«Жалпы ғылыми пәндер» кафедрасы
Құрастырғандар: Сакипов Н.З., Беркутбаева Р.А., Сугирбекова А.К.

ДӘРІСТІК КЕШЕН
«Физика» пәні бойынша
ББ тобы: 6В127 «Ұшу аппараттары мен қозғалтқыштарды ұшуда пайдалану»
Білім беру бағдарламасы: «Әуе көлігін ұшуда пайдалану»

Алматы 2020


ЛЕКЦИЯ №1

Кинематика. Материалдық нүкте және қатты дененің ілгерлемелі

қозғалысының динамикасы.

1. 
   Қозғалыс теңдеулері.
   
2. 
   Ньютон заңдары.
   
3. 
   Механикадағы күштер.
   
4. 
   Динамиканың негізгі теңеуі.
   

Механикалық қозғалыс - дегеніміз уақыт өтуіне қарай дененің немесе оның кейбір бөліктерінің санақ денесі деп аталатын басқа денелерге қатысты кеңістіктегі орын ауыстыруы. Зерттелетін нысанның қасиеттеріне байланысты Кинематика: нүктелер Дененің шеңбер бойымен өзара тең аралығында бірдей жол жүруі бірқалыпты шеңбер бойымен қозғалыс деп аталады. Дененің шеңбер бойымен қозғалыс барысында дененің бір айналымға жұмсалған уақыты период Т, ал бірлік уақытта жұмсалған айналым саны жиілік ʋ деп аталады. Санақ жүйесі деп санақ дененсінен, онымен байланысқан координаталар жүйесінен және уақыт есептейтін аспаптан тұратын жүйені айтады.

Материялық нүкте деп - өлшемдерін берілген мәселеде есепке алмауға болатын массаға ие денені айтады.Денелер бір-бірімен әсерлескенде олар деформацияланады- өздерінің пішіндерін,өлшемдерін өзгертеді.

Абсолют қатты дене деп – деформацияланбайтын,оның құрамындағы кез келген екі нүктесі арасындағы қашықтығы тұрақты болып қалатын денені айтады.

Ілгерілемелі қозғалыс деп – қозғалыстағы денемен қатты байланыстағы кез келген түзу сызық бастапқы бағытына параллель болып қала беретін қозғалысты айтады.

Айналмалы қозғалыс деп – дененің барлық нүктелері центрлері айналыс осі деп аталатын түзуде жататын шеңбер бойынша қозғалысты айтады.

Денелер қозғалысы кеңістік пен уақытта болады.Материялық нүктенің орыны кез келген денеге қарап анықталады,оны санақ денесі дейді.Дененің кеңістіктегі орынын толық анықтау үшін керекті тәуелсіз координаттар санын еркіндік дәрежелер саны дейді.Кеңістікте еркін қозғалушы нүктенің еркіндік дәрежесі – үшеу,егер ол кейбір бет бойынша қозғалса,оның еркіндік дәрежесі – екеу,ал бір сызық бойынша қозғалса ол бір еркіндік дәрежесіне ие.

---

Нүктенің кеңістіктегі қозғалысын көрсететін сызық траектория деп аталады (д.а).




Траекторияның АВ учаскесінің (сур.1) ұзындығы уақыттан скаляр функция болады. қозғалыстағы нүктенің бастапқы орнынан берілген уақыт моментіндегі орнына дейін жүргізілген вектор орын ауыстыру д.а.

Орташа жылдамдық векторы деп

(1.1)

қатынасын айтады.Оның бағыты әр уақытта траекторияға жанама бойынша болады.

Лездік жылдамдық деп

(1.2)

шаманы айтады.

Орташа үдеу деп жылдамдық өзгеруінің осы өзгеруге кеткен уақыт интервалына қатынасын айтады.
Лездік үдеу деп (t моментінде)

(1.3)

атайды.

Жылдамдық өзгеруі ол және векторларының қосындысы.

(1.4)

жылдамдық модулі жанама бойынша өзгеруін сипаттайтын үдеуді тангенциалдық үдеу д.а.

Үдеудің екінші құраушысын нормаль үдеу дейді – ол жылдамдықтың бағытының өзгеру жылдамдығын көрсетеді.,оның шамасы

(1.5)

кейде оны центрге тепкіш үдеу деп атайды.(r-траекторияның қисықтық радиусы)

Айналмалы қозғалыс кезінде қатты дененің әрбір нүктесі радиустары әртүрлі болған шеңберлер бойынша қозғалады,ол шеңберлердің центрлері айналу осінде жатады.

Бұрыш және бұрыштық жылдамдық векторларының бағытын оң бұранда ережесімен табады,шамасы

(1.6)

Сызықтық жылдамдық

---

(1.7)

Егер болса айналу бірқалыпты болады,оның периоды деп

(1.8)

дененің толық бір айналуға кететін уақытты айтады.

Уақыт бірлігіндегі толық айналу санын

(1.9)

айналу жиілігі дейді.



Бұрыштық үдеу деп

(1.10)

шаманы айтады.

Үдеудің(сызықтық) тангенциалды құраушысы
(1.11)

ал нормаль құраушысы:

(1.12) болады.

Сонымен сызықтық және бұрыштық шамалар арасындағы байланыс

, , , (1.13)
Нүктенің бірқалыпты үдемелі шеңбер бойынша қозғалысында

(1.14)

мұндағы - бастапқы бұрыштық жылдамдық.

Ньютонның бірінші заңы. Әрқандай материалық нүкте басқа денелер әсері мәжбүр етпесе өзінің тыныштық немесе бірқалыпты түзу сызықты қозғалыс күйін сақтайды.

Ньютонның бірінші заңы орындалатын санақ жүйелері инерциал жүйелер д.а.

Денелердің тыныштық немесе бірқалыпты түзу сызықты қозғалыс күйін сақтауға ұмтылуын инерттілік дейді.Ньютонның бірінші заңын инерция заңы деп те атайды.

Денелердің инерциялық (инерттік масса) және гравитациялық (гравитациялық масса) қасиеттерін сипаттайтын физикалық шаманы

---

масса дейді.

Денеге басқа денелердің немесе өрістердің механикалық әсерін (осы әсер нәтижесінде дене үдеу алады немесе өлшемдерін өзгертеді) сипаттайтын векторлық шаманы күш деп атайды.
Ньютонның екінші заңы (ілгерілемелі қозғалыс динамикасының негізгі заңы) бойынша материалдық нүктенің алатын үдеуі әсер етуші күшке тура пропорционал,бағыты онымен бірдей және материалдық нүктенің массасына кері пропорционал:

(1.15)

Немесе(классикалық механикада болғандықтан)

(1.16)

материалдық нүкте импульсі дейді.

(1.17)

Бұл Ньютонның екінші заңының кеңірек тұжырымдауы.

БХЖ-да күш өлшем бірлігі – Ньютон (Н).



Күштердің тәуелсіздік әсер принципі: егер денеге бір уақытта бірнеше күш әсер етіп тұрса,онда олардың әрқайсысының нүктеге беретін үдеуі Ньютонның екінші заңына сәйкес болады (басқа күштер жоқ секілді).

Ньютонның үшінші заңы. Материалдық нүктелер бір-біріне әсер ету күштері әрқашан да модульдері бойынша тең , бағыттары қарама – қарсы болады.

Классикалық механикада гравитациялық,электромагниттік,серпімділік және үйкеліс күштер қаралады.
Ньютон ашқан бүкіләлемдік тартылыс заңы бойынша кез-келген материалды нүктелер арасында тартылыс күші пайда болады,оның мөлшері:

(1.18)

мұндағы - материалдық нүктелердің массалары, r- олардың арақашықтығы.Бұл күшті гравитациялық д.а.

- гравитациялық тұрақты д.а.

Абсолют қатты дене деп – ешқашан да деформацияланбайтын және ондағы кез- келген екі нүкте арасындағы қашықтық әруақытта да өзгермейтін денені айтады.

Табиғатта абсолют қатты дене жоқ, барлық денелер күштер әсерінен өз пішінін және өлшемдерін өзгертеді- деформацияланады.

---

Егер сыртқы күштер әсерін тоқтатқанда дене бастапқы пішіні мен сыртқы өлшемдері қайтадан келетін болса,ол деформацияны серпімді дейді.

Сыртқы күштер әсерін тоқтатқанда денедегі деформация сақталатын болса,ондай деформацияны пластикалық д.а.

Дененің көлденең қимасының аудан бірлігіне әсер етуші күшті кернеу

(1.19) дейді.

Салыстырмалы деформация деп

(1.20)

қатынасты айтады, мұндағы - деформацияланып тұрған дененің ұзындығының өзгеруі - абсолюттік деформация. Гук заңы бойынша

(1.21)

Е – Юнг модулі д.а.,ол салыстырмалы ұлғаю бірге тең болатын кернеумен анықталынады.

Үйкеліс күштерінің табиғаты әрқилы болуы мүмкін,бірақ олардың әсері нәтижесінде механикалық энергия әрқашан да үйкелісіп тұрған денелердің ішкі энергиясына айналады.

Сыртқы үйкеліс деп түйісіп тұрған денелердің бір – біріне салыстырғанда қозғалыс нәтижесінде пайда болатын күштерді айтады,олар тыныштық,сырғанау,домалау т.б.түрлері бар.

Дененің берілген оське салыстырғанда инерция моменті деп

(1.22)

шаманы айтады.Мұндағы осы осьтен массаға дейінгі қашықтық.

Масса үзіліссіз үлестірілген болса

(1.23)

Кейбір денелердің симметрия осі бойынша есептелінген инерция моменттері:

радиусы R болған жұқа кеуек цилиндр үшін -

радиусы R болған тұтас цилиндр немесе диск үшін -

ұзындығы болған жұқа білік (стержень) үшін -

радиусы R болған шар үшін-

---

Смотрите также файлы

• Использование облачных технологий google docs (таблицы) и форма google в образовательном процессе аннотация.docx

• Законы Менделя Хромосомная теория Взаимодействие генов Изменчивость Наследственные болезни.docx

• Діагностика та лікування захворювань внутрішніх органів у людей похилого віку.pdf

• При выполнении задания студент должен.docx

• Тема Целостный педагогический процесс.docx