Soxta kuch (pseudo force, shuningdek, fictitious force, inertial force yoki d’Alembert force deb ham ataladi) — bu aylanuvchi sanoq sistemasiga o‘xshash noinersial sanoq sistemasidan foydalanganda harakati tasvirlanayotgan barcha massalarga ta’sir qiluvchi ko‘rinma kuchdir.

Soxta kuch sanoq sistemasi tezlanmaydigan sanoq sistemasiga nisbatan tezlana boshlaganda namoyon bo‘ladi.

F kuchi ikki jism orasidagi qandaydir fizik o‘zaro ta’sirdan kelib chiqmaydi, balki noinersial sanoq sistemasining o‘zining ‘a’ tezlanishi natijasida yuzaga keladi. Sanoq sistemasi istalgan ixtiyoriy tarzda tezlanishi mumkin bo‘lgani kabi, soxta kuchlar ham ixtiyoriy bo‘lishi mumkin (ammo faqat sistema tezlanishiga to‘g‘ridan-to‘g‘ri javob sifatida). Shunga qaramay, ko‘p uchraydigan tezlanish turlari uchun to‘rtta soxta kuch aniqlangan: bittasi sistemaning boshi to‘g‘ri chiziq bo‘ylab nisbiy tezlanganda (to‘g‘ri chiziqli tezlanish); ikkitasi aylanish bilan bog‘liq — Koriolis kuchi va markazdan qochma kuch; to‘rtinchisi esa aylanish tezligining o‘zgarishi tufayli yuzaga keladigan Eyler kuchidir.

Soxta kuchga misollar:

Masalan, avtobus bekatida turgan odam tezlanayotgan avtomobilni kuzatayotgan bo‘lsa, u avtomobilga qandaydir kuch ta’sir qilayotganini va u shu sabab tezlanayotganini xulosa qiladi. Bu yerda hech qanday muammo yo‘q va soxta kuch tushunchasi talab etilmaydi.

Ammo, tezlanayotgan avtomobil ichidagi odam bekatda turgan kishiga qarasa, u kishining avtomobilga nisbatan tezlanayotganini ko‘radi, holbuki unga hech qanday kuch ta’sir qilmayapti. Bu yerda noinersial sanoq sistemasini unga ekvivalent bo‘lgan inersial sanoq sistemasiga aylantirish uchun soxta kuch tushunchasi kerak bo‘ladi.

Yana bir misol sifatida poyezd shiftidan cho‘zilmaydigan ip yordamida osib qo‘yilgan sharni olaylik. Agar poyezd tinch turgan bo‘lsa yoki to‘g‘ri chiziq bo‘ylab o‘zgarmas tezlik bilan harakat qilayotgan bo‘lsa, ip vertikal bo‘ladi. Yo‘lovchi shar ta’sir etayotgan natijaviy kuch nolga teng, degan xulosaga keladi.

Agar poyezd tezlana boshlasa, ip vertikalga nisbatan burchak hosil qiladi. Yo‘lovchi uchun bu yerda faqat ikkita kuch mavjud va ular bir chiziqda yotmaydi. Shunga qaramay, shar go‘yo muvozanat holatida qolgandek ko‘rinadi (poyezdning tezlanishi o‘zgarmas bo‘lib turgan ekan). Bu yerda soxta kuch tushunchasi zarur bo‘ladi.

1-rasm:

Yuqori panel:

 massasi M bo‘lgan tezlanayotgan avtomobil va undagi massasi m bo‘lgan yo‘lovchi. O‘qdan ta’sir qilayotgan kuch (m + M)a ga teng. Inersial sanoq sistemasida bu avtomobil va yo‘lovchiga ta’sir qilayotgan yagona kuchdir.

O‘rta panel:

 inersial sanoq sistemasidagi ajratib ko‘rsatilgan tasvir. Yo‘lovchiga ma tezlantiruvchi kuch ta’sir qiladi. O‘rindiq (massasi e’tiborga olinmaydi deb olinadi) –ma reaksiya kuchi va avtomobildan berilgan ma kuch orasida siqiladi. Avtomobilga esa natijaviy tezlantiruvchi Ma kuch ta’sir qiladi, bu o‘qdan berilgan (m + M)a kuch bilan o‘rindiqning –ma reaksiya kuchi orasidagi farqdir.

Pastki panel:

 noinersial sanoq sistemasidagi ajratib ko‘rsatilgan tasvir. Avtomobil tezlanmayotgandek qaraladigan noinersial sanoq sistemasida o‘qdan berilgan kuch orqaga yo‘nalgan –(m + M)a soxta kuch bilan muvozanatlanadi, bunda uning bir qismi –Ma avtomobilga, –ma qismi esa yo‘lovchiga ta’sir qiladi. Avtomobilga –Ma soxta kuch va o‘qdan berilgan (m + M)a kuch ta’sir qiladi. Shu kuchlar orasidagi ma farq o‘rindiqqa ta’sir etadi, o‘rindiq esa avtomobilga –ma reaksiya kuchini ko‘rsatadi, shuning uchun avtomobilga ta’sir qilayotgan natijaviy kuch nol bo‘ladi. O‘rindiq (massasiz deb faraz qilinadi) ma kuchini yo‘lovchiga uzatadi; yo‘lovchiga bundan tashqari –ma soxta kuch ham ta’sir qiladi, natijada yo‘lovchiga ham natijaviy nol kuch ta’sir qiladi. Yo‘lovchi o‘rindiqqa –ma reaksiya kuchini ko‘rsatadi, shu sabab o‘rindiq siqiladi. Barcha sanoq sistemalarida o‘rindiqning siqilish darajasi bir xil bo‘ladi va o‘q uzatadigan kuch ham bir xil bo‘ladi.

Ko‘p so‘raladigan savollar – FAQ

Q1

Soxta kuch nima?

Faraz qilaylik, A va B degan ikki jism tezlanayotgan avtobus ichida o‘tiribdi, C esa ularning ikkalasini ham yerdan turib kuzatmoqda. Agar C, B uchun erkin jism diagrammasini chizsa, unda tezlanish beruvchi natijaviy kuch mavjud bo‘ladi. Ammo agar A, B uchun erkin jism diagrammasini chizsa, uning uchun B tinch holatda bo‘ladi, shuning uchun A ko‘rsatgan kuchni muvozanatlash uchun u o‘z sanoq sistemasida xayoliy kuch kiritishi kerak bo‘ladi. Ana shu kuch soxta kuch deb ataladi.

Q2

Markazga intilma kuch har doim markazdan qochma kuchka teng bo‘ladimi?

Bu shart emas. Agar biz jism radial yo‘nalish bo‘yicha tinch holatda ko‘rinadigan sanoq sistemasida bo‘lsak, bu ikki kuch teng bo‘ladi. Ammo agar jismning qandaydir sanoq sistemasiga nisbatan radial tezlanishi mavjud bo‘lsa, u holda o‘sha sistemada markazga intilma kuch markazdan qochma kuchka teng bo‘lmaydi.

Q3

Ish-energiya teoremasi uchun bu kuchlar bajargan ishni hisobga olish kerakmi?

Noinersial sanoq sistemasida ish-energiya teoremasini qo‘llayotganimizda, soxta kuchlar bajargan ishni hisobga olishimiz kerak bo‘ladi.

Q4

Bu kuchlar masala yechishda qanday yordam beradi?

Faraz qilaylik, bizda ma’lum tezlanish bilan tezlanayotgan ponasimon jism bo‘ylab yuqoriga harakatlanayotgan kichik blok bor. Biz kichik blok qachon pona tepasiga yetishini topishimiz kerak. Bu holatni pona bilan bog‘langan sanoq sistemasida tahlil qilish ancha oson bo‘ladi, chunki bu holda pona tezlanayotganligi sababli erkin jism diagrammasida qo‘shimcha soxta kuch paydo bo‘ladi.