Nyuton qanunları ☰

1632 – ci ildə İtalyan fiziki Qaliley təcrübi olaraq göstərdi ki, cismə xarici təsir olmadıqda o, nəinki nisbi sükunətini, hətta düzxətli bərabərsürətli hərəkət halını saxlaya bilər. Buna Qalileyin ətalət qanunu deyilir. Cismin öz əvvəlki sükunət və yaxud düzxətli bərabərsürətli halını saxlamasına ətalət deyilir.

İngilis alimi İsaak Nyuton Qalileydən 50 il sonra dinamikanın üç qanununu kəşf etdi. Bu qanunlar klassik mexanikanın əsasını təşkil edir. Nyuton bu qanunları “Natural fəlsəfənin riyazi prinsipləri” əsərində 1687– ci ildə vermişdir.

1. Nyutonun 1-ci qanunu: İstənilən cismə başqa cisimlər təsir etmədikdə o, əvvəlki sükunət və ya düzxətli bərabərsürətli hərəkət qanununu saxlayır. Bu qanuna ətalət qanunu deyilir. Və ya elə hesablama sistemləri vardır ki, cismə digər cisimlər təsir etmədikdə və ya onların təsirləri bir – birini kompensə etdikdə həmin sistemlərdə cisimlər öz əvvəlki sükunət və ya düzxətli bərabərsürətli hərəkət halını saxlayır. Nyutonun birinci qanunu ödənilən hesablama sisteminə inersial hesablama sistemi deyilir. Belə hesablama sisteminə nəzərən düzxətli bərabərsürətli hərəkət edən ixtiyari hesablama sistemi də inersial hesablama sistemi adlanır.

2. Nyutonun 2-ci qanunu: Cismin aldığı təcil ona təsir edən qüvvə ilə düz, onun kütləsi ilə tərs mütənasib olub, həmin qüvvənin təsiri istiqamətində yönəlir. Cismə təsir edən qüvvə cismin kütləsi ilə təcilinin vurma hasilinə bərabərdir.
\( \vec{a} = \frac{\vec{F}}{m} \quad \Rightarrow \quad \vec{F} = m \vec{a} \)

3. Nyutonun 3-cü qanunu: İki cismin qarşılıqlı təsiri həmişə qiymətcə bərabər və istiqamətcə əksdir.
\(\vec{F}_{1.2} = -\vec{F}_{2.1}\)

Hərəkət miqdarının (impulsun) saxlanması qanunu ☰

Qapalı sistemi təşkil edən cisimlərin hərəkət miqdarlarının (impulsun) cəmi sabit qalır. Bu hərəkət miqdarının (impulsun) saxlanmsı qanunu adlanır.

Cismin kütləsi ilə sürətinin hasili bu cismin hərəkət miqdarı və ya impulsu adlanır:
\(\vec{P} = m \times \vec{v}\)

Bir və ya bir – biri ilə qarşılıqlı təsirdə olan cisimlər qrupu sistem adlanır. Sistemi təşkil edən cisimlərin bir – biri ilə qarşılıqlı təsir qüvvələri daxili qüvvələr, sistemdən kənar cisimlərlə qarşılıqlı təsir qüvvələri isə xarici qüvvələr adlanır. Sistemə təsir edən xarici qüvvələr yoxdursa və ya bu qüvvələr bir – birini tarazlaşdırırsa, belə sistem qapalı sistem adlanır.
\(\vec{P} = \sum_{i=1}^{n} (m_i \vec{v}_i) = \text{const}\)

Ümumdünya cazibə qanunu ☰

Bu qanuna əsasən, ölçüləri onlar arasındakı məsafəyə nəzərən çox kiçik olan istənilən iki cismin arasındakı qarşılı cazibə qüvvəsi o cisimlərin kütlələri hasili ilə düz, aralarındakı məsafənin kvadratı ilə tərs mütənasibdir:
\(F = \gamma \frac{m_1 \times m_2}{r^2} \)

Burada, \(F\)-cazibə qüvvəsi, \(r\) – cisimlər arasındakı məsafə, \(m_1\) və \(m_2\) cisimlərin kütlələri (cazibə və ya gravitasiya kütlələri), \(\gamma\) – cazibə sabitidir.

Yer səthində olan hər bir m kütləli cisim yer tərəfindən, onun mərkəzinə doğru yönəlmiş qüvvənin təsiri altında cəzb olunur.
\(F = \gamma \frac{m \times M}{R^2} \)

Burada, \(M\) – yerin kütləsi, \(R\)-cisimdən yerin mərkəzinə qədər olan məsafədir (bu məsafə yer səthi yaxınlığında təqribi olaraq yerin radiusuna bərabərdir, yəni \(R \approx R_y\)).

Elektrik yükünün saxlanması qanunu ☰

Elektrik yükünün başlıca, fundamental xassəsi onun iki formada mövcud olmasıdır. Şərti olaraq onları müsbət və mənfi yüklər adlandırırlar. Təcrübədən məlumdur ki, eyni adlı yüklər birbirini itələyir, əks işarəli yüklər isə biri-birini cəzb edirlər. Əks işarəli yüklərin mövcud olmasının səbəbi məlum olmasa da, bir şey aydındır ki, kainat müsbət və mənfi elektirik yüklərinin tarazlığı sayəsində mövcuddur.

Əks işarəli elektrik yükləri bərabər miqdarda yaranır və bərabər miqdarda yox olur. Həmişə cisim daxilində olan elektrik yüklərinin cəmi sabit qalır. Buna elektrik yükünün saxlanması qanunu deyilir.
\(Q = \sum_{i=1}^{n} q_i = \text{const}\)

Kulon qanunu ☰

Elektrik yükləri arasındakı qarşılıqlı təsiri ilk dəfə kəmiyyətcə xarakterizə edən 1873-ci ildə fransız fiziki Ş.Kulon olmuşdur. Elektriklənmiş cisimlərin qarşılıqlı təsiri onların şəkil və ölçülərindən asılıdır. Ona görədə nöqtəvi yük anlayışından istifadə edirlər. Nöqtəvi yüklər elə yüklərə deyilir ki, onların ölçüləri, aralarındakı məsafəyə nəzərən çox kiçik olsun. İstənilən yüklənmiş cismi çoxlu sayda nöqtəvi yüklərin cəmi kimi təsəvvür etmək olar.

Kulon müəyyən etmişdir ki, iki nöqtəvi yük arasındakı qarşılıqlı təsir qüvvəsi bu yüklərin hasili ilə düz, aralarındakı məsafənin kvadratı ilə tərs mütənasib olub, bu yükləri birləşdirən düz xətt üzrə yönəlir.
\(F = k \frac{q_1 \times q_2}{r^2} \)

Burada, \(q_1\) və \(q_2\) – qarışılıqlı təsirdə olan nöqtəvi elektrik yükləri; \(r\) – onlar arasındakı məsafədir. \(k\) isə həm bu yüklərin yerləşdikləri mühitin xassələrindən, həm də, ölçü sisteminin seçilməsindən asılı olaraq dəyişən əmsaldır.

Om qanunu ☰

Om Qanunu - Elektrik Dövrəsi Hissəsi Üçün

Om qanununa görə, elektrik dövrəsinin bir hissəsi üçün cərəyan şiddəti, bu hissədəki gərginliyin müqavimətə nisbəti kimi müəyyən olunur. Dövrənin bir hissəsi üçün Om qanunu aşağıdakı kimi ifadə olunur:

$I=\frac{U}{R}$

Burada:

• I — Cərəyanın şiddəti (amper, A)
• U — Dövrə hissəsindəki gərginlik (volt, V)
• R — Dövrə hissəsinin müqaviməti (ohm, Ω)

Bu düstur, elektrik enerjisinin dövrənin bir hissəsində necə paylandığını və dövrədə hansı cərəyanın olduğunu göstərir. Əgər dövrədə müqavimət və gərginlik məlumdursa, həmin hissədə cərəyanın şiddətini hesablamaq mümkündür.

Om Qanunu - Tam Elektrik Dövrəsi Üçün

Om qanunu tam elektrik dövrəsi üçün də tətbiq olunur, burada daxili və xarici müqavimətlər nəzərə alınır. Tam dövrə üçün Om qanunu belə ifadə olunur:

$I=\frac{\epsilon }{R+r}$

Burada:

• I — Cərəyanın şiddəti (amper, A)
• \(\varepsilon\) — Elektromotor qüvvə (volt, V)
• R — Xarici dövrənin müqaviməti (ohm, Ω)
• r — Daxili müqavimət (ohm, Ω)

Bu düstur, tam elektrik dövrəsində elektromotor qüvvə ilə cərəyanın şiddəti arasındakı əlaqəni göstərir. Xarici və daxili müqavimətlərin cərəyanın şiddətinə necə təsir etdiyini anlamağa kömək edir.

Kirxhof (Kirxov) qaydaları ☰

Kirxhofun birinci qaydası: Cərəyanların budaqlandığı hər bir nöqtəsində onların cəbri cəmi sıfırdır.

Kirxhofun ikinci qaydası: Kirxhofun ikinci qaydası mürəkkəb dövrənin bölündüyü sadə qapalı dövrələrə aiddir. Qapalı konturu müəyyən istiqamətdə dolandıqda rast gəlinən gərginlik düşkülərinin cəmi dövrədəki e.h.q.-lərinin cəminə bərabərdir.

e.h.q - Müsbət vahid yükün qapalı dövrə boyunca hərəkəti zamanı kənar qüvvələrin gördüyü işə, mənbəyin elektirk hərəkət qüvvəsi (e.h.q.) deyilir.

Adətən, Kirxhofun birinci qaydası düyünlər, ikinci qaydası isə konturlar qaydası adlanır.

Faradey qanunları (Elektromaqnit İnduksiya Qanunları) ☰

1. Faradeyin Birinci Qanunu (Elektromaqnit İnduksiya)

Faradeyin birinci qanunu belə ifadə olunur: Maqnit axınının dəyişməsi ilə bir keçirici dövrədə elektromotor qüvvə (EMF) yaranır. Yəni, bir naqil ya da keçirici maqnit sahəsinin içində hərəkət edərsə və ya maqnit sahəsinin gücü dəyişərsə, naqildə elektrik cərəyanı yaranır. Bu hadisə elektromaqnit induksiya adlanır.

2. Faradeyin İkinci Qanunu (İnduksiya EMF-nin Böyüklüyü)

Faradeyin ikinci qanunu elektromotor qüvvənin (EMF) böyüklüyünü ifadə edir. Bu qanuna görə:

İnduksiya olunmuş elektromotor qüvvə (EMF), dövrədən keçən maqnit axınının dəyişmə sürəti ilə düz mütənasibdir.

Bu qanun riyazi olaraq aşağıdakı kimi ifadə olunur:

\(\mathcal{E} = -\frac{d\Phi_B}{dt}\)

Burada:

• 𝓔 — induksiya olunmuş elektromotor qüvvə (volt),
• Φ_B — maqnit axını (weber),
• t — vaxt (saniyə),
• \(\frac{d\Phi_B}{dt}\) — maqnit axınının zamana görə dəyişmə sürəti.

Mənfi işarə Lenz qanununa görə, yaranan cərəyan, maqnit axınının dəyişməsinə qarşı çıxır.

Maqnit Axını

Maqnit axını, maqnit sahəsinin gücü və sahənin keçirici sahəsindən keçən səthə olan meylinə bağlıdır. Riyazi olaraq maqnit axını belə ifadə olunur:

$\Phi$ _B = B · A · cos θ

Burada:

• Φ_B — maqnit axını (weber),
• B — maqnit induksiya vektoru (tesla),
• A — səthin sahəsi (kvadratmetr),
• θ — maqnit sahəsi ilə səth normalı arasında olan bucaq.

Faradey Qanunlarının Tətbiqləri

• Generatorlar: Maqnit sahəsində hərəkət edən keçirici elektrik cərəyanı yaradır. Bu generatorların işləmə prinsipidir.
• Transformatorlar: Gərginliyin dəyişdirilməsi və elektrik enerjisinin ötürülməsi üçün Faradeyin qanunları tətbiq olunur.
• İnduksiya sobası: Maqnit sahəsi dəyişdikdə metallar yüksək tezliklə qızdırılır.

Eynşteynin xüsusi nisbilik nəzəriyyəsi ☰

Eynşteynin xüsusi nisbilik prinsipi iki postulat üzərində qurulmuşdur:

1. İnersial sistemdə aparılan heç bir təcrübə ilə sistemin sükunətdə və ya bərabərsürətli düzxətli hərəkətdə olmasını aşkara çıxartmaq mümkün deyil.

2. Boşluqda istənilən inersial sistemdə təyin edilən işıq sürəti eynidir \(c=3\times 10^8 \frac{m}{san}\). Və ya İşığın vakuumda yayılma sürəti mənbənin və qəbuledicinin hərəkət sürətindən asılı olmayaraq sabitdir (işıq sürətinin invariantlığı prinsipi).

İşıq sürətinə yaxın sürətlərlə hərəkət edən cisimlərin mexanikası relyativistik mexanika adlanır. Klassik mexanikada fəza və zaman bir – birindən asılı olmayan anlayışlar kimi nəzərdə tutulur.

Lorens çevrilmələrinə baxdıqda isə zaman və fəzanın bir – biri ilə sıx əlaqədə olduğunu görə bilərik. Fəza koordinatları zamandan asılı olduğu kimi, zaman da fəza koordinatlarından asılıdır.