Донишгоҳи техникии Тоҷикистон ба номи академик М.С.Осимӣ

Қувваро нишон диҳед, ман мегӯям, ки

ҷисм дар кадом ҳолат қарор дорад.

Н.Туйчиев

Ҳамаи ҷисмҳои табиатро чӣ нуқтаи маводӣ, чӣ системаи нуқтаҳо ва чӣ ҷисми сахт номгузорӣ кунем (дар механика чунин номгузорӣ қабул шудааст), вобаста бо таъсири қувваҳо ҷисм дар ҳар хел ҳолат қарор мегирад. Аз ин рӯ, қувваро ҳамчун сардирежёри табиат ҳисобидан ҷоиз аст. Биёед ба қувваҳои дар табиат мавҷуд буда назар кунем. Дар макроҷаҳон – ин қувваи ҷозиба (қувваи кашиши замину офтобу моҳтобу дигар сайёраҳову ситораҳо), вазни ҷисмҳо, қувваи соиши лағзишу ғелиш, қувваҳои муқовимат, қувваи Архимед дар моеҳо, қувваи фишори обу газ ва қувваҳои инертсия мебошанд. Дар микроҷахон – ин  қувваҳои электоромагнитӣ бо номи қувваи Ампер, қувваи Лорентс, қувваҳои байнимолекулярӣ, атомӣ, ядроӣ ва ғайра мебошанд. Баъзе аз ин қувваҳо дар ҷадвали поён номбар шудаанд.

Қувва се хусусияти хос дорад:

1.Самт дорад, яъне қувва вектор аст.

1. 2. Нуқтаи гузориш дорад.
   3. Бузургӣ дорад, дар ситемаи СИ бо кгм/ чен карда мешавад.

Дар байни қувваҳои дар боло номнависшуда қувваҳое ҳастанд, ки онҳоро дар масофа таъсиркунанда (масалан, қувваи ҷозиба ва  қувваҳои электромагнитӣ) ва наздиктаъсиркунанда (ба монанди қувваҳои атомӣ ва ядроӣ) меноманд. Қувваҳо тақсимшуда ва якҷояшуда (муттамарказ) мешаванд. Дар амал мо бисёртар бо қувваҳои баробар ва ё нобаробар тақсимшуда кордор мешавем ба монанди вазни қисмҳои механизму мошинҳо, биноҳо, қувваи фишори обу ҳаво ва ғайра. Вале, ҳангоми ҳалли масъалаҳо қувваҳои тақсимшударо ҷамъу тарҳ намуда ба як қувваи муттамарказ иваз мекунанд. Қувваҳое ҳастанд, ки нуқтаи гузориш доранд ба монанди қувваи таъсири босқон ба сандон, қувваи кашиши паровоз ба вагонҳои қатора, қувваи зарбаи чӯбдаст ба саққочаи биллиярд. Қувваҳое ҳастанд, ки  нуқтаи гузориш ба ҷисм надоранд ба монанди қувваи ҷозиба, вазни ҷисмҳо, қувваи муқовимати обу ҳаво, қувваҳои инертсия, қувваҳои электромагнитӣ низ ба ин қувваҳо шомиланд.  Ҳангоми ҳалли масъалаҳо ин намуд қувваҳоро ба маркази массаи ҷисм мегузоранд.

Қувваҳоро ба қувваҳои берунӣ ва дохилӣ шартан ҷудо мекунанд. Манбаи қувваҳои берунӣ аз ҷисми муоинакунанда берун воқеъанд ба монанди қувваи ҷозиба, вазни ҷисмҳо, қувваи соиш, қувваи муқовимати обу ҳаво. Манбаи қувваҳои дохилӣ дар худи ҷисм воқеъ аст - ин қувваи баҳамтаъсиркунии қисмҳои ҷисм мебошад. Масалан, қувваи чандирии ҷисмҳои қаиш, қувваи  соиши байни тиру милдонҳои механизму мошинҳо, қувваи фишори об ба девори ғулбаҳо, қувваи дасту пойи одам - мисолҳои қувваҳои дохилӣ ба шумор мераванд, қувваҳои электромагнитӣ низ ба ин қувваҳо шомиланд.

Қувваҳоро ба қувваҳои фаъол ва қувваҳои ғайрифаъол низ ҷудо мекунанд.  Қувваҳои берунӣ қувваҳои фаъол ба шумор меравад, қувваҳои дохилиро қувваҳои ғайрифаъол меноманд. Бузургӣ ва самти қувваҳои  ғайрифаъол аз бузургӣ ва самти қувваҳои берунӣ вобаста аст.

Ҳангоми ба ҷисм таъсир намудани маҷмӯи қувваҳо ва ё системаи қувваҳо, онҳоро ҷамъу тарҳ намуда ба як қувва, ки онро баробартаъсиркунанда меноманд иваз мекунанд. Дар амал бо чор системаи қувваҳо кордор мешавем:

1. 1. Системаи қувваҳо вохӯранда.
   2. Системаи қувваҳои параллелӣ.
   3. Системаи қувваҳои дар як ҳамворӣ ихтиёрӣ хобида.
   4. Системаи қувваҳои фазоӣ – қувваҳое, ки дар ҳамвориҳои ҳархела мехобанд.

Дар ҳолати баробартаъсиркунандаи қувваҳо ба сифр баробар будан қонуни якуми Нютон иҷро мешавад ва агар баробартаъсиркунандаи қувваҳо ба сифр баробар набошад, қонуни дуюми Нютон иҷро мешавад, яъне ҷисм бо шитоб ба ҳаракат медарояд.

Да байни қувваҳои дар боло номнависшуда, оид ба пайдошавӣ ва манбаи қувваҳои инертсия то ба ҳол баҳсу мунозира қарор дорад. Ин ҷо дар бораи қувваҳои инертсияи интиқолӣ ва кориолис, ки ҳангоми омӯхтани ҳаракати  нуқтаи маводӣ нисбат ба системаи ҳисоботи ғайриинертсиалӣ пайдо мешаванд  сухан меравад. Дар байни олимони чӣ собиқ шуравӣ - А.Ю. Ишлинский,  Л.И. Седов, В.Ф.Журавлёв ва дигарон ва чӣ олимони хориҷӣ оид ба пайдошавии  қувваҳои инертсия нуқтаи назари ягона нест, ки нест. Ин қувваҳоро баъзе олимон қувваҳои қалбакӣ, бардуруғ ва ё хаёлӣ меноманд ин ҳам бо он сабабе, ки манбаи қувваҳои инертсия дар ҳақиқат ҷисм нест. Маълум аст, ки қувва ин таъсири як ҷисм ба ҷисми дигар аст, бо ибораи дигар қувваҳои реалӣ ҷуфт - ҷуфт пайдо мешаванд. Қувваҳои реалӣ аз интихоби системаи сарҳисоб вобаста нест. Қувваҳои инертсияи номбурда ба худ ҷуфт надоранд ва маълум нест, ки чӣ хел пайдо мешаванд? Вале дар амал ин қувваҳо ҳамчун қувваҳои ҳақиқӣ ба ҷисмҳо таъсир расонида, ҷисмҳоро аз ҳолати мувозинатӣ мебарорад, ба онҳо шитоб медиҳад, ин қувваҳоро чен кардан мумкин аст. Аз ин нуқтаи назар қувваҳои инертсия ба  қувваҳои ҳақиқӣ монанд ҳастанд, вале фарқият низ доранд. Баъзе монандӣ ва фарқияти онҳоро қайд мекунем.

Монандии онҳо:

1. 1. Қувваҳои инертсия ба монанди қувваҳои ҳақиқӣ ба массаи ҷисм мутаносуб аст.
   2. Бузургӣ ва самт доранд (масалан, бузургии онҳоро бо қуввасанҷ чен кардан мумкин).
   3. Ба нуқтаи маводӣ ва ё ҷисмҳо таъсир расонида онҳоро аз ҳолати мувозинатӣ мебарорад, ба онҳо шитоб медиҳад. Масалан, бо таъсири ин қувваҳо одамони дар дохили автобус ва ё торолейбуси бошитоб ва ё сустшаванда ҳаракаткунанда ба ҳар тараф тела дода мешаванд.

Фарқияти онҳо:

1. 1. Нуқтаи гузориш надоранд. Базе қувваҳои ҳақиқӣ ба монанди қувваи ҷозиба, қувваи муқовимати обу ҳаво, вазни ҷисмҳо низ нуқтаи гузориш надоранд.
   2. Самти онҳо ба муқобили шитоб равон аст. Масалан, агар автобус бо шитоб ба пеш ҳаракат кунад, одамони дар дохили он ҳаракаткунанда ба қафо тела дода мешаванд.
   3. Манбаи ин қувваҳо ҷисм нест, бо ибораи дигар дар асоси қонуни сеюми Нютон акси таъсир надоранд. Ин қувваҳо бо қонуни сеюми Нютон муносибате надоранд.
   4. Ин қувваҳо фақат дар системаи ҳисоботи ғайриинертсиалӣ пайдо мешаванд.

Ҳангоми нуқтаи маводӣ ва ё ҷисм каҷхатта ҳаракат намудан, қувваи инертсияи интиқолиро ба ду ташкилдиҳандаи ба ҳам перпендикуляр – қувваи инертсияи марказгурез   дар ин ҷо  -суръати нисбии интиқолӣ;  –радиуси каҷии хати сайри нуқтаи маводӣ) ва қувваи инертсияи даврзананда ( ) ҷудо мекунанд. Агар системаи ҳисоботи ғайриинертсиалӣ бо ҷисми  даврзадаистода алоқаманд бошад, он гоҳ ба нуқтаи маводӣ ва ё ҷисми ҳаракати нисбӣ кардаистода боз илова қувваи инертсияи кориолис таъсир мекунад, ки бузургиаш ба ифодаи зерин баробар аст: ,  дар ин ҷо  – суръати кунҷии ҷисм (масалан, барои Замин суръати кунҷии даврзании шабонарӯзии Замин,  - суръати нисбӣ нуқтаи маводӣ, - кунҷи байни векторҳои суръати кунҷии интиқолӣ    ва суръати нисбии нуқтаи маводӣ . Маълум аст,ки бо таъсири қувваи кориолис дарёҳои дар нимкурраи шимолии замин, ки аз ҷануб ба шимол ҷорӣ мешаванд соҳили росташонро бисёртар шуста мебаранд, ки ин ҳодиса бо номи қонуни Бэра маълум аст. Дарёҳои дар нимкурраи ҷануби, ки аз шимол ба ҷануб ҷорӣ мешаванд низ соҳили росташонро бисёртар шуста мебаранд.   Дар хотир дорам, ки як мард аз ноҳияи Рахш дар баромади худ, дар телевизион бо ҳайрат гуфт, чаро дарёи Сурхоб ҳамасола соҳили росташро шуста мебарад, ки мо аз соҳил махкамкунӣ безор шудаем? Мехоҳам ба ин савол равшанӣ андозам.

Дар асоси маълумотҳои расмӣ  координатаи харитавии ноҳияи Рашт    арзи шимолӣ буда, пуробии  дарёи Сурхоб  дар моҳи июл (ҳаҷми оби ҷоришуда аз бурриши кундалангии дарё дар як сония) ба    боробар мебошад. Агар суръати ҷоришавии дарёро  ба ҳисоби миёна , ки ба 10,8 км/соат ҳамарзиш аст қабул кунем, он гоҳ таъсири қувваи кориолис, ки  дарёро ба тарафи соҳили рост тела медиҳад,  ҳисоб карда метавонем  = ба тахминан 81 кг баробар мешавад. Ана ҳамин  қувваи инертсияи кориолис ба шуста бурдани соҳили рости дарёҳҳо сабаб мешавад. Ин қувва бо сабаби даврзании шабонарӯзии замин пайдо мешавад, ҷунки Замин системаи ҳисоботи ғайриинертсиалӣ ба шумор меравад.

ХУЛОСА. Қувваҳои инертсияро новобаста ба он, ки ҳар хел меномем (қалбакӣ, сохта, бардурӯғ, хаёлӣ) ин қувваҳо ба нуқтаҳои маводии (ҷисмҳои) ҳаракаткунанда нисбат ба системаи ҳисоботи ғайриинертсиалӣ баръало таъсир мерасонанд ва ҳангоми ҳаракати механизму мошинҳо, ҳангоми ҳаракат намудан дар болои ҷисмҳои даврзананда ва ё бошитоб пешраванда бояд ба назар гирифт. Аз ин рӯ ҳангоми парвози ракетаҳои космикӣ онҳоро бо самти даврзании Замин сар медиҳанд бо он мақсад,ки ба суръати нисбии ракета, суръати даврзании шабонарӯзии замин ҷамъ мешавад.

Туйчиев Нозирҷон – номзади илмҳои физикаю математика, дотсенти кафедраи “Механикаи назариявӣ ва муқовимати мавод”-и ДТТ ба номи академик М.С. Осимӣ