85
dəyişir. Ona görə də cismin xətti təcili də iki növ təcildən ibarət olacaqdır. Bunlardan
birinə - sürətin ədədi
qiymətinin dəyişməsini göstərən təcilə toxunan və ya
tangensial təcil deyilir. Toxunan təcil vektoru da sürət
vektoru kimi əyri xəttə çəkilmiş toxunan üzərinə düşür. Lakin təcil müsbət olduqda o, sürət vektoru ilə eyni,
mənfi olduqda isə əks istiqamətə yönəlmiş olur. Təcilin digər növü isə sürətin istiqamətinin dəyişməsindən
yaranan təcildir. Bu,
normal təcil adlanır. Normal təcil vektoru toxunan təcil vektoruna perpendikulyar olub
əyrilik radiusu boyunca fırlanma mərkəzinə doğru yönəldiyindən ona
mərkəzəqaçma təcili də deyilir.
Ən sadə əyrixətli hərəkətə misal olaraq çevrə boyunca baş verən bərabərsürətli fırlanma
hərəkətini
göstərmək olar. Belə hərəkət edən cisim bir tam dövr etdiyi
T müddətində çevrə qövsü üzrə
2πR məsafəsi
qədər yol qət edər. Burada
R
cızılmış çevrənin radiusudur. Bir tam dövretmə müddətində radius vektorun
dönmə bucağı
2π olar. Onda çevrə üzrə fırlanma hərəkəti edən cismin bucaq sürəti
ω = 2π/T,
xətti
sürəti isə
V = 2πR /T = ωR
düsturları ilə təyin edilə bilər. Bu halda xətti və bucaq sürətləri sabit
qaldığından tangensial və bucaq təcilləri sıfıra bərabər olur. Çevrə üzrə baş verən bərabərsürətli hərəkətin
yalnız sürətin istiqamətinin dəyişməsi ilə bağlı olan, əyrilik radiusu boyunca mərkəzə tərəf yönələn normal təcili sıfırdan
fərqlənər.
Bu təcil
a
m.q.
= V
2
/R
düsturu ilə hesab lanır.
Məlumdur ki, təcil ancaq qüvvənin təsiri nəticəsində yarana bilər. Onda Nyutonun ikinci qanununa əsasən
mərkəzəqaçan təcilin yaranmasına səbəb olan qüvvə
Fm.q. = ma = mV
2
/R
kimi təyin olunar. Bu qüvvəyə
mərkəzəqaçma qüvvəsi deyilir. Təbiətdə qüvvələrin cüt-cüt yarandığını və
onların qiymətcə bərabər, istiqamətcə əks olduqlarını nəzərə alsaq, deyə bilərik ki,
mərkəzə qaçma ətalət
qüvvəsi onun əksinə yönəlmiş ikinci bir qüvvənin -
mər kəz dənqaçma ətalət qüvvəsinin yaranmasına səbəb
olmalıdır. Fırlanma hərəkəti zamanı yaranan mərkəzdənqaçma ətalət qüvvəsi cismi fırlanma oxundan
Əyrixətli hərəkət.
uzaqlaşdırmağa çalışır.
Fırlanma hərəkəti edən cisimlərlə insanlar tez-tez qarşılaşmalı
olmuşlar. Ona görə də bu hərəkət haqqında zaman-zaman müxtəlif
fikirlər səslənmişdir. Eramızdan əvvəl yunan filosofu Aristotel yaz -
mışdır: “Fırlanan qabdan su hətta qabın dibi yuxarı, ağzı aşağı
olduqda da tökülmür. Buna səbəb fırlanmadır”. Sanki suyun ağırlıq
qüvvəsi yox olmuş və o artıq Yer tərəfindən cəzb olunmur. Lakin
yuxarıda öyrəndiyimiz fırlanma hərəkətinin qanunları ilə bu hadisə
çox sadə şəkildə izah edilir. Belə ki, fırlanan satıldan suyun tökül -
məməsinə səbəb ona təsir edən mərkəzdənqaçma
qüvvəsinin suyun
ağırlıq qüvvəsindən böyük və ya ona bərabər olmasıdır. Yəni fırlanan
satıldan suyun tökülməməsi üçün mərkəz dənqaçma qüvvəsi ilə
ağırlıq qüvvəsinin bir-birini tarazlaşdırması və ya
mg < mV
2
/R
şərtinin ödənilməsi gərəkdir.
Sapand - fırlanma hərəkəti əsasında yaradılmış qədim silah
növlərindən biridir. Bu silah müasir dövrə qədər qorunub-sax -
lanmışdır. Hətta Azərbaycan gənc lə rinin həyatında sapand yarışı
çox tez-tez keçirilən yarış növlərindən biri o
l
muşdur. Gənclər
yaşayış yerindən kənarda bir dü zə nliyə toplaşır,
yun ipdən hörüb düzəltdikləri sapandla daş atıb
yarışırdılar. Yarış zamanı sa pand çıların qarşısına
müxtəlif məsafələr üzrə seçilmiş hədəfi vurmaq
və ya daşı uzağa atmaq kimi şərtlər qoyulurdu.
İnsanların hələ fizika elminin əsas qanunlarını
bilmədiyi dövrlərdə meydana gəlmiş bu alət,
əslində, daşatan və oxatan döyüş silahı kimi
yaradılmışdır. Daş
atmaq üçün nəzərdə tutulmuş
sapand uzunluğu təxminən
1m ətrafında olan yun
ipdən hörülmüş iki qoldan və onları birləşdirən,
nisbətən enli içlikdən ibarət olur. Daş mərmi içliyə
qoyulduqdan sonra qollardan birinin ucundakı
ilgək sağ əlin baş barmağına keçirilir, digər açıq
uc isə həmin əlin barmaqları arasında sıxılaraq
saxlanılır. Bundan sonra sapandçı onu başı
üzərində mümkün qədər böyük sürətlə fır latmağa
çalışır və müəyyən anda sərbəst qolun ucunu
buraxır. Bu zaman içlikdən ayrılan daş əta ləti üzrə
fırlanma trayektoriyasına
toxunan isti
qamətdə
hərəkətini davam etdirir. Daşın kütləsi
200-300 q
aralığında olduqda onu ən uzaq -
90 m-ə qədər
məsafəyə çatdırmaq mümkün olur. Sa
pandla
tuşlamanın dəqiqliyi daşın kütləsindən, formasın -
dan, qolların uzunluğundan və s.-dən asılı olduğu
üçün onların hamısını nəzərə almaq sapandçıdan böyük ustalıq tələb edirdi.
Tariximizin müəyyən dövrlərində Azərbaycanda sapanddan yanğın törədən silah kimi də istifadə olunmuşdur. Bu
məqsədlə xüsusi formalı saxsı mərmilər hazırlanır, içərisi neftlə doldurulub sapandla düşmən tərəfə atılırdı.
Fırlanan sistemdə yaranan ikinci bir ətalət qüvvəsi də
Koriolis qüvvəsidir. Koriolis qüvvəsi fırlanan
sistemdə radial istiqamətdə hərəkət edən cismin radiusdan kənara çıxması hadisəsini izah etməyə imkan verir.
Fırlanma hərəkətinin sürəti və təcili.
Daşatan sapand.
86
Sanki cismə fırlanma hərəkətinin əksi istiqamətində yönəlmiş bir qüvvə təsir etmişdir. Həqiqətdə isə belə bir
qüvvəni yaradan səbəb görünmədiyindən onu saxta qüvvə hesab etmək olar. Fizika alimləri bu ətalət qüvvəsini
onu ətraflı öyrənmiş fransız alimi Koriolisin şərəfinə Koriolis qüvvəsi adlandırmışlar:
Fk = m ak= - 2m [ω x V]
Burada
m
- cismin
kütləsi,
ak
- Koriolis təcili
,
ω
- fırlanan sistemin bucaq sürəti vektoru,
V - sistemdə
cismin hərəkət sürəti vektorudur. Kvadrat mötərizə iki vektorun hasili əməliyyatını göstərir. Bu düsturdan da
görünür ki, əgər sistemin fırlanması saat əqrəbi isti qamətində baş verirsə, onda fırlanma oxundan radius
boyunca hərəkətə başlayan cisim radiusdan çıxaraq sola meyil edəcəkdir.
Fırlanma saat əqrəbinin əksinə baş verdikdə isə cismin meyli sağ tərəfə ola caqdır. Koriolis təcili fır lanma oxu
olan və fır lanan cisim lər də özünü göstə rdiyin dən ona
dönmə təcili də deyi lir. Koriolis qüv vəsi çay ların
sahillərinin yeyil məsində, siklon və antisiklon külək lərin in fır lanma sın da, okeanlarda su axın ları nın hə rə kətində
və s.-də özü nü gös tərir. Şimal
yarım kü rə
sində Koriolis qü v -
vəsi hə rəkə tin sağ tərə finə yö -
nəldiyi üçün çayla rın sağ tərəfi
yarğan və ya qayalıq şəklində,
sol tərəf isə hamar olur;
cənub
ya rım kürəsində
isə
vəziyyət bunun əksinə baş ve -
rir.
87
Kiçik dağ çayının yatağı.