1. Suyuqliklar harakatini xarakterlovchi kattaliklar. Bernulli qonuni

Reja:
1.Suyuqliklar harakatini xarakterlovchi kattaliklar.
2.Bernulli qonuni.
3.Ichki ishqalanish (yopishqoqlik).

Suyuqliklar xarakatini xarakterlovchi kattaliklar. Suyuqlik (yoki gaz) qatlamlarining nisbiy harakatida bu qatlamlar orasida biror katlamlarning harakatini sekinlashtiruvchi va boshqa biror qatlamlarning harakatini tezlashtiruvchi kuchlar hosil bo`ladi. Suyuqlikning bir qatlami ikkinchisiga tasir qiladigan kuch ichki ishqalanish kuchi yoki yopishqoqlik kuchi deyiladi. Ichki ishqalanish kuchining kattaligiga qarab moddalar yopishqoq va yopishqoqmas moddalarga bo`linadi. Suyuqlik (gaz) unda jismlarning harakatlanishiga to`sqinlik qiluvchi kuch qarshilik kuchi deyiladi. Qarshilik kuchi jismning shakliga, ko`ndalang kesimining yuzasiga, jism harakatlanaiotgan suyuqlikning (gazning) harakat tezligiga va jinsi turiga bogliq bo`ladi. Jumladan, havodagi qarshilik kuchini aerodinamik qarshilik deyiladi.

Malum tezlikkacha (kritik tezlik deiiladigan tezlikkacha) suyuqliklarning qatlamlari bir–biriga nisbatan sirpanadi, yani oquvchi suyuqlik (gaz) qatlamlarining nisbii harakati buzilmaydi. Bunday oqim qatlamli yoki laminar oqim deyiladi. Oqim tezligi kritik tezlikdan ortib ketganda sirpanayotgan qatlamlarning o`zaro tasiri suyuqlik (gaz) zarralarining nisbiy joylashishini o`zgartiradi, uyurmalar hosil bo`ladi. Bunday harakat uyurmali yoki turbulent harakat deyiladi.

Agar suyuqlik oqayotgan trubaning tarmoqlari bo`lmasa, u holda trubaning ihtiyoriy kesimidan o`tayotgan suyuqlik miqdori bir hil bo`ladi; aks holda uzoq muddat suyuqlik oqqanda bazi joylarda suyuqlik to`planib qolgan, bazi joylarda esa oqim uzilgan bo`ladi. Shunga muvofiq, ishqalanish bo`lmaganda vaqt birligi ichida bir joydan oqayotgan suyuqlik hajmi  vaqt birligi ichida ikkinchi joyda oqayotgan  suyuqlik hajmiga teng bo`ladi, yani  . Bunday shartni qanoatlantiradigan oqim stasionar oqim deiiladi. Bundan stasionar oqimda suyuqlikning harakatlanayotgan zarralarining tezligi truba kesimining yuziga teskari proporsional bo`lishi kelib chiqadi.

2.Bernulli qonuni. Biz bayon qilgan bu fikrlarning hammasi suyuqliklarga ham, gazlarga ham birday tegishli. Oquvchan suyuqlikda statik bosim va dinamik bosim bo`lishini farq qilish kerak. Qo`zgalmas suyuqlikning truba devorlariga berayotgan bosimi statik bosim bo`ladi, dinamik bosim esa suyuqlikning oqish tezligiga bogliq bo`ladi. Statik va dinamik bosimlar yigindisi to`la bosim deyiladi. Suyuqlikning statik bosimi uning tezligi nolga teng bo`lgandagi to`la bosimga teng bo`lishi tabiiy; bu bosimni manometr bilan o`lchanadi.
Suyuqlik trubaning tor qismidan keng qismiga o`tganida go`yo tusiqqa duch kelgandek o`z harakatini tormozlaydi, shuning uchun uning siqilish darajasi ortadi. Aksincha, suyuqlik keng qismdan tor qismga o`tganida tezlik ortadi va siqilish kamayadi. Trubadan oqayotgan suyuqlikning tezligi qaerda katta bo`lsa, o`sha erda uning bosimi kichik bo`ladi. Suyuqlikning tezligi bilan bosimi orasidagi bu boglanish Bernulli qonuni deb ataladi.
Trubaning kesimi uning biror joyida toraysa, u joyda suyuqlikning oqish tezligi ortadi, binobarin, bosim kamayadi. Oqimning suruvchi (tortuvchi) kuchi paydo bo`ladi, bu hodisadan pulvirizator, karbyurator, diffuziya nasosi va boshqa qurilmalarda foydalaniladi. Endi samolyot qanotining ko`tarish kuchi qanday hosil bo`lishini ko`raylik. Oqim tomondan qanotga natijalovchi kuchning yo`nalishi qanotning shakliga va uning oqimda qanday orientirlanishiga bogliq bo`ladi. Samolyot qanoti profilining –rasmda keltirilgan shakli eng suyri shakldir.
Ko`tarish kuchi hosil bo`lishi uchun samolyot uchaiotganda uning kanoti qanot tekisligi bilan oqim yo`nalishi orasida biror burchak (uchishda 1–1,5<sup>0</sup> dan qo`nishda 15⁰ gacha) hosil bo`lishi kerak. Bosim kuchi va ishqalanish kuchining R teng tasir etuvchisi qanotga burchak ostida yo`nalgan. Bu teng ta`sir etuvchining Q va F tashkil etuvchilari mos ravishda ro`para qarshilik va ko`tarish kuchi bo`ladi.
Nazariya va tajribaning ko`rsatishicha, ko`tarish kuchi qanot ustida bosimning kamayishi va qanot ostida uning ortishidan yuzaga keladi. Qanot ostida bosimning kamayishiga kritik tezlikda qanot atrofida sirkulyasiya oqimining paydo bo`lishi sabab bo`ladi. Sirkulyasiya oqimining yo`nalishi qarama–qarshidan kelayotgan oqimning (uchrashma) oqimning yo`nalishi bilan qanotning ustida bir hil bo`ladi, qanotning ostida esa har ikkala oqimning yo`nalishlari qarama–qarshi bo`ladi. Buning natijasida qanotning kam bosimli sohaga surish tasiri (Bernulli qonuniga muvofiq) yuzaga keladi.
Uchishda samolyotga quyidagi kuchlar: P ogirlikni enguvchi F<sub>1</sub> ko`tarish kuchini enguvchi parrakning tortish kuchi tasir qiladi.
Harakatlanayotgan suyuqlik (gaz) ning kinetik energiyasi bo`ladi. Gidroelektr stansiyalarda harakatlanayotgan suvning energiyasi elektr energiyasi elektr energiyasiga aylanadi. Shamol energiyasi ham kelingi yillarda qishloq ho`jaligi va sanoat ehtiyojlari uchun ishlatila boshlandi.

3.Ichki ishqalanish (yopishqoqlik). Gazning laminar oqimida uning oqim tezligi OX yo`nalishida kamayadi deylik (7–rasm). Yuqorida ko`rganimizdek masalan, gaz qattiq devor yaqinida oqayotgan bo`lsa shunday bo`lar ekan.

Gazning ikki qo`shni qatlami bir–biriga tegayotgan  yuzni ko`z oldimizga keltiraylik, bu yuzdan  masofada oqim tezligi qiymatlarini  va  bilan belgilaylik ( ). Molekulalarning haotik haraktigaoqimning  tezligi ham qo`shiladi, shuning uchun yuqori qatlam molekulalarining harakat miqdori pastki qatlam molekulalarinikiga qaraganda katta bo`ladi:  , bu erda m – molekula massasi. Haotik harakat prosessida yuqori qatlam molekulalari o`zining harakat miqdorini pastki qatlamga ko`chiradi va bu bilan pastki qatlamning tezligini oshiradi; o`z navbatida pastki qatlam molekulalari o`zining harakat miqdorini yuqori qatlamga ko`chiradi va uning tezligini kamaytiradi. Natijada qatlamlar orasida ichki ishqalanish vujudga keladi, bu ishqalanishning kuchi  yuz bo`ylab oqim tezliklariga parallel tasir qiladi.



7–rasm.
Ichki ishqalanish kuchi


(57)
bundan mana bu kelib chiqadi:

Gazning bir–biriga nisbatan sirpanuvchi ikki qatlamining urinish tekisligida yuzga to`gri keladigan ichki ishqalanish kuchi bu qatlamlarning urinuvchi yuzlari  ga va tezlik gradienti  ga proporsional bo`ladi.

Formula ichki ishqalanish tenglamasi yoki N`yuton qonuni deyiladi. proporsionallik koeffisienti ichki ishqalanish (yopishqoqolik) koeffisienti deyiladi. formulada


va 
deb olib,

ekanligini topamiz, yani yopishqoqlik koeffisienti son jihatidan gazning tezlik gradienti –1 sek^–1 bo`lgan parallel harakatlanuvchi qatlamlarining 1m² urinish yuziga tasir qiluvchi ichki ishqalanish kuchiga teng.

Formulalardan ichki ishqalanish koeffisientining kg/(m∙sek) hisobida o`lchanishi ko`rinib turibdi.
Yopishqoqlik tufayli suyuqlikning trubadan (yoki boshqa uzandan) oqishi qiyinlashadi, uning tezligi kamayadi.
Fransuz fizigi va fiziologi Puazeyl` 1841 yilda quyidagini aniqladi, suyuqlikning truba bo`ylab laminar oqimining o`rtacha tezligi suyuqlikning bosimi gradienti  ga, trubaning radiusi ga to`gri proporsional, suyuqlikning yopishqoqlik koeffisienti  ga teskari proporsionaldir.


, (58)
(trubaning ohirlaridagi bosimlar farqi  o`zgarmas bo`lganda yopishqoq jismning trubadagi laminar oqimi) (58) formula Puazeyl` qonuni deyiladi.


8–rasm.

Minus ishorasi oqim tezligining bosim gradientiga teskari yo`nalganligini ko`rsatadi.  vaqt ichida trubadan oqib o`tgan suyuqlikning  hajmi

(59)
formula bilan ifodalangani uchun (bu erda  –trubaning ko`ndalang kesim yuzi), tezlik ifodasini (58) formuladan (59) formulaga qo`yib,  ning quyidagi ifodasini topamiz:


(60)
yani trubadan oqib o`tayotgan suyuqlikning hajmi truba radiusining to`rtinchi darajasiga, vaqtga va suyuqlikning bosimi gradientiga to`gri prporsional, suyuqlikning yopishsoslik koefficientiga teskari proporsional ekan. formuladan tajriba yo`li bilan suyuqlikning yopishqoqlik koeffisientini aniqlash mumkin. Puazeyl` ana shu yo`l bilan aniqlagan edi.
Yopishqoqlik tufaili suyuqlikda harakatlanayotgan jism suyuqlikka tegib turgan qatlamlarini o`ziga ergashtiradi va shuning uchun suyuqlik tomonidan qarshilikka (ishqalanishga) duch keladi. Ingliz fizigi va matematigi Stoksning aniqlashicha, uncha katta bo`lmagan tezlik bilan harakatlanayotgan shar shaklidagi jismlar uchun suyuqlikning F qarshilik kuchi harakatning   tezligiga, shar radiusi r ga va suyuqlikning yopishqoqlik koeffisienti  ga proporsional ekan



formula Stoks qonuni deyiladi va sharsimon jismlarning gazdagi harakatiga, masalan, yomgir tomchilarining atmosferada tushishiga ham qo`llash mumkin
Ideal gazlar molekuljar–kinetik nazariyasining asosiy tenglamasi.
Hozirgi zamon fanida jismlarning fizik hossalarini, shuningdek, bu jismlarni tashkil qiluvchi zarralarning issiqlik harakati va o`zaro tasiri tufayli bo`ladigan fizik hodisalarni o`rganishda ularning hossalarining o`zgarishiga bogliq bo`lgan quyidagi ikki hil yondashishdan – makroskopik va molekuljar–kinetik usuldan foydalaniladi. Birinchi usul jismlarning ichki tuzilishidagi hususiyligini hisobga olmagan holda makroskopik jismlarning hossalarini ularda energiya aylanish va saqlanishi qonunlari asosida o`rganishga asoslangan bo`lib, termodinamik metod deyiladi. Gap shundaki, jismlar (sistema) ning ko`p hossalari unda energiyaning bir turdan ikkinchi turga aylanish jarayonlari bilan ham bogliq. Binobarin, bu qonunlar yordamida jismlarning ko`p hossalarini va hodisalarni o`rganish mumkin.

Xulosa
Xulosa yuqoridagi munosabat berilgan gaz massasining holat tenglamasidiri. Kattaliklarning o`zgarishi bilan gaz holatining o`zgarishi gaz jarayoni deyiladi. Temperatura o`zgarmaganda gaz bosimining uning hajmiga bogliq holda o`zgarishi izotermik jarayon, bosimi o`zgarmaganda gaz hajmining uning temperaturasiga bogliq holda o`zgarishi izobarik jaraion, hajmi o`zgarmaganda gaz bosimining uning temperaturasiga bogliq holda o`zgarish izohorik jarayon deyiladi.

ADABIYOTLAR:
1.Savelyev I.V. Umumiy fizika kursi, t. 1–3.–M, Nauka, 1989–1992.
2.Sivuxin D.V. Umumiy fizika. Mexanika.–T., О‘qituvchi, 1981.
3.Ahmadjonov O.I. Fizika kursi. 1–3 q.–T., О‘qituvchi, 1988–1989.
4.Safarov A.S. Umumiy fizika kursi. Elektromagnetizm va tо‘lqinlar.–T., О‘qituvchi,1992.
5.Qosimov A., Safarov A. va boshq. Fizika kursi. 1q.–T., О‘zbekiston, 1994.
6.Nazarov U.K. va boshq. Umumiy fizika kursi 1q. –T., О‘zbekiston, 1992.