi təzyiq qaz şırnağının reaksiya qüvvəsini yaradır ki , bu qüvvə raketi hərəkət etdirir.

Suda yaşayan bir sıra canlıların hərəkəti reaktiv hərəkətdir. Məsələn , meduza , çətir şəklində olan boşluqlardan suyu tullayarkən yaranan reaksiya qüvvəsi sayəsində hərəkət edir.

MOVZU: 5. İŞ .GUC. ENERJİ

. PLAN:1.İş və vahidləri

2..Guc və vahidləri

2. Enerji.Kinetik və potensial enerji