g10f-2.3· Fəsil 2: Dinamikanın əsasları· ~13 dəq

Elastiklik, sürtünmə və tarazlıq

Huk qanunu, sürtünmə qüvvəsi, tarazlıq şərtləri.

Elastiklik qüvvəsi deformasiyaya məruz qalmış cismin öz ilkin formasına qayıtmaq cəhdi ilə yarandığır. Huk qanununa görə bu qüvvə F=kxF=kx düsturu ilə hesablanır: kk — yayın sərtlik əmsalı (N/m), xx — uzanma və ya sıxılma miqdarı. Elastiklik qüvvəsi həmişə deformasiyaya əks istiqamətdə yönəlir. Sürtünmə qüvvəsi iki səthin bir-birinə toxunan nöqtələrinin hərəkətinə müqavimət göstərir: Fsu¨rt=μNF_{sürt}=\mu N, burada μ\mu — sürtünmə əmsalı (ölçüsüz), NN — səthin cisimə göstərdiyi normal (dayaq) reaksiyası. Cismin tarazlıqda olması üçün iki şərt eyni vaxtda ödənməlidir: bütün qüvvələrin toplamı sıfır olmalıdır (∑F⃗=0\sum\vec{F}=0) və hər hansı bir ox ətrafında bütün qüvvə momentlərinin toplamı da sıfır olmalıdır (∑M=0\sum M=0). Qüvvə momenti M=FdM=Fd formulu ilə tapılır; dd — fırlanma oxundan qüvvənin təsir xəttinə çəkilən perpendikulyar məsafəyə (çiyinə) bərabərdir.

📌Nümunə

Məsələn: sərtliyi k=500k=500 N/m olan yay x=0,04x=0{,}04 m uzanırsa, elastiklik qüvvəsi F=500⋅0,04=20F=500\cdot0{,}04=20 N-a bərabərdir.

Qrafiklər

α bucaqlı maili müstəvidə cismə təsir edən qüvvələr: ağırlıq mg, normal qüvvə N və sürtünmə qüvvəsi Fₛ
α bucaqlı maili müstəvidə cismə təsir edən qüvvələr: ağırlıq mg, normal qüvvə N və sürtünmə qüvvəsi Fₛ

Əsas terminlər

Elastiklik qüvvəsi — Deformasiyaya məruz qalmış cismin öz ilkin formasına qayıtmaq cəhdi ilə yaranan qüvvədir. Həmişə deformasiyaya əks istiqamətdə yönəlir.
Huk qanunu — Elastiklik qüvvəsi deformasiya miqdarı ilə düz mütənasibdir: F=kxF=kx. kk — sərtlik əmsalı (N/m), xx — uzanma və ya sıxılma (m).
Sürtünmə qüvvəsi — İki səthin bir-birinə toxunan nöqtələrinin hərəkətinə müqavimət göstərən qüvvədir: Fsu¨rt=μNF_{\text{sürt}}=\mu N. μ\mu — sürtünmə əmsalı (ölçüsüz), NN — dayaq reaksiyası.
Qüvvə momenti — Cismi fırlanma oxu ətrafında döndərməyə çalışan təsirdir: M=FdM=Fd. dd — qüvvənin çiyini, yəni fırlanma oxundan qüvvənin təsir xəttinə çəkilən perpendikulyar məsafə.
Tarazlıq şərtləri — Cismin tarazlıqda olması üçün iki şərt eyni vaxtda ödənməlidir: ∑F⃗=0\sum\vec{F}=0 (irəliləmə tarazlığı) və ∑M=0\sum M=0 (fırlanma tarazlığı).
Sərtlik əmsalı — Yayın vahid uzunluq qədər deformasiyası üçün tələb olunan qüvvədir, N/m ilə ölçülür. kk nə qədər böyükdürsə, yay bir o qədər sərtdir.
Əsas düsturların xülasəsi
Fiziki kəmiyyətDüsturVahidQeyd
Elastiklik qüvvəsi (Huk qanunu)F=kxF=kxFF — N, kk — N/m, xx — mQüvvə deformasiyaya əks yönəlir
Sürtünmə qüvvəsiFsu¨rt=μNF_{\text{sürt}}=\mu NFsu¨rtF_{\text{sürt}} — N, μ\mu — ölçüsüzÜfüqi müstəvidə N=mgN=mg
Qüvvə momentiM=FdM=FdMM — N·m, FF — N, dd — mdd — qüvvənin çiyinidir
Tarazlıq (irəliləmə)∑F⃗=0\sum\vec{F}=0NBütün qüvvələrin vektorial cəmi sıfır
Tarazlıq (fırlanma)∑M=0\sum M=0N·mBütün momentlərin cəbri cəmi sıfır

10-cu sinif üçün elastiklik, sürtünmə və tarazlıq əsas düsturları

✎Yayın elastiklik qüvvəsinin hesablanması
  1. 1Məsələnin verilənləri: Sərtliyi k=500k=500 N/m olan yay x=0,04x=0{,}04 m uzanmışdır. Elastiklik qüvvəsini tapın.
  2. 2Düsturun seçilməsi: Huk qanununa əsasən elastiklik qüvvəsi F=kxF=kx düsturu ilə hesablanır.
  3. 3Ədədi qiymətlərin yerinə qoyulması: F=500⋅0,04=20F = 500 \cdot 0{,}04 = 20 N.
  4. 4Cavab: Yayda yaranan elastiklik qüvvəsi F=20F = 20 N-dur və uzanmaya əks istiqamətdə yönəlir.
🚫Tez-tez səhv

Şagirdlər tez-tez N=mgN=mg düsturunu bütün hallarda tətbiq edirlər. Bu yalnız üfüqi müstəvi üçün doğrudur; mail müstəvilərdə və ya əlavə şaquli qüvvələr olduqda dayaq reaksiyası dəyişir.

⚠️Diqqət

Huk qanunu yalnız elastiklik həddi daxilində işləyir. Deformasiya elastiklik həddini aşarsa, cisim plastik deformasiyaya uğrayır və F=kxF=kx asılılığı pozulur.

Qaydalar

  1. 1Huk qanunu: F=kxF=kx, burada kk N/m ilə ölçülür, xx metrlərlə; qüvvə deformasiyaya əks yönəlir.
  2. 2Sürtünmə qüvvəsi: Fsu¨rt=μNF_{sürt}=\mu N; NN — dayaq reaksiyası, müstəvi üfüqi olduqda N=mgN=mg.
  3. 3Cismin tarazlığı üçün hər iki şərt: ∑F⃗=0\sum\vec{F}=0 (irəliləmə) VƏ ∑M=0\sum M=0 (fırlanma).
  4. 4Qüvvə momenti M=FdM=Fd, burada dd — fırlanma oxundan qüvvənin xəttinə perpendikulyar məsafə (çiyin).
  5. 5Sürtünmə əmsalı μ\mu cismin sürətindən asılı deyil, yalnız səthin materialından asılıdır.

Məşq

10 asan · 10 orta · 10 çətin

Hər testdə təsadüfi 10 sual seçilir

AsanOrtaÇətinQarışıq