SAMARQAND DALAT UNIVERSITETI
FIZIKA FAKULTETI
NAZARIY FIZIKA VA KVANT ELEKTRONIKASI KAFEDRASI
SAYDULLAYEV USMONALI JURAYEVICH
«NAZARIY MEXANIKA» MA’RUZA MATNI
(«5140200-Fizika » ta’lim yo’nalishi talabalari uchun)
Samarqand - 2013
Saydullayev U. «Nazariy mexanika» фанидан ma’ruza matni (барча бакалавриат йўналишлари учун). Ўқув-услубий мажмуа. – Самарқанд: 2013 йил.
«Nazariy mexanika» fanidan ushbu ma’ruza matni Samarqand davlat unversiteti fizika fakultetining «nazariy fizika va kvant elektronikasi» kafedrasida tayyorlangan. Majmua « Nazariy mexanika» fanini o’rganish jarayonida talabalarning mustaqil ishlashini ta’minlovchi o’quv-uslubiy materiallarni o’z ichiga oladi hamda olgan bilimining sifatini doimo nazorat qilishni ta’minlaydi.
Ushbu o’quv-uslubiy majmua « Nazariy mexanika» fani o’quv rejaga kiritilgan barcha bakalavriat yo’nalishlari uchun mo’ljallangan.
Taqrizchilar:
Xaydarov X. – SamDU, nazariy fizika va kvant elektronikasi kafedrasi dosenti, f.-m.f.n.
Xolyarov E.Ch. – SamDAQI, fizika va matematika kafedrasi dosenti, f.-m.f.n
Самарқанд davlat unversiteti, 2013.
ma’ruva: KIRISH. NAZARIY MEXANIKASI FANINING PREDMETI.
REJA:
Nazariy mexanika fanining tadqiqot obyektlari
Fanning rivojlanish tarixi
Fazo va vaqt haqida klassik tasavvurlar
Fizik hodisalarning turli sanoq tizimlarida invariantligi
Moddiy nuqta dinamikasi.
Fizik hodisalarning turli sanoq sistemalarida invariantligi va ularning matematik ifodasi.
TAYANCH SO’Z VA IBORALAR: mexanika, jism, kuch momenti, dinamika, harakat, masofa, tezlik, tezlanish, ta’sir, vaqt, fazo, hodisalar, og’irlik markazi, koordinata, tizim, sferik, silindrik, harakat, tezlik, tezlanish, differesial, vaqt, nuqta, vector, tenglama, radius-vektor
Nazariy mexanika nazariy fizika kursida dastlabki biz o’rganadigan fan hisoblanadi. Bundan ko’rinib turibdiki, klassik mexanika va uning tadqiqot usullari fizikaviy tabiatdan qat’iy nazar juda ko’plab tabiat hodisalarini o’rganish imkoniyatini beradi. Nazariy mexanika jismlarning nisbatan kichik tezliklardagi mexanik harakatlarini o’rganadi. Nazariy mexanika fanini rivojlanish tarixini uch davrga bo’lishimiz mumkin. 1-qadimiy davr mexanikasi – Aristotel’ davridan XVI asrgacha bo’lgan davr. 2- uyg’onish davri XVI asrdan XX boshigacha bo’lgan davr. 3 – XX asr mexanikasi –hozirgi davrgacha bo’lgan davr.
Statiskani fan sifatida asoslagan olim Arximed hisoblanadi. Arximed richagni muvozanati to’g’risidagi masalani yechib og’irlik markazi to’g’risidagi ta’limotni yaratdi. O’rta asrlarda arab mamlakatlarida va O’rta Osiyoda yashagan Beruniy, Al-Xorazmiy, Ibn Kubro va Ulug’bek kabi asosan matematika, astronomiya va qisman mexkanika sohasida tadqiqotlar olib borgan. 15 asrning 2- yarmini boshlarida hunarmandchilik dengizida suzish rivojlanish bilan bir qatorda mexakanika tez suratlar bilan taraqqiyot etgan. Bu suratda L. Davinchi mexkanika masalalarini yechishga, matematikani tadbiq qilishga tajribaga katta ahamiyat bergan. U jismlarning tekislik bo’ylab harakatini va sirpanib ishqalanishni tadbiq etdi. Shuningdek, kuch momenti tushunchasini birinchi bo’lib fanga kiritdi. Italyan olimi Galiley dinamikaning moddiy jismlar harakati haqidagi bilimning asoschisidir. To’g’ri chiziq bo’ylab notekis, ilgarilanma harakat qilayotgan jismning tezligi va tezlanishi tushunchasini birinchi bo’lib, Galiley kiritdi. Bundan tashqari inersiya qonunini kashf yetdi. Galiley ishlariga tayangan holda Golland olimi Gyuygen fizik mayatnik nazariyasini yaratdi. Shuningdek, Galiley kiritgan tezlanish tushunchasini nuqtaning egri chiziqli harakat uchun umumlashtiradi. Dinamikaning asosiy qonunlarini o’rganish sohasida Galiley boshlagan ishlarni ingliz olimi Isaak Nyuton uni g’oyalari va klassik mexanikaning asosiy g’oyalari fazo, vaqt, massa, kuch, inersiya, sanoq sistemasi haqidagi asosiy qonunlarni o’rganish sohasida ko’p ishlar qilgan. Bu asosiy qonunlar Nyuton “Natural falsafasining matematik ifodasi” nomli asarida bayon etilgan (1687 yil) va u klassik mexanikaning asosini tashkil etadi. Bizga ma’lumki, mexanikaviy harakat
har qanday fizik jarayon va hodisaga ma’lum darajada tegishli “Bunday harakatning” umumiy qonunlarini o’rganuvchi klassik mexanika, nazariy fizikaning boshqa bo’limlari elektrodinamika kvant mexanika, statistik fizika, fizik nazariya, avto-jism fizikasi, yarim o’tkazgichlar fizikasi, plazma fizikasi va hokazo fanlar bilan uzviy bog’lanishdadir. Klassik mexanika masalalarini hal etishdan iborat va sinab ko’rilgan ko’plab matematik metodlar. Hozirgi kunda nazariy fizikaning barcha sohalarida keng qo’llanilmoqda. Nyuton nazariyasiga ko’ra tabiatdagi har qanday o’zaro ta’sir bir onda uzatiladi, boshqacha aytganda jismlar orasidagi o’zaro ta’sir chegaralanmagan yoki cheksiz tezlik bilan tarqaladi.
Bir-biridan ma’lum r12 masofada turib ta’sirlashayotgan jismni ko’z oldimizga keltiraylik. Faraz qilaylik 1-jism o’z vaziyatini o’zgartirib yangi vaziyatga o’tdi. Agar bu jism o’zgarmas tezlik bilan harakatlanganda uning vaziyatini o’zgartirish uchun ketgan vaqt quyidagicha topiladi:
| r→ r→ |
t 1'2 12
(1)
→ v →
t ур
| r1'2 r12 |
c
(2)
c -o’zaro ta’sirning tarqalish tezligi. Xuddi shu vaziyat o’zgarishini ikkinchi jism
to'r
vaqtdan keyin his qiladi. O’zaro ta’sir tarqalish vaqtining jism vaziyatining
o’zgarish vaqtiga nisbati tezligi
to' r v
t c
(3)
Ko’rinib turibdiki, jismning harakat tezligi o’zaro ta’sirlarning tarqalish tezligiga nisbatan e’tiborga olmasa bo’ladigan darajada kichik bo’lsa juda katta aniqlik Bilan jismlar orasidagi o’zaro ta’sir bir onda uzatiladi deb hisoblash mumkin. Har qanday fizik nazariya singari klassik mexanika ham aniq tadbik qilish chegarasiga
yega. Tezligi yorug’likning bo’shliqdagi tezligiga yaqin v c bo’lgan jismlar
harakati shuningdek, alohida atomlar, elektronlar va atom yadrosi va boshqa elementar zarralar harakatini klassik mexanika ifodalay olmaydi. Tezligi yorug’lik tezligiga yaqin jismlar harakatini maxsus nisbiylik nazariyasi postulatiga tayanuvchi relyativistik mexanika o’rganadi. Shunday qilib klassik mexanika makrojismlar yetarli kichik tezliklar bilan bo’ladigan harakatlari nazariyasidan iborat, ya’ni klassik mexanika bu makroskopik jismlar harakati norelyativistik nazariyasidir. Klassik mexanikani relyativistik mexanika bilan norelyativistik kvant mexnikasining xususiy holi deb qarash mumkin.
Real jismlarning harakati turli tuman va murakkab bo’lganligi tufayli ularni o’rganishni osonlashtirish maqsadida abstrakt tushunchalar kiritilgan. Bunday obyektlar sifatida moddiy nuqta, moddiy nuqtalar sistemasi, absolyut qattiq jism, yaxlit muxit kabilar keltirish mumkin.
|
