Күк механикаһы
| Классик механика | ||||||||
| Тарихы… | ||||||||
| ||||||||
| Шулай уҡ ҡарағыҙ: Портал:Физика |
Күк механикаһы — астрономияның механика закондарын күк есемдәренең, тәү сиратта Ҡояш системаһының ( Ай, планеталар һәм уларҙың юлдаштары, кометалар, бәләкәй есемдәр) хәрәкәтен һәм улар тыуҙырған күренештәрҙе (тотолоу һ.б.) өйрәнеү һәм иҫәпләү өсөн ҡулланған бүлеге.
Тарихы
[үҙгәртергә | сығанаҡты үҙгәртеү]Йоһанн Кеплер (1571—1630) тәүге тапҡыр планеталар хәрәкәтенең өс законын булдыра, уларҙы Исаак Ньютон (1643—1727) универсаль гравитация законында (бөтә донъя тартылыу законы) дөйөмләштерә.
XVII быуаттан XX быуат башына тиклем күк механикаһы Ньютондың классик механикаһы: механик хәрәкәт һәм бөтөн донъя тартылыу көсө закондары нигеҙендә, Ньютон закондарын белдергән тигеҙләмәләрҙе сисеү өсөн математик ысулдарҙы үҫтереү юлы менән үҫешә.
Күк механикаһын яһалма юлдаштар һәм йыһан караптары хәрәкәтенә ҡулланыу астродинамиканы тәшкил итә.
Ньютондың хәрәкәт закондары
[үҙгәртергә | сығанаҡты үҙгәртеү]Инерция законы . Был законға ярашлы, тиҙләнешһеҙ хәрәкәт иткән иҫәпләү ситстемаһында ( инерциаль иҫәпләү ситстемаһында) һәр есем, әгәр уға тышҡы көс тәьҫир итмәһә, тынлыҡ хәлен йәки тура һыҙыҡлы тигеҙ хәрәкәт хәлен һаҡлай. Был Аристотель физикаһы принцибына ҡаршы килә, ул есемдең хәрәкәтен һаҡлау өсөн даими көс тәьҫире талап ителә тип раҫлай. Ньютон законы буйынса, тышҡы көс есемдең тиҙлеген (дәүмәлен һәм/йәки йүнәлешен) үҙгәртеү өсөн, шул иҫәптән есемде хәрәкәткә килтереү һәм уны туҡтатыу өсөн генә кәрәк. Есемдең тиҙлегенең дәүмәле йәки йүнәлеше буйынса үҙгәреү тиҙлеге тиҙләнеш тип атала һәм есемгә ниндәйҙер көс тәьҫир итеүен күрһәтә. Күк есемдәре өсөн күҙәтелгән тиҙләнеш уларға тәьҫир итеүсе тышҡы көстөң берҙән-бер күрһәткесе булып хеҙмәт итә. Көс һәм тиҙләнеш төшөнсәһе тәбиғәттәге барлыҡ есемдәрҙең: теннис тубынан алып планеталар һәм галактикаларға тиклем хәрәкәтен берҙәм күҙлектән аңлатырға мөмкинлек бирә.
Кәкере траектория буйлап хәрәкәт иткән есем тиҙләнеш кисергәнгә күрә, Ер Ҡояш тирәләй орбитаһында даими рәүештә гравитация тип аталған көскә дусар булыуы тураһында һығымта яһала. Күк механикаһының маҡсаты — күк есеменә тәьҫир итеүсе тартылыу көсөн һәм уның хәрәкәтенә нисек йоғонто яһауын билдәләү.
Көс законы . Әгәр ҙә есемгә ниндәйҙер көс тәьҫир итһә, ул тиҙләнеш менән хәрәкәт итә, ә көс ни тиклем ҙурыраҡ булһа, тиҙләнеш тә шул тиклем ҙурыраҡ була. Әммә бер үк көс төрлө есемдәрҙә төрлө тиҙләнештәр тыуҙыра. Есемдең инерцияһының (йәғни тиҙләнешкә ҡаршы тороусанлығының) үҙенсәлеге булып уның инерция массаһы тора, уны, тәүге яҡынлаштырыу буйынса, «матдә миҡдары» тип билдәләргә мөмкин: есемдең массаһы ни тиклем ҙурыраҡ булһа, бирелгән көс тәьҫирендә уның тиҙләнеше шул тиклем кәмей. Шулай итеп, Ньютондың икенсе законы, есемдең тиҙләнеше уға тәьҫир итеүсе көскә пропорциональ һәм уның массаһына кире пропорциональ тип раҫлай. Әгәр ҙә есемдең тиҙләнеше һәм уның массаһы күҙәтеүҙәрҙән билдәле булһа, был законды ҡулланып, тәнгә тәьҫир итеүсе көстө иҫәпләргә мөмкин (ысынында Ньютон был закондың икенсе, ҡатмарлыраҡ формулировкаһын бирә: ул есемгә тәьҫир итеүсе көс был есемдең импульсының үҙгәреү тиҙлеге тип раҫлай).
Ҡаршы тәьҫир законы. Был закон, үҙ-ара тәьҫир итешеүсе есемдәр бер-береһенә тигеҙ ҙурлыҡтағы, әммә ҡапма-ҡаршы йүнәлештәге көстәр һала тип раҫлай. Шуға күрә бер-береһенә тигеҙ көс менән тәьҫир итешеүсе ике есем системаһында һәр береһе үҙенең массаһына кире пропорциональ тиҙләнеш кисерә. Тимәк, улар араһындағы тура һыҙыҡта ятҡан, һәр береһенән массаларына кире пропорциональ алыҫлыҡтағы нөктә, һәр есем тиҙләнеш алыуына ҡарамаҫтан, тиҙләнешһеҙ хәрәкәт итәсәк. Был нөктә масса үҙәге тип атала, һәм бинар системала йондоҙҙар уның тирәләй әйләнә. Әгәр бер йондоҙҙоң массаһы икенсеһенекенән ике тапҡырға ҙурыраҡ булһа, ул күршеһенә ҡарағанда масса үҙәгенә ике тапҡырға яҡыныраҡ хәрәкәт итә.
Кеплер закондары
[үҙгәртергә | сығанаҡты үҙгәртеү]Күк есемдәренең хәрәкәтен өйрәнеү өсөн гравитация көсө менән танышайыҡ. Быны ике есемдең: ике йондоҙ компоненттарының йәки Ерҙең Ҡояш тирәһендәге (ябайлыҡ өсөн башҡа планеталар юҡ тип фаразлап) хәрәкәте миҫалында эшләү яҡшыраҡ. Бындай системаларға Кеплер закондары ҡағыла. Улар үҙ-ара тәьҫир итешеүсе ике есемдәрҙең дә бер яҫылыҡта хәрәкәт итеүенә нигеҙләнгән. Был тартылыу көсөнең һәр ваҡыт шул уҡ яҫылыҡта ятыуын аңлата.
Эллипстар законы. Кеплерҙың беренсе законы буйынса, Ҡояш системаһы планеталары бер фокусында Ҡояш урынлашҡан эллипстар буйынса хәрәкәт итәләр. Ысынында иһә был закон ике есемдән генә торған система өсөн генә ғәмәлдә, мәҫәлән, ике йондоҙ йәки бер йондоҙ һәм берҙән-бер планета. Әммә хатта Ҡояш системаһында ла ул ярайһы уҡ дөрөҫ үтәлә, сөнки һәр планетаның хәрәкәтенә тәү сиратта массив Ҡояш йоғонто яһай, ә башҡа бөтә есемдәрҙең йоғонтоһо күпкә көсһөҙөрәк.
Майҙандар законы. Планетаның урынын ғына түгел, ваҡытын да теркәп, беҙ уның орбитаһының формаһын ғына түгел, ә уның буйынса планетаның хәрәкәт итеү тәбиғәтен дә билдәләй алабыҙ. Планетаның хәрәкәте Кеплерҙың икенсе законына буйһона, унда Ҡояш менән планетаны (йәки ике йондоҙҙоң компоненттарын) тоташтырыусы һыҙыҡ тигеҙ ваҡыт арауыҡтарында тигеҙ майҙандарҙы «ҡаплай» тип раҫлана. Мәҫәлән, Ҡояш менән Ер араһындағы был һыҙыҡ көн һайын 2 ·1014 квадрат километр майҙанды ҡаплай ала. Майҙандар законы буйынса, Ҡояш планетаны ҡәтғи рәүештә уларҙың үҙәктәрен тоташтырған тура һыҙыҡ буйлап тарта. Киреһенсә лә дөрөҫ: теләһә ниндәй үҙәк көс өсөн Кеплерҙың икенсе законы дөрөҫ.
Шулай уҡ ҡарағыҙ
[үҙгәртергә | сығанаҡты үҙгәртеү]- Аберрация ваҡыты
- Астрометрия
Һылтанмалар
[үҙгәртергә | сығанаҡты үҙгәртеү]- Маркиз де ла Плас. Механика селесте . Хиллард, Грей, Литтл һәм Уилкинс, 1829