Ҳаракати механикӣ

Ба дигарон равон намоед

Дар муҳити моро иҳотакунанда ҳама чиз дар ҳаракати бефосила мебошад: одамон, қисмҳои мошин ва механизмҳо, паррандаю даррандагон, ситораю сайёраҳо, обу ҳаво, заррачаҳои хурди моддаҳо (атому молекулаҳо) ва бурҷҳои олам дар ҳаракатанд. Қисми механикаро, ки дар он навъҳои ҳаракати ҷисмҳо ва тавсифоти онҳо омӯзонида мешавад, кинематика меноманд. Дар кинематика массаи ҷисмҳо ва қувваҳои ба онҳо таъсиркунанда ба ҳисоб гирифта намешаванд. Шакли содатарини ҳаракат — ҳаракати механикӣ — бо мурури замон тағйирёбии мавқеи байни ҳамдигарии ҷисмҳо ё ки нисбат ба якдигар тағйирёбии мавқеи қисмҳои онҳо мебошад.

Нуқтаи материалӣ (моддӣ). Барои ба осонӣ фаҳмидани моҳияти ҳаракати ҷисмҳо аз мафҳуми нуқтаи материалӣ истифода кардан беҳтар аст. Ҷисмеро нуқтаи материалӣ меноманд, ки андоза ва шакли онро дар мавриди муоинашаванда ба эътибор нагирифтан мумкин аст. Ҷавоб ба саволи «Оё ҷисмро ҳамчун нуқтаи материалӣ қабул кардан мумкин аст?» на танҳо аз андозаҳои худи ҷисм, балки аз шартҳои мушаххаси масъалаи додашуда вобаста аст. Ҳамон як ҷисмро дар баъзе мавридҳо ҳамчун нуқтаи материалӣ қабул кардан мумкин аст, вале дар мавридҳои дигар не. Масалан, киштии кайҳоние, ки нисбат ба мушоҳиди дар маркази идоракунӣ, дар сатҳи Замин истода, чун нуқтаи материалӣ буда, нисбат ба кайҳоннаварде, ки ҳамроҳи киштӣ дар парвоз аст, нуқтаи материалӣ шуда наметавонад.

Системаи сарҳисоб. Вақте ки оид ба ҳаракати ҷисм сухан меронанд, кӯчиши онро нисбат ба ягон ҷисми дигар дар назар доранд. Aгap ҷисми дигарро шартан пешакӣ ба ҳисоб нагирем, пас нофаҳмо мемонад, ки сухан дар бораи кадом ҳаракат меравад. Бигузор дар болои киштие, ки дар дарё шино мекунад, шахсе беҳаракат нишаста бошад. Мушоҳиди соҳили дарё мебинад, ки шахс ҳамроҳи киштӣ дар ҳаракат аст. Aгap дар ҳамин вақт мувозӣ бо дарё дар соҳил бо ҳамон суръат автомобиле дар ҳаракат бошад, пас нисбат ба автомобил киштию шахси дар он нишаста мавқеи худро дигар намекунанд. Ҳамин тариқ, ҳаракати ҷисмҳо нисбӣ аст. Ҳолати оромӣ низ нисбӣ аст. Нисбияти ҳаракати ҷисмҳоро ҳангоми бензинпуркунии тайёраҳои дар парвозбуда хеле саҳеҳ ба ҳисоб мегиранд (расми 1), ки дар айни ҳол онҳо нисбат ба сатҳи Замин бо суръати садҳо километр дар ҳар соат ҳаракат карда, нисбат ба якдигар ором мемонанд.

Барои омӯхтани ҳаракати ягон объект пеш аз ҳама бояд ҷисми
дигареро интихоб намуд, ки нисбат ба он ҳаракат ба вуқӯъ меояд. Одатан ин гуна ҷисмҳоро ҷисми сарҳисоб меноманд. Ҳар гуна ҷисм метавонад ҷисми сарҳисоб шавад, аммо интихоби на ҳар кадоми онҳо дар ҳамон як шароит ба мақсад мувофиқ буда метавонад. Чунончи, кӯчиши мошинро нисбат ба Офтобу Моҳ не, балки нисбат ба Замин муоина кардан афзалтар аст. Баръакс, ҳаракати сайёраҳоро нисбат ба Замин не, балки нисбат ба Офтоб мушоҳида намудан ба мақсад мувофиқтар аст. Барои муқаррар кардани тағйирёбии мавқеи ҷисмҳо дар сатҳи Замин бештар ба сифати ҷисми сарҳисоб ҷисмеро қабул мекунанд, ки он нисбат ба Замин беҳаракат бошад (бино, симчӯб, дарахт ва ғ.).

Одатан ба ҷисми сарҳисоб системаи координатаҳоро алоқаманд мегиранд (расми 2). Мавқеи ҷисми ҳаракаткунанда (дар расм тайёра) аз рӯи се координата X, У ва Z дар ҳар як лаҳзаи вақти t муайян карда мешавад.

Aгap ҳаракат дар ҳамворӣ ба амал ояд, пас беҳтар аст, ки ду хати рости байни худ перпендикуляр: OX ва ОУ — po, ки дар як ҳамворӣ мехобанд, ба сифати координатаҳои ҷисм қабул намоем. Чунончи, автомобиле, ки дар расми 3 нишон дода шудааст, дар чунин ҳамворӣ ҳаракат мекунад. Дар охир агар ҷисм ростхатта ҳаракат намояд, пас яке аз тирҳои координатаро (масалан, ОХ) бо ин хати рост ҳамҷоя ҳисобида, тирҳои боқимондаро аз эътибор соқит донистан мумкин аст.

Барои дарки дурусти ҳаракат ғайри ҷисми сарҳисоб ва системаи координатаҳо инчунин тарзи интихоби ченкунии вақт зарур аст. Вақтро бо ёрии соат чен мекунанд, ки      он бояд нисбат ба ҷисми сарҳисоб беҳаракат бошад.

Ҷисми сарҳисоб, системаи координатаҳои ба он алоқаманд ва тарзи интихобшудаи вақтро одатан системаи сарҳисоб меноманд.

Барои дуруст тасаввур кардани ҳаракати ҷисм дар системаи сарҳисоби интихобшуда бо мурури замон чӣ гуна тағйир ёфтани координатаҳои ҷисми ҳаракаткунандаро донистан лозим аст.

Саволҳои санҷишӣ

  1. Ҳаракати механикӣ чист? Онро бо мисолҳо шарҳ диҳед.
  2. Нисбияти ҳаракат ва оромиро шумо чӣ гуна мефаҳмед?
  3. Чиро системаи сарҳисоб меноманд?

Машқи 1

  1. Нисбияти ҳаракат ва оромиро дар мисоли ҳаракати теғи дастгоҳи харротӣ шарҳ диҳед.
  2. Ғалларо аз ғалладони комбайн ба автомобиле мерезанд, ки ҳар ду дар ҳаракатанд. Дар айни замон автомобил нисбат ба Замин дар ҳаракат аст ё дар ҳолати оромӣ? Нисбат ба комбайн чӣ?

Маводҳои ҳамсон