Mexaniki hərəkət

Mexaniki hərəkəti onun iki əlamətinə görə təsnif etmək olar. Bu əlamətlərdən biri hərəkət zamanı sürətin dəyişmə xarakteri, digəri isə hərəkət trayektoriyasının formasıdır. Hərəkət sürətinin dəyişmə xarakterinə və trayektoriyanın formasına görə hərəkətin bir neçə növü var.

Sürətin dəyişmə xarakterinə görə hərəkət bərabərsürətli və dəyişənsürətli olur. Dəyişənsürətli hərəkətdə sürətin dəyişmə xarakteri müxtəlif olur: sürət müntəzəm artır, müntəzəm azalır, yaxud heç bir qanunauyğunluğa riayət etmədən ixtiyari şəkildə dəyişir. Məhz bu səbəbdən, dəyişən hərəkət bərabəryeyinləşən, bərabəryavaşıyan və ixtiyari (qeyri-müntəzəm) dəyişən olur.

Trayektoriyanın formasına görə isə hərəkət düzxətli və əyrixətli (xüsusi halda çevrə üzrə) olur. Təbiidir ki, həm düzxətli, həm də əyrixətli hərəkət, öz növbəsində, sürətin ədədi qiymətinin dəyişməsindən, yaxud sabit qalmasından asılı olaraq dəyişənsürətli, yaxud bərabərsürətli olur. Belə hərəkətlər müvafiq olaraq dəyişənsürətli düzxətli, dəyişənsürətli əyrixətli, bərabərsürətli düzxətli və bərabərsürətli əyrixətli hərəkət adlanır.

Əslində, hərəkətlərin trayektoriyanın formasına görə təsnifatı da hərəkətin özü kimi nisbi xarakter daşıyır. Bir hesablama sisteminə nəzərən düzxətli hərəkət başqa hesablama sisteminə nəzərən əyrixətli ola bilər. Məsələn, bərabərsürətli düzxətli hərəkət edən gəminin göyərtəsindəki oğlan şaquli istiqamətdə yuxarı daş atarsa daşın trayektoriyası gəmiyə nəzərən şaquli düz xətt, sahildə oturmuş müşahidəçiyə nəzərən isə parabola olur. Deməli, trayektoriyanın forması hesablama sistemindən asılıdır. Hərəkətin dəyişmə xarakteri də hesablama sistemindən asılıdır. Bir sistemə nəzərən hərəkət edən cisim başqa sistemə nəzərən sükunətdə ola bilər.^[3]

Cismin verilmiş hesablama sisteminə nəzərən koordinat, sürət və ya təcilini təsvir edən riyazi düsturların məcmusu hərəkət tənlikləri adlanır. Hərəkət tənlikləri və ilkin şərtlər məlum olduqda fiziki sistemin evolyusiyası (təkamülü) unikal şəkildə müəyyən edilir.^[8] Klassik mexanikada Nyutonun ikinci qanunu əsas hərəkət tənliyi hesab olunur. Əgər cismə təsir edən qüvvə zamanın funksiyası kimi məlumdursa onda nəzəri olaraq Nyutonun ikinci qanununa əsasən inteqrallama yolu ilə cismin sürət və koordinatını zamanın funksiyası kimi müəyyən etmək olar.^[9] Hərəkət tənliklərinə adətən fəza koordinatları və zaman, bir sıra hallarda isə impuls komponentləri də daxil olur. Ən ümumi və səmərəli yanaşma kimi sistemin sərbəstlik dərəcələrini təsvir edən əlverişli dəyişənlərdən ibarət ümumiləşmiş koordinatlardan istifadə olunur.^[10] Klassik mexanikada funksiyalar Evklid fəzasında təyin edilir, lakin nisbilik nəzəriyyəsində bu dördölçülü əyilmiş fəza-zamanla əvəz olunur. Əgər sistemin dinamikası məlumdursa, onda sistemin hərəkəti onun dinamikasını təsvir edən diferensial tənliklərin həlli ilə müəyyən olunur.

Fizikada cisim və zərrəciklərin hərəkəti adətən mexanikanın üç bölməsində — klassik mexanika, relyativist mexanika və kvant mexanikasında öyrənilir. Klassik mexanikada sürəti işıq sürətindən kiçik olan ixtiyari maddi nöqtələrin (elementar zərrəciklərdən başqa), relyativist mexanikada sürəti işıq sürətinə yaxın olan cisimlərin hərəkəti, kvant mexanikasında isə atomdaxili hadisələr və elementar zərrəciklərin hərəkəti öyrənilir.

Klassik mexanika mərmilərdən tutmuş maşın hissələrinə, eləcə də kosmik gəmilər, planetlər, ulduzlar və qalaktikalar kimi astronomik obyektlərə qədər işıq sürətindən xeyli aşağı sürətlə hərəkət edən makroskopik cisimlərin hərəkətini təsvir etmək üçün istifadə olunur. O bu sahələrin hüdudları daxilində çox dəqiq nəticələr verir və elm, texnika və texnologiyadakı ən qədim və ən müfəssəl elmi təsvirlərdən biri hesab olunur.

Klassik mexanika Nyutonun hərəkət qanunlarına əsaslanır. Bu qanunlar cismə təsir edən qüvvələrlə həmin cismin hərəkəti arasındakı əlaqəni təsvir edir. Buna görə də həmin qanunlara dinamikanın əsas qanunları da deyilir. Dinamikanın əsas qanunları nəzəri yolla çıxarılmır. Onlar çoxlu sayda müşahidələrin və təcrübi faktların Nyuton tərəfindən ümumiləşdirilməsi nəticəsində müəyyənləşdirilərək qanun şəklinə salınmış və ilk dəfə 5 iyul 1687-ci ildə nəşr olunan Natural fəlsəfənin riyazi əsasları əsərində toplanılmışdır.^[11] Həmin qanunlar aşağıdakılardır:

Relyativist mexanika işıq sürətinə yaxın sürətlərdə (${\displaystyle v\approx c}$ ) cisimlərin (zərrəciklərin) hərəkət qanunlarını öyrənir. Relyativist mexanika nisbilik nəzəriyyəsinə əsaslanır.^[12] Nyutonun ikinci qanununun relyativist ümumiləşdirilməsi və enerjinin (impulsun) saxlanması qanunu relyativist mexanikanın əsas tənlikləridir. O, elektromaqnit sahəsinin Maksvell tənlikləri üçün keçərli olan relyativist invariantlıq prinsipinin yüklü hissəciklər mexanikasına genişləndirilməsi nəticəsində yaranmışdır.^[13] Relyativistik mexanikanın tənlikləri ən sadə şəkildə Minkovski fəza-zamanında (hadisələr fəzasında) ifadə olunur. ${\displaystyle v\ll c}$  olduqda relyativist mexanika klassik mexanikaya keçir.^[14]

Kvant mexanikası hərəkətin Plank sabiti (${\displaystyle h}$ ) ilə müqayisə olunan qiymətlərində (atom və ya foton miqyaslarında) fiziki hadisələri izah edir. Kvant mexanikasının öngörmələri klassik mexanikadakı öngörmələrdən əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənir. Plank sabitinin makroskopik cisimlərin hərəkəti ilə müqayisədə olduqca kiçik qiymətə malik olması səbəbindən kvant effektləri əsasən mikroskopik miqyaslarda müşahidə olunur. Əgər sistemin fiziki hərəkəti Plank sabitindən kifayət qədər böyük olarsa, kvant mexanikası üzvi şəkildə klassik mexanikaya keçir. Öz növbəsində, kvant mexanikası sahənin kvant nəzəriyyəsinin qeyri-relyativist yaxınlaşmasıdır.^[15]

1. ↑ Azərbaycan Sovet Ensiklopediyasının Baş Redaksiyası. Azərbaycan Sovet Ensiklopediyası - VI Cild (K,G,L,M). 1982. səh. 464.
2. ↑ Əhmədov, Faiq. Ümumi fizika (qısa kurs). Mexanika, molekulyar fizika. Bakı: Bakı Universiteti. 2006. səh. 5.
3. ↑ ^{1 2} Əhmədov, Faiq; Abbasov, Saday. Fizika məsələləri. Mexanika. Bakı. 2008. səh. 3.
4. ↑ Qocayev, Niftalı. Ümumi fizika kursu. Mexanika. I cild. Bakı: Qafqaz Universiteti. 2011. səh. 45.
5. ↑ Newton, Isaac. Philosophiae naturalis principia mathematica (latın). Londinium. 1687. səh. 5.
6. ↑ Wahlin, Lars. 9.1 Relative and absolute motion (PDF) // The Deadbeat Universe. Boulder, CO: Coultron Research. 1997. 121–129. ISBN 978-0-933407-03-9. 4 mart 2016 tarixində arxivləşdirilib (PDF). İstifadə tarixi: 25 yanvar 2013.
7. ↑ Tyson, Neil de Grasse; Charles Tsun-Chu Liu; Robert Irion. One Universe : at home in the cosmos. Washington, DC: National Academy Press. 2000. ISBN 978-0-309-06488-0.
8. ↑ R.G. Lerner; George L. Trigg. Encyclopedia of Physics (second). New York: VCH Publishers. 1991. ISBN 0-89573-752-3. OCLC 20853637.
9. ↑ "Equation of motion". Encyclopedia Britannica.
10. ↑ Hand, Louis N.; Janet D. Finch. Analytical Mechanics. Cambridge: Cambridge University Press. 1998. ISBN 978-0-521-57572-0. OCLC 37903527.
11. ↑ Newton, Isaac. Axioms or laws of motion // The Mathematical Principles of Natural Philosophy (ingilis). I cild. London. 1729. səh. 19.
12. ↑ Agmon, David. Classical and relativistic mechanics. Singapore : World Scientific. 2009. ISBN 978-981-283-669-4.
13. ↑ Einstein, Albert. "Zur Elektrodynamik bewegter Körper". Annalen der Physik. 322 (10). 1905: 891–921. doi:10.1002/andp.19053221004. ISSN 1521-3889.
14. ↑ Einstein, Albert. Relativity; the special and general theory. New York, H. Holt and company. 1920.
15. ↑ Ландау, Лев; Лифшиц, Евгений. Теоретическая Физика В 10т. Том 3. Квантовая Механика. ФИЗМАТЛИТ. 2004.