ТАЪЛИМИ МАВЗУИ «ҚОНУНҲОИ НЮТОН ОИД БА ҲАРАКАТИ ҶИСМ»

Яке аз мавзуъҳои муҳимми боби «Асосҳои динамика» дар таълими физикаи синфи 7-ум мавзуи «Қонунҳои Нютон оид ба ҳаракати ҷисм» ба шумор рафта, тибқи талаботи барномаи таълимӣ, омӯзгорро зарур аст, дар давоми як соати таълимӣ дар баробари шарҳ додани қонунҳои Нютон, инчунин, формулаҳои онро нависад ва доир ба татбиқи ин формулаҳо чанд намунаи масъаларо низ ҳал кунад. Дар раванди дарс аз воситаҳои аёнӣ: асбобу анҷом барои гузаронидани таҷрибаҳо истифода барад. Омӯзгорро зарур аст, ки барои ноил шудан ба натиҷаи таълим мавзуи мазкурро ба 3 қисмат тақсим намуда, ба хонандагон фаҳмонад.
Инертсия ва қонуни якуми Нютон. Қонуни инертсия ва ё шасти ҳаракат яке аз қонунҳои аввалин дар бораи ҳаракат мебошад, ки онро Нютон кашф карда буд. Дар баъзе ҳолат чунин мепиндоранд, ки гӯё қонуни якуми Нютон аз қонуни дуюм бар мебаромада бошад. Ин фикр ба он асос карда шудааст, ки ҳангоми набудани таъсири ҷисмҳои беруна (F=0) ҷисм ростхатта ва мунтазам ҳаракат мекунад, ё дар ҳолати оромӣ мемонад. Аммо маънои қонуни якуми Нютон тамоман дигар аст. Барои ба маънои қонуни якум сарфаҳм рафтан чунин воқеиятро муоина мекунем: бигзор ба болои сатҳи фавқулсайқал курае мавҷуд бошад. Агар кураро дар нуқтаҳои гуногуни ин сатҳ ҷойгир кунем, вай ҳолати оромии худро нигоҳ медорад, ё ки агар ин кура аз болои ин сатҳ ба самти дилхоҳ, бо ягон суръат ҳаракат кунад, ин сатҳ модули суръат ва самти суръати кураро тағйир дода наметавонад. Аз ин мисол ба чунин хулоса омадан мумкин, ки қонуни инертсияро ҳолати хусусии қонуни дуюм ҳисобидан мумкин нест.
Таҷрибаҳоро таҳлил карда, ба хулоса омадан мумкин, ки системаҳои сарҳисобе мавҷуданд, ки ҷисмҳои нисбат ба онҳо пешраванда суръати худро доимӣ нигоҳ медоранд, ба шарте ки аз тарафи ҷисмҳои дигар таъсир набинанд ё таъсири ҷисмҳои дигар компенсатсия шавад. Ин аст маънои қонуни якуми Нютон.
Худи ҳодисаи доимӣ мондани суръати ҳаракат дар вақти компенсатсия шудани таъсири беруна инертсия номида мешавад, инобар он қонуни якуми Нютонро қонуни инертсия низ мегӯянд. Кашфи ин қонун як иштибоҳи деринаро аз миён бурд. Асрҳо чунин мепиндоштанд, ки дар вақти ба ҷисми додашуда таъсир накардани ҷисмҳои дигар ҷисм танҳо дар ҳолати оромӣ буда метавонад. Вале барои бо суръати доимӣ ҳаракат кардани ҷисм зарур аст, ки ба он ҷисми дигар таъсир бахшад. Аммо қонуни инертсия ин фикрро рад мекунад. Мувофиқи қонуни якуми Нютон агар ба ҷисм дигар ҷисмҳо таъсир накунанд, ё таъсири якчанд ҷисм компенсатсия шаванд, ҷисм ё дар ҳолати оромӣ қарор мегирад, ё ки бо суръати доимӣ ростхатта ҳаракат мекунад.
Қонуни дуюми Нютон. Қонуни дуюми Нютон ба ҳисоб кардани бузургии қувваи ба ҷисм таъсиркунанда, ки дар зери таъсири ин қувва ҷисм шитоб гирифтааст, бахшида шудааст. Ин қонун бо саволҳои: Қувва чӣ гуна бузургист? Ба чӣ баробар аст? Қувва ва шитоб чӣ гуна алоқамандӣ доранд? ва ғайраҳо ҷавоб медиҳад. Ин қонун аз тарафи Нютон чунин таъриф дода шуда буд: «Шитобе, ки бо он ҷисмҳо ҳаракат мекунанд, ба қувваи ба ин ҷисм гузашташуда, мутаносиби рос та буда, ба массаи ҷисм мутаносиби чаппа аст». Ин қонун дар шакли математикӣ ин тавр навишта мешавад:
a =F/m
Ба аробачаи массааш m пружин баста, як нӯги дигари пружинро ба воситаи ресмон аз ғарғара гузаронида, бореро меовезем. Бо поён фаромада, пружинро қадре меёзонем ва аробача соҳиби а мешавад. Ба ҷои як аробачаи ҳамин гуна массадоштаро гирифта, шитоби онҳоро барои ёзиши пружин чен мекунем. Мебинем, ки шитоби ду аробачаи васлшуда ба а/2 баробар мешавад. Агар се аробачаро гирем, а/3 мешавад. Ин чунин маъно дорад, ки барои ҳамаи ин мавридҳо ҳосили зарби массаи аробача ва шитоби он m*а ҳамон як қиматро соҳиб мегардад. Ин қимат бузургии қувваро нишон медиҳад: қувваи ба ҷисм таъсиркунанда ба ҳосили зарби массаи ҷисм ва шитоби соҳибгардидаи он баробар аст. Агар инро дар шакли математикӣ нависем, F=ma мешавад. Аз қонуни дуюми Нютон бармеояд, ки қувва бузургии физикиест, ки дар натиҷаи баҳамтаъсири ҷисмҳо ба вуҷуд омада, сабаби тағйирёбии шакл ва суръати ҷисмҳо мегардад.
Қонуни сеюми Нютон. Қонуни сеюми Нютон шарҳ медиҳад, ки қувва умуман чӣ тавр пайдо мешавад. Мувофиқи ин қонун, қувва ҳангоми таъсири мутақобилаи ҷисмҳо ба вуҷуд меояд ва дар ин маврид ба ҳар як ҷисми мутақобил таъсир мекунад ва ҳар яки он ҷисмҳо шитоб мегиранд. Масалан, агар шумо пойафзоли худро аз ресмонаш дошта боло бардоред, пойафзоли шумо ресмонро ба поён мекашад. Қувваи ба боло равонашудаи қувваи таъсиркунанда ва қувваи ба поён равонкардашуда қувваи муқобилтаъсиркунанда номида мешавад. Ин қувваҳо аз ҷиҳати бузургӣ баробар буда, вобас та аз самташон мутақобили якдигаранд. Аз ин мисол бармеояд, ки ҷисмҳо ба якдигар бо қувваҳое таъсир мекунанд, ки онҳо модули якхела, вале самти муқобил доранд. Ин тасдиқот қонуни сеюми Нютон номида мешавад. Агар қувваи аз тарафи ҷисми якум ба дуюм таъсир мекардаро F1 ва аз тарафи ҷисми дуюм ба якум таъсир мекардаро F2 гӯем, он гоҳ қонуни сеюми Нютонро дар шакли F1 = ­F2 навиштан мумкин аст. Ҳаминро қайд кардан лозим аст, қувваҳое, ки дар қонуни сеюми Нютон дар бораи онҳо сухан меравад, табиатан якхелаанд ва ба ҷисмҳои гуногун гузошта шуда, баробартаъсиркунанда надоранд.
Баҳригул ҚАЮМОВА,
омӯзгори физикаи МТМУ №3-и
ноҳияи Варзоб