Mexanika

7. İmpuls. Mexaniki iş. Güc. Enerji. Saxlanma qanunları

 Cismin kütləsi ilə sürətin hasilinə bərabər olan kəmiyyətə impuls deyilir:

.

BS-dəimpulsun vahidi  – dir. Qüvvə ilə onun  təsir müddətinin hasilinə bərabər olan kəmiyyətə qüvvə impulsu deyilir: . BS-dəimpulsun vahidi  – dir. Qüvvə vahid zamanda impulsun dəyişməsinə bərabərdir:

.

Kənardan heç bir qüvvə təsir etməyən cisimlər sisteminə qapalı sistem deyilir. Qapalı sistem təşkil edən cisimlərin bir-birilə istənilən şəkildə qarşılıqlı təsiri zamanı impulslarının həndəsi cəmi sabit qalır:

,

burada və -qarşılıqlı təsirdə olan cisimlərin kütlələri, və  ( və ) –onların təsirdən əvvəlki (sonrakı) sürətləridir. Düzxətli hərəkət zamanı

.

Mütləq qeyri-elastik toqquşma zamanı cisimlər toqquşmadan sonra birləşərək bir cisim kimi hərəkət edir . Cismin toqquşmadan sonrakı sürəti

Cismin bir hissəsi ondan ayılaraq hərəkət etdiyi zaman cismin özünün əks istiqamətdə hərəkət alması reaktiv hərəkət adlanır. Bu halda impulsun saxlanması qanunu

şəkildə yazılır.

Sabit qüvvənin gördüyü mexaniki iş qüvvə ilə yerdəyişmənin modulları və onlar arasındakı bucağın kosinusu hasilinə bərabərdir:

.

 olduqda iş müsbət,  olduqda işə mənfidir.  olduqda iş görülmür. BS-də işin vahidi couldur. .

Vahid zamanda görülən işə bərabər olan kəmiyyətə güc deyilir:

.

BS-də gücün vahidi vattdır. .

Güc qüvvə ilə sürətin modulları hasilinə bərabərdir.

.

Cismin və ya cisimlər sisteminin iş görmə qabiliyyətini xarakterizə edən kəmiyyətə mexaniki enerji deyilir. Cismin hərəkəti ilə müəyyən olunan enerjiyə kinetik enerji deyilir:

.

BS-də enerjinin vahidi couldur.

Cisimlərin və ya eyni bir cismin hissələrinin qarşılıqlı vəziyyəti ilə müəyyən olunan enerjiyə potensial enerji deyilir. Potensial enerjinin qiyməti sıfır səviyyəsinin seçilməsindən asılıdır. Adətən Yerin səthini sıfırıncı səviyyə kimi qəbul edirlər. Bu səviyyədən  hündürlüyünə qaldırılmış cismin potensial enerjisi

.

Deformasiya olunmuş yayın potensial enerjisi

burada _X-yayın uzanması, -onun sərtliyi, -elastiklik qüvvəsinin moduludur.

Qapalı sistem təşkil edən və bir – birilə qravitasiya və elastiki qüvvələrlə qarşılıqlı təsirdə olan cisimlərin kinetik və potensial enerjilərinin cəmi sabit qalır:

Sərbəst düşən cisim üçün enerjinin saxlanması qanunu

şəkilində yazılır.

Mütləq qeyri-elastiki toqquşma zamanı cisimlərin kinetik enerjilərinin bir hissəsi onların daxili enerjisinə çevrilir və bunun nəticəsində sistemin tam mexaniki enerjisi saxlanmır. Cisimlərin elastiki toqquşması zamanı isə deformasiya tam bərpa olunduğundan mexaniki enerjinin itkisi olmur.

Mütləq elastiki və mərkəzi toqquşma zamanı impuls və kinetik enerjinin saxlanma qanunlarını aşağıdakı şəkildə yazmaq olar:

buradan

;  alınır.

Kinetik enerji haqqında teorem. Cismə tətbiq olunmuş qüvvələrin əvəzləyicisinin işi cismin kinetik enerjisinin dəyişməsinə bərabərdir:

Ağırlıq qüvvəsinin gördüyü iş cismin hərəkət trayektoriyasından asılı deyildir və o əks işarəcə potensial enerjinin dəyişməsinə bərabərdir:

.

Elastiklik qüvvəsinin gördüyü iş

.

Sürtünmə qüvvəsinin işi mənfidir və cismin mexaniki enerjisinin dəyişməsinə bərabərdir:

Faydalı görülən işin tam görülmüş işə nisbətinə bərabər olan kəmiyyətə FİƏ deyilir: