Aristotel kuchni, mashhur tarzda, jismda “tabiiy bo‘lmagan harakat”ni yuzaga keltiradigan har qanday narsa sifatida ifodalagan. Ser Isaak Nyuton gravitatsiya va kuchni o‘rgangan dastlabki olimlardan biri edi. Har qanday turdagi kuch shunchaki itarish yoki tortishdir. Uni jismga ta’sir etuvchi itarish yoki tortish sifatida ta’riflash mumkin.
Kuch nima?
Jismni itarish yoki tortish kuch hisoblanadi. Itarish va tortish jismlarning o‘zaro ta’siri natijasida yuzaga keladi. Cho‘zish va siqish kabi atamalar ham kuchni ifodalash uchun ishlatilishi mumkin.
Fizikada kuch quyidagicha ta’riflanadi:
Massaga ega jismga ta’sir etuvchi itarish yoki tortish uning tezligini o‘zgartiradi.
Kuch — bu jismning tinch holatini yoki harakat holatini o‘zgartira oladigan tashqi omildir. U kattalik va yo‘nalishga ega. Kuch qaysi tomonga qo‘llanayotgan bo‘lsa, o‘sha yo‘nalish kuchning yo‘nalishi deyiladi, kuch qo‘llanayotgan nuqta esa kuchning qo‘llanish nuqtasi deb ataladi.
Kuchni prujinali tarozi yordamida o‘lchash mumkin. Kuchning SI birligi Nyuton (N) dir.
| Umumiy belgilar: | |
| SI birligi: | Nyuton |
| SI asosiy birliklarida: | kg·m/s2 |
| Boshqa birliklar: | din, poundal, pound-force, kip, kilo pond |
| Boshqa kattaliklardan keltirib chiqarilishi: | F = m a |
| O‘lchamligi: | LMT-2 |
Kuchning ta’sirlari qanday?
Fizikada harakat vaqtga nisbatan holatning o‘zgarishi deb ta’riflanadi. Soddaroq aytganda, harakat jismning siljishini bildiradi. Odatda, harakat quyidagicha tavsiflanadi:
- Tezlikning o‘zgarishi
- Yo‘nalishning o‘zgarishi
Kuch turli ta’sirlarga ega, ulardan ayrimlari quyidagilar:
- Kuch tinch holatda turgan jismni harakatga keltirishi mumkin.
- U harakatlanayotgan jismni to‘xtatishi yoki sekinlashtirishi mumkin.
- U harakatlanayotgan jism tezligini oshirishi mumkin.
- U jismning shakli va o‘lchamini o‘zgartirish bilan birga, uning harakat yo‘nalishini ham o‘zgartirishi mumkin.
Kuch formulasi
Kuch kattaligi massa (m) va tezlanish (a) ning vektor ko‘paytmasi orqali ifodalanadi. Kuch tenglamasi yoki formulasi matematik jihatdan quyidagicha yoziladi:
| F = ma |
Bu yerda,
- m = massa
- a = tezlanish
U Nyuton (N) yoki Kgm/s2 da ifodalanadi.
Tezlanish a quyidagicha beriladi:
a = v/t
Bu yerda:
- v = tezlik
- t = ketgan vaqt
Shunday qilib, kuch quyidagicha ifodalanishi mumkin:
F = mv/t
Inersiya formulasi p = mv deb ataladi, bu shuningdek impuls sifatida ham ifodalanadi.
Demak, kuchni impulsning o‘zgarish tezligi sifatida ham ifodalash mumkin.
F = p/t = dp/dt
Kuch formulalari istalgan masalada kuch, massa, tezlanish, impuls va tezlikni topishda foydalidir.
Kuch birligi
- Santimetr-gramm-sekund birliklar tizimida (CGS tizimi) kuch din da ifodalanadi.
- Xalqaro birliklar tizimida (SI tizimi) u Nyuton (N) da ifodalanadi.
Kuch turlari
Kuch — jismning harakat holatini yoki o‘lchamlarini o‘zgartira oladigan fizik sababdir. Qo‘llanishiga qarab kuchlar ikki turga bo‘linadi:
- Kontakt kuch
- Kontaktsiz kuch
Kontakt kuch
Jismga bevosita yoki biror muhit orqali ta’sir etuvchi kuchlar kontakt kuchlar deyiladi.
Kontakt kuchlariga misollar:
- Mushak kuchi
- Mexanik kuch
- Ishqalanish kuchi
Biz ho‘kiz, ot va tuya kabi hayvonlarning mushak kuchidan turli ishlarni bajarishda foydalanishimiz mumkin. Ishqalanish kuchi ham kontakt kuchning yana bir turi bo‘lib, o‘zaro tegib turgan yuzalar jufti orasida ta’sir qiladi va bir yuzaning ikkinchisi ustida harakatiga qarshilik ko‘rsatishga intiladi.
Kontaktsiz kuch
Jism bilan to‘g‘ridan to‘g‘ri tegmasdan, masofa orqali ta’sir etuvchi kuchlar kontaktsiz kuchlar deyiladi.
Kontaktsiz kuchlarga misollar:
- Gravitatsion kuch
- Elektrostatik kuch
- Magnit kuch
Magnitning boshqa magnitlarga ta’sir qiladigan kuchi magnit kuch deb ataladi. Magnit kuch va elektrostatik kuch jismga masofadan turib ta’sir qiladi. Shu sababli ular kontaktsiz kuchlar hisoblanadi. Gravitatsiya kuchi Yer tomonidan jismlarga ta’sir etuvchi tortish kuchi bo‘lib, jismlarning yerga tushishiga sabab bo‘ladi. Jismning og‘irligi — bu Yer tomonidan markaz tomonga tortiluvchi kuchdir.
Yechilgan misollar
S.1) 1000 kg massali avtomobilni 4.00 m/s2 tezlanish bilan harakatlantirish uchun qancha natijaviy kuch kerak bo‘ladi?
Yechim:
Berilgan,
- a = 4.00 m/s2
- m = 1000 kg
Demak,
F = ma
= 1000 × 4
= 4000 N
S.2) Aymi (Aimee) ning 2 kg massali o‘yinchoq mashinasi bor. U mashina 8 m/s2 tezlanish bilan harakatlanishi uchun Aymi unga qancha kuch qo‘llashi kerak?
Yechim:
Ma’lum,
- m (o‘yinchoq mashina massasi) = 2 Kg,
- a (tezlanish) = 8m/s2,
Aymi qo‘llashi kerak bo‘lgan kuch F = m × a
= 2 Kg × 8 m/s2 = 16 Kgm/s2 = 16 N.
S.3) Massasi 1 kg bo‘lgan bolg‘a 6 m/s tezlik bilan devorga urilib, 0.1 sekund ichida to‘xtaydi. Bolg‘ani to‘xtatgan to‘siq kuchini hisoblang.
Yechim:
Berilgan,
- Bolg‘a massasi, m = 1 kg
- Boshlang‘ich tezlik, u = 6 m/s
- Oxirgi tezlik, v = 0 m/s
- Ketgan vaqt, t = 0.1 s
Tezlanish: a = (v – u)/t
Demak, a = -60
[-ve ishora sekinlanishni bildiradi]
Shunday qilib, sekinlashtiruvchi kuch, F = ma = 1 × 60 = 60 N
Kuchning ta’sir chizig‘i nima?
Kuch jismga ta’sir etadigan chiziq kuchning ta’sir chizig‘i deb ataladi. Kuch jismga ta’sir qilayotgan nuqta kuchning qo‘llanish nuqtasi deb ataladi. O‘zaro tegib turgan ikki jism yuzalari orasidagi nisbiy harakatga qarshilik ko‘rsatadigan va shu yuzalar bo‘ylab ta’sir qiladigan kuch ishqalanish kuchi deb ataladi.
Galiley tajribalar orqali shuni isbotladiki, agar jismga hech qanday kuch ta’sir qilmasa, u harakatda bo‘lsa, o‘zgarmas tezlik bilan harakat qiladi. U shuni kuzatdiki, shar qiya tekislik bo‘ylab dumalab tushayotganda, unga ta’sir qilayotgan gravitatsion tortishish sababli uning tezligi ortadi.
Agar jismga ta’sir qilayotgan barcha kuchlar muvozanatlashgan bo‘lsa, natijaviy kuch nolga teng bo‘ladi. Ammo agar jismga ta’sir etayotgan barcha kuchlar muvozanatlashmagan kuchni hosil qilsa, u holda bu muvozanatlashmagan kuch jismni tezlatishi mumkin. Bu esa jismga ta’sir qilayotgan natijaviy kuch uning tezligi kattaligini yoki yo‘nalishini o‘zgartirishi mumkinligini anglatadi. Masalan, agar jismga ko‘plab kuchlar ta’sir qilsa-yu, jism tinch holatda bo‘lsa, bundan jismga ta’sir qilayotgan natijaviy kuch nol ekanini xulosa qilishimiz mumkin.
Ko‘p beriladigan savollar – FAQ
Q1
Tabiatdagi eng kuchsiz kuch qaysi?
Gravitatsiya eng kuchsiz kuchdir, chunki uning bog‘lanish doimiysi qiymati kichikdir.
Q2
Qaysi kuch eng kuchli?
Eng kuchli kuch — bu kuchli yadro kuchi bo‘lib, u elektromagnit kuchdan 100 marta kuchli.
Q3
Kuchlarning ayrim turlari qanday?
Asosan, kuchlar ikki turga bo‘linadi:
- Kontaktsiz kuchlar
- Kontakt kuchlar
Q4
Kuchga qanday misollar keltirish mumkin?
Kuchga ayrim misollar:
- Gravitatsion kuch
- Elektr kuchi
- Magnit kuch
- Yadro kuchi
- Ishqalanish kuchi
Q5
Zaryadlangan shar boshqa bir sharni o‘ziga tortishiga qaysi kuch sabab bo‘ladi?
Elektrostatik kuch
