g10f-2.1· Fəsil 2: Dinamikanın əsasları· ~13 dəq

Nyuton qanunları: qüvvə, kütlə

Nyutonun I/II/III qanunları, əvəzləyici qüvvə.

Dinamika mexanikanın bir bölməsidir — o, hərəkəti yaradan səbəbləri, yəni qüvvələri öyrənir. Nyutonun I qanununa (ətalət qanununa) görə, əgər cismə təsir edən bütün qüvvələrin əvəzləyicisi sıfırdırsa, cisim ya sükunətdə qalır, ya da bərabərsürətli düzxətli hərəkətini dəyişmədən davam etdirir. Bu halda sistemə inersial istinad sistemi deyilir. Nyutonun II qanunu əvəzləyici qüvvə ilə kütlə arasındakı kəmiyyət əlaqəsini müəyyən edir: F⃗=ma⃗\vec{F}=m\vec{a} — cismin aldığı təcil əvəzləyici qüvvə ilə eyni istiqamətdə, qüvvəyə düz mütənasib, kütləyə isə tərs mütənasibdir. Kütlə burada ətalətin kəmiyyət ölçüsüdür: kütlə böyük olduqca eyni qüvvə daha az təcil yaradır. Nyutonun III qanununa görə, iki cismin bir-birinə təsiri həmişə bərabər modullu, əks istiqamətli olur: F⃗12=−F⃗21\vec{F}_{12}=-\vec{F}_{21}. Mühüm xüsusiyyət: bu qüvvələr müxtəlif cisimlərə tətbiq olunur, ona görə bir-birini tarazlaşdıra bilməzlər.

📌Nümunə

Məsələn: m=4m=4 kq kütləli cismə F=20F=20 N qüvvə tətbiq edildikdə cismin aldığı təcil a=Fm=204=5a=\frac{F}{m}=\frac{20}{4}=5 m/s² olur.

Qrafiklər

Sərbəst cisim diaqramı: normal qüvvə N, ağırlıq mg, təsir qüvvəsi F və əks yönlü sürtünmə qüvvəsi Fₛ
Sərbəst cisim diaqramı: normal qüvvə N, ağırlıq mg, təsir qüvvəsi F və əks yönlü sürtünmə qüvvəsi Fₛ

Əsas terminlər

Dinamika — Mexanikanın hərəkəti yaradan səbəbləri — qüvvələri öyrənən bölməsi.
Nyutonun I qanunu (Ətalət qanunu) — Əgər cismə təsir edən bütün qüvvələrin əvəzləyicisi sıfırdırsa (F⃗nəticə=0\vec{F}_{\text{nəticə}}=0), cisim ya sükunətdə qalır, ya da bərabərsürətli düzxətli hərəkətini dəyişmədən davam etdirir.
Nyutonun II qanunu — Cismin aldığı təcil əvəzləyici qüvvə ilə eyni istiqamətdə, qüvvəyə düz mütənasib, kütləyə isə tərs mütənasibdir: F⃗=ma⃗\vec{F}=m\vec{a}.
Nyutonun III qanunu — İki cismin bir-birinə təsiri həmişə bərabər modullu, əks istiqamətli olur: F⃗12=−F⃗21\vec{F}_{12}=-\vec{F}_{21}. Bu qüvvələr müxtəlif cisimlərə tətbiq olunur, ona görə bir-birini tarazlaşdıra bilməzlər.
Əvəzləyici qüvvə — Cismə təsir edən bütün qüvvələrin vektorial cəmi; komponentlər üzrə ayrı-ayrılıqda toplanır.
Kütlə — Cismin ətalətinin kəmiyyət ölçüsü: eyni qüvvə altında kütlə böyük olan cisim daha az təcil alır.
Nyutonun üç qanununun müqayisəsi
QanunRiyazi ifadəFiziki mənasıTətbiq şərti
I qanun (Ətalət)F⃗nəticə=0\vec{F}_{\text{nəticə}}=0Cisim sükunətdə qalır və ya bərabərsürətli düzxətli hərəkət edirƏvəzləyici qüvvə sıfır olduqda
II qanunF⃗=ma⃗\vec{F}=m\vec{a}Təcil əvəzləyici qüvvəyə düz, kütləyə tərs mütənasibdirƏvəzləyici qüvvə sıfırdan fərqli olduqda
III qanunF⃗12=−F⃗21\vec{F}_{12}=-\vec{F}_{21}Təsir və əks-təsir qüvvələri modulca bərabər, əks yönlüdürİki cisim qarşılıqlı təsirdə olduqda
✎Nyutonun II qanununun tətbiqi
  1. 1Məsələ: Kütləsi m=4 kqm=4\ \text{kq} olan cismə F=20 NF=20\ \text{N} qüvvə tətbiq edilir. Cismin aldığı təcili tapın.
  2. 2Verilənlərin yazılışı: m=4 kqm=4\ \text{kq}, F=20 NF=20\ \text{N}, a= ?a=\ ?
  3. 3Düsturun seçilməsi: Nyutonun II qanunu: F⃗=ma⃗\vec{F}=m\vec{a}. Buradan a=Fma=\frac{F}{m}.
  4. 4Hesablama: a=20 N4 kq=5 m/s2a=\frac{20\ \text{N}}{4\ \text{kq}}=5\ \text{m/s}^2
  5. 5Cavab: Cismin aldığı təcil 5 m/s25\ \text{m/s}^2-dir.
🚫Tez-tez səhv

Şagirdlər çox vaxt III qanundakı F⃗12\vec{F}_{12} və F⃗21\vec{F}_{21} qüvvələrinin bir-birini tarazlaşdırdığını zənn edirlər. Bu SƏHVDİR: bu qüvvələr müxtəlif cisimlərə tətbiq olunduğu üçün heç vaxt bir-birini kompensasiya etmirlər.

💡Qeyd

Kütlə (mm) nə qədər böyükdürsə, eyni F⃗\vec{F} qüvvəsi altında cisim bir o qədər az təcil alır. Yadda saxla: kütlə ətalətin ölçüsüdür — böyük kütləli cisimləri tərpətmək daha çətindir.

Qaydalar

  1. 1Nyutonun I qanunu: F⃗nəticə=0\vec{F}_{nəticə}=0 olduqda cisim sükunətdə qalır və ya bərabərsürətli düzxətli hərəkət edir.
  2. 2Nyutonun II qanunu: F⃗=ma⃗\vec{F}=m\vec{a} — təcil əvəzləyici qüvvəyə düz, kütləyə tərs mütənasibdir.
  3. 3Nyutonun III qanunu: F⃗12=−F⃗21\vec{F}_{12}=-\vec{F}_{21} — təsir və əks-təsir qüvvələri modulca bərabər, əks yönlüdür, lakin MÜXTƏLİF cisimlərə tətbiq olunur.
  4. 4Əvəzləyici qüvvə bütün qüvvələrin vektorial cəmidir; komponentlər üzrə ayrı-ayrılıqda toplanır.
  5. 5Kütlə cismin ətalətinin ölçüsüdür: eyni qüvvə altında kütlə böyük olan cisim daha az təcil alır.

Məşq

10 asan · 10 orta · 10 çətin

Hər testdə təsadüfi 10 sual seçilir

AsanOrtaÇətinQarışıq