|
Күш – материалдық нүктеге немесе денеге басқа денелер немесе ерістер тарапынан болатын механикалық әсердің өлшемі. Күнделікті өмірде біз «күш» ұғымы арқылы бір дененің екінші бір денеге әрекетін сипаттаймыз. Мысалы, қолдың доп ка, желдің қайык желкеніне, магниттің темірге, судың жүзгішке әрекеті туралы айтуға болады. Сонымен қатар Бұл үғым ауыспалы мағынада да колданылады.
{{Infobox Scientist|right|
|name = Исаак Ньютон
|image = GodfreyKneller-IsaacNewton-1689.jpg|right
|image_width = 250px
|caption = Исаак Ньютон 46 жаста
|birth_date = {{birth date|1643|1|4|df=y}}
|birth_place = [[Вулсторптағы Колстерворт]]<br />[[Линкольншир]], Англия
|residence = Англия
|citizenship =
|nationality = Англия
|ethnicity =
|death_date = {{death date and age|1727|3|31|1643|1|4|df=y}}
|death_place = [[Кенсингтон]], [[Лондон]], Англия
|fields = [[физика]], [[математика]], [[астрономия]],<br />[[табиғи философия]], [[алхимия]],<br />[[теология]]
|workplaces = [[Кембридж университеті]]<br />[[Корольдік қоғам]]
|alma_mater = [[Тринити колледж (Кембридж)]]
|doctoral_advisor = <!--There was no doctorate at Cambridge until as late as 1919-->
|academic_advisors = [[Исаак Барроу]]<br />[[Бенжамин Пуллейн]]
|doctoral_students = <!--There was no doctorate at Cambridge until as late as 1919-->
|notable_students = [[Роджер Коутс]]<br />[[Уиллиам Уистон]]</br>[[Джон Уиккинс]]<br />[[Хамфри Ньютон]]
|known_for = [[Ньютон механикасы]]<br />[[Бүкіләлемдік тартылыс заңы]]<br />[[санақ]]<br />[[оптика]]
|author_abbrev_bot =
|author_abbrev_zoo =
|influences =
|influenced = [[Николас Фатио де Дюлльер]]</br>[[Джон Кайл]]
|awards =
|religion = [[монотеизм]]
|signature = Isaac Newton signature.svg
|footnotes =
}}
'''Күш''' - [[Материалдық нүкте|материалдық нүктеге]] немесе денеге басқа денелер немесе ерістер тарапынан болатын механикалық әсердің өлшемі.<ref>Орысша-қазақша түсіндірме сөздік: Механика / Жалпы редакциясын басқарған э.ғ.д., профессор Е. Арын - Павлодар : «ЭКО»ҒӨФ. 2007.-29 1 б. ISBN 9965-08-234-0</ref>
Күнделікті өмірде біз «''күш''» ұғымы арқылы бір дененің екінші бір денеге әрекетін сипаттаймыз. Мысалы, қолдың [[доп]] ка, желдің қайык желкеніне, магниттің темірге, судың жүзгішке әрекеті туралы айтуға болады. Сонымен қатар Бұл үғым ауыспалы мағынада да колданылады.<br/>
''Күш'' деп дененің басқа денелер тарапынан болатын әрекеттің нәтижесінде үдеу алатынын сипатптайтын және осы әрекеттің өлшемі болып табылатын физикалық шаманы айтады.
[[физикалық шама|физикалық шаманы]] айтады.<ref>Физика және астрономия: Жалпы білім беретін мектептің 9-сыныбына арналған оқулық. Өңд., толыкт. 2-бас. / Р. Башарұлы, Д. Қазақбаева, У. Токбергенова, Н. Бекбасар. — Алматы: "Мектеп" баспасы, 2009. — 240 бет, суретті. ISBN 9965-36-700-0</ref>
Теңәрекетті күш деп денеге бір мезгілде әрекет ететін бірнеше күштің әрекетіндей әрекет жасайтын күшті айтады.
== Тең әсерлі күш ==
«Білегі күшті бірді жығады, білімі күшті мыңды жығады»,«Көптің күші - бірлікте» деген аталы сөздердің терең мағынасын жеткізу үшін де [[күш]] ұғымы қолданылған. [[Күш]] ұғымы ғылымда да кеңінен қолданылады және ол [[физика|физиканың]] негізгі ұғымдарының біріне жатады.<br />Инерция құбылысын карастыра отырып, басқа денелермен әрекеттеспейтін [[ дене]] санак. денесіне қатысты түзусызықты және бірқалыпты қозғалатынына көзімізді жеткіздік. Басқа денелермен әрекеттесу дененің жылдамдығының өзгеруіне әкеледі. Мысалы, қалақшамен ұшып бара жаткан теннис добының қозғалыс бағытын өзгертуге болады . Әткеншекті тербеткенімізде, онда отырған бала онымен бірге козғала бастайды (69,ә-сурет). Осы келтірілген мысалдар дененің басқа денелермен әрекеттесуі оның жылдамдығының өзгеруіне өкелетінін кәрсетеді. <br/>
Бұл жағдайда денелердің жылдамдығы күш әрекетінен өзгереді деп айту кабылданған. Сонымен, [[күш]] –[[ дене | денелердің]] өзара әрекеттесуін сипаттайтын [[шама]].<br />
Әр түрлі дененің козғалыс жылдамдығын бірдей шамаға өзгерту үшін оған әр түрлі күш түсіруіміз керек. Мысалы, автомобильді орнынан қозғалту үшін көп күш жұмсаймыз. Бос және жүгі бар арбаларды орнынан қозғалту үшін және олардын қозғалыс жылдамдығын бірдей шамаға өзгерту үшін оларға шамасы әр түрлі күш түсіреміз. Демек, күштің сан мөні көп те, аз да болуы мүмкін.
Күш әрекеті сан мөніне (модуліне) ғана емес, оның бағытына да байланысты болады. Өздерің де ойын үстінде денелерге ( [[доп|допқа]], [[шайба|шайбаға]], т.б.) әсер ете отырып, өз ойларыңды жүзеге асыру үшін, Бұл әрекетке белгілі бір бағыт бересіңдер.Сонымен [[күш]] сандық мәнімен ([[модул|модулімен]]) және бағытымен сипатталатын [[физика|физикалық]] шама болып табылады. Күшті Ғ әрпімен белгілейді.<br />
[[Сызба|Сызбада]] [[күш]] ұшында бағыты кәрсетілген түзу кесінді түрінде беріледі. Кесіндінің ұзындығы шартты түрде қандай да бір таңдап алынған масштабтағы күштің шамасын көрсетеді. Оның бағыты күш әрекетінің бағытымен сәйкес келеді. Кесіндінің басы күштің түсірілу нүктесі болып табылады.<br />
Күштің дененің қандай нүктесіне түсетінінің де мөні зор. Расында да, мұны есікті тұткасына және топсасына таяу нүктеге күш түсіріп ашканда байқауға болады.<br />
[[SI жүйесі|SI жүйесінде]] күш бірлігіне [[ньютон]] (Н) алынған. Бұл күш бірлігі ағылшынның ұлы физигі [[Исаак Ньютон|Исаак Ньютонның]] құрметіне [[ньютон]] деп аталған. 1Н- массасы 1 кг дененің жыл-дамдығын 1 м/с-ка өзгертетін күш. Бұдан үлкен күш бірлігі- килоньютон (кН) да қолданылады.<br />
[[Физика]] сиякты аукымды [[ғылым]] үшін жоғарыда келтірілген күштің анықтамасы оның күрделі мағынасын жеткілікті аша алмайды. Сондықтан Бұл ұғымға жоғары сыныптарда кайтадан оралатын боламыз.<ref>Физика және астрономия. - Алматы: Атамұра,2007.ISBN 9965-34-634-8</ref>
[[Сурет:СХОДЯЩАЯСЯ СИСТЕМА СИЛ.GIF|thumb|left]]
==Тең әсерлі күш==
Тең әсерлі күш –– денеге әсер ететін күш жүйелерінің әсеріне тең эквивалентті күш.
Жинақталатын күштер жүйесінің тең әсер етуші күші – өзара перпендикуляр осьтердегі кұраушы күштердің қосындыларына тең, ал бағыты бағыттаушы косинустармен анықталады.
Кеңістіктегі үш жинақталған күштің тең әсер етуші күші (күштер параллелепипедінің ережесі) –– осы күштерге тұрғызылған параллелепипедтің диагоналімен бейнеленеді.[4]
Жинақталатын күштер жүйесінің тең әсер етуші күші - өзара перпендикуляр осьтердегі кұраушы күштердің қосындыларына тең, ал бағыты бағыттаушы косинустармен анықталады.
== Ауырлық күші ==
Ауырлық күші (F = mg, мұндағы m — дененің массасы, g — еркін түсу үдеуі, оның модулі шамамен 9,8 м/с2-ка тең) деп денелердің Жерге тартылу күшін айтады. Бұл күштің әрекетінен еркін денелер Жерге құлайды. Денелердің ауырлық күішінің әрекетінен ғана қозғалуын еркін түсу деп атайды. Мысалы, доптың ауада жерге түсуін еркін түсу деп есептеуге болады. (Ауырлық күшімен салыстырғанда ауаның кедергі күші азрақ болатындықтан, оны ескермеуге болады.)
Кеңістіктегі үш жинақталған күштің тең әсер етуші күші (күштер параллелепипедінің ережесі) –– осы күштерге тұрғызылған параллелепипедтің диагоналімен бейнеленеді.<ref name="name">Орысша-қазақша түсіндірме сөздік: Механика / Жалпы редакциясын басқарған э.ғ.д., профессор Е. Арын - Павлодар : «ЭКО»ҒӨФ. 2007.-29 1 б. ISBN 9965-08-234-0</ref>
== Серпімділік күші ==
==Ауырлық күші==
{{main|Ауырлық күші}}
Ауырлық күші (<big><big><math>F = mg</math></big></big>, мұндағы m — дененің массасы, g — еркін түсу үдеуі, оның модулі шамамен 9,8 м/с<sup>2</sup>-ка тең) ''деп денелердің Жерге тартылу күшін айтады''. Бұл күштің әрекетінен еркін денелер Жерге құлайды. Денелердің ауырлық күішінің әрекетінен ғана қозғалуын еркін түсу деп атайды. Мысалы, доптың ауада жерге түсуін еркін түсу деп есептеуге болады. (Ауырлық күшімен салыстырғанда ауаның кедергі күші азрақ болатындықтан, оны ескермеуге болады.)
==Серпімділік күші==
{{main|Серпімділік күші}}
[[Сурет:Spring-mass2.svg|thumb|right|150 px]]
Серпімділік күші деп дененің пішіні мен көлемі өзгерген кезде пайда болатын күшті айтады.
Бұл күш денелерді қысу, созу, майыстыру немесе бұрау кезінде пайда болады. Серпімділік күші әрқашан дененің пішіні мен өлшемдерінің өзгеруін тудырған күшке қарама-қарсы бағытталады.
Мысалы, серіппені қолымызбен қысып, одан кейін оны бос жібере салсақ, онда серіппеде туындайтын серпімділік күші оны бастапқы қалпына келтіреді.
Серпімді деформациялар кезінде денеде туындайтын серпімділік күші оның созылуына тура пропорционал: |F| = kΔl, бұл формула Гук заңын өрнектейді, мұндағы Ғсерп— серпімділік күшінің модулі, k — қатаңдық немесе катаңдық коэффициенті, Δl =l – l0 — дене ұзындығының өзгеруі
== Үйкеліс күші ==
Серпімді деформациялар кезінде денеде туындайтын серпімділік күші оның созылуына тура пропорционал: |F| = kΔl, бұл формула Гук заңын өрнектейді, мұндағы Ғ<sub>серп</sub>— серпімділік күшінің модулі, k — қатаңдық немесе катаңдық коэффициенті, Δl =l - l<sub>0</sub> — дене ұзындығының өзгеруі
Дөңдегі блок және сәйкес төмендегі блок еркін дене диаграмасы.
==Үйкеліс күші==
{{main|Үйкеліс күші}}
[[Сурет:Free Body Diagram.png|right|100px|thumb|Дөңдегі блок және сәйкес төмендегі блок '''еркін дене диаграмасы'''.]]
Үйкеліс күші деп денелер тікелей жанасқанда пайда болатын күшті айтады және ол күш әрдайым жанасу бетінің бойымен қозгалыс бағытына қарама-қарсы жаққа қарай бағытталады.
Қарастырылатын дененің үйкеліс күші (Fүйк) екінші дененің бетін басып қысатын Р күшке (демек, тіректің N реакция күшінде), үйкелісетін беттердің материалы мен өңделу сапасына байланысты болады.
== Тіректің реакция күші ==
<p style="text-indent: 25px;"> Қарастырылатын дененің үйкеліс күші (F<sub>үйк</sub>) екінші дененің бетін басып қысатын Р күшке (демек, тіректің N реакция күшінде), үйкелісетін беттердің материалы мен өңделу сапасына байланысты болады.
Тіректің реакция күші деп тіректің денеге әрекет ететін серпімділік кірітін айтады.. Үйкеліс күшінің модулі тіректің реакция күшіне тура пропорционал: | F | = νN, мұндағы ν— үйкеліс коэффициенті деп аталатын пропорционалдык коэффициент. Үйкеліс коэффициенті жанасатын беттер жұбының өңделу сапасы мен материалына байланысты болады. Табиғатта үйкеліс күші үш түрде керініс табады:
сырғанау үйкелісі (мысалы, конькишінің мұз бетімен сырғанауы кезінде),
===Тіректің реакция күші===
домалау үйкелісі (бір дене екінші дененің бетімен домалау жағдайында туындайтын),
<p style="text-indent: 25px;"> Тіректің реакция күші деп тіректің денеге әрекет ететін серпімділік кірітін айтады.. Үйкеліс күшінің модулі тіректің реакция күшіне тура пропорционал: <big><big><math> |F| = \nu N </math></big></big>, мұндағы <big><big><math> \nu </math></big></big>— үйкеліс коэффициенті деп аталатын пропорционалдык коэффициент. Үйкеліс коэффициенті жанасатын беттер жұбының өңделу сапасы мен материалына байланысты болады.
тыныштық үйкелісі (мысалы, дененің көлбеу жазықтықта жатуы). Үйкеліс күші, денелер беттерінің кедір-бұдырлығынан және жанасатын беттер молекулаларының езара тартылысынан туындайды.
== Динамометр ==
Табиғатта үйкеліс күші үш түрде керініс табады:
Күштің шамасын динамометр деп аталатын құралдың көмегімен өлшенеді. Динамометрді пайдалану серпімді деформацияның шамасы (созылуы немесе сығылуы) түсірілген күшке тура пропорционал болуына негізделген. Сондықтан созылған серіппе ұзындығы бойынша күштің мәні туралы айта аламыз.
# сырғанау үйкелісі (мысалы, конькишінің мұз бетімен сырғанауы кезінде),
Теоремалар
# домалау үйкелісі (бір дене екінші дененің бетімен домалау жағдайында туындайтын),
Үш күш туралы теорема – егер еркін қатты дене бір жазықтықта жатқан параллель емес үш күштің әсерінен тепе-теңдік қалыпта тұрса, онда бұл күштердің әсер ету сызығы бір нүктеде қиылысады.
# тыныштық үйкелісі (мысалы, дененің көлбеу жазықтықта жатуы). Үйкеліс күші, денелер беттерінің кедір-бұдырлығынан және жанасатын беттер молекулаларының езара тартылысынан туындайды.
== Сыртқы күш ==
Денелерге әсер ететін сыртқы күштер беттік, көлемдік, қадалған, таралған т.б. түрлерге ажыратылады. Поверхностаая сила – беттік күш деп денеге беті арқылы берілетін күшті айтады. Мысалы, арқалықтың не платаның тіреуіші тарапынан болатын қарсы әсер. Объемная сила – көлемдік куш деп дененің көлемі арқылы берілетін әрі оның ішкі нүктесіне түсірілетін күшті айтады. Мысалы, шомбал арқалықтың салмағы немесе үдемелі қозғалған денеде пайда болған инерция күштері. Көлемдік күш Н/м3 немесе кн/м3-пен өлшенеді. Сосредоточенная сила -қадалған күш деп өз өлшемімен салыстырғанда өте шағын бетке түсетін күшті атайды. Кейбір есептерде мұны нүктеге түсірілетін күш деп есептейді. Қадалған күш ньютонмен (Н), килоньютонмен (кН) және меганьютонмен (МН) өлшенеді. Распределенная нагрузка – таралған күш деп дене бетінің ауданына немесе беттік сызыққа әсер ететін салмақты айтады (мысалы, үй шатырына түсетін қар қысымы шатыр ауданына түгел жайылады). Т.к. қарқындылығымен сипатталады. Қарқындылық деп күштің бірлік ауданға немесе бірлік ұзындыққа түсірілген шамасын айтады. Т.к.-тің ауданға қатысты өлшем бірлігі Н/м2 немесе кН/м2 , ал ұзыңдыққа қатысты Н/м немесе кН/м. Дененің бірлік ауданына не оның бөлігіне таралған күштің қарқындылығы бірдей болса, оны тең таралган күш дейді. Әсер ететін уақытына қарай күш тұрақты, үздіксіз, уақытша болып ажыратылады. Мысалы, темір жолдың көпірге түсіретін күші тұрақты, ал көпір үстімен өтетін поездың салмағы уақытша күш болып саналады. Әсер ету жылдамдығына қарай күш статикалық және динамикалық күштерге ажыратылады. Статикалық күштің әсер ету жылдамдығы баяу болады да, үдеу шамасы ескерілмейді, динамикалық күштің әсер ету жылдамдығы шапшан болғандықтан, бұл жағдайда үдеу жөне үйкеліс күштері ескеріледі.
[[File:Silomer 400kN.JPG|thumb|left|200px|Динамометр]]
== Ішкі күш ==
<p style="text-indent: 25px;"> Күштің шамасын динамометр деп аталатын құралдың көмегімен өлшенеді. Динамометрді пайдалану серпімді деформацияның шамасы (созылуы немесе
Дененің жеке бөліктері арасында өзара әсерлесу күші, і.к. қималар әдісімен (метод сенений) зерттеледі.
сығылуы) түсірілген күшке тура пропорционал болуына негізделген. Сондықтан созылған серіппе ұзындығы бойынша күштің мәні туралы айта аламыз.
== Инерция күші ==
Инерция күші – векторлық шама. ʒ = ma, мүндағы m – материалды нүктенің массасы, a-оның үдеуі.
==Теоремалар==
== Кризистік күш ==
<p style="text-indent: 25px;"> ''Үш күш туралы теорема'' - егер еркін қатты дене бір жазықтықта жатқан [[параллель]] емес үш күштің әсерінен тепе-теңдік қалыпта тұрса, онда бұл күштердің әсер ету сызығы бір нүктеде қиылысады.<ref name="name"/>
Сырықтың тепе-теңдік қалпынан ауыткуына сөйкес келетін сығу күшінің ең аз мәні.
===Сыртқы Бойлық күш= ==
Тік күш, созылу және сығылу кезінде білеудің көлденең қимасында пайда болатын ішкі күш. Бойлық күш сан мәні бойынша қиылған сырықтың кез келген бөлігінде (сол не оң), сырық өсіне өсер өтетін барлық сыртқы күштер проекциясының алгебралық қосындысына тең, яғни N = ΣҒlz. Созылу кезіңдегі Бойлық күшті оң деп санаймыз.
<p style="text-indent: 25px;"> Денелерге әсер ететін сыртқы күштер беттік, көлемдік, қадалған, таралған т.б. түрлерге ажыратылады. '''Поверхностаая сила''' - ''беттік күш'' деп денеге беті арқылы берілетін күшті айтады. Мысалы, арқалықтың не платаның тіреуіші тарапынан болатын қарсы әсер. '''Объемная сила''' - көлемдік куш деп дененің көлемі арқылы берілетін әрі оның ішкі нүктесіне түсірілетін күшті айтады. Мысалы, [[шомбал]] арқалықтың салмағы немесе үдемелі қозғалған денеде пайда болған [[инерция]] күштері. Көлемдік күш Н/м<sup>3</sup> немесе кн/м<sup>3</sup>-пен өлшенеді.''' Сосредоточенная сила''' -''қадалған күш'' деп өз өлшемімен салыстырғанда өте шағын бетке түсетін күшті атайды. Кейбір есептерде мұны нүктеге түсірілетін күш деп есептейді. Қадалған күш ньютонмен (Н), килоньютонмен (кН) және меганьютонмен (МН) өлшенеді. '''Распределенная нагрузка''' - таралған күш деп дене бетінің ауданына немесе беттік сызыққа әсер ететін салмақты айтады (мысалы, үй шатырына түсетін қар қысымы [[шатыр]] ауданына түгел жайылады). Т.к. қарқындылығымен сипатталады. ''Қарқындылық'' деп күштің бірлік ауданға немесе бірлік ұзындыққа түсірілген шамасын айтады. Т.к.-тің ауданға қатысты өлшем бірлігі Н/м<sup>2</sup> немесе кН/м<sup>2</sup> , ал ұзыңдыққа қатысты Н/м немесе кН/м. Дененің бірлік ауданына не оның бөлігіне таралған күштің қарқындылығы бірдей болса, оны тең таралган күш дейді. Әсер ететін уақытына қарай күш тұрақты, үздіксіз, уақытша болып ажыратылады. Мысалы, темір жолдың көпірге түсіретін күші тұрақты, ал көпір үстімен өтетін поездың салмағы уақытша күш болып саналады. Әсер ету жылдамдығына қарай күш статикалық және динамикалық күштерге ажыратылады. ''Статикалық'' күштің әсер ету жылдамдығы баяу болады да, үдеу шамасы ескерілмейді, ''динамикалық'' күштің әсер ету жылдамдығы шапшан болғандықтан, бұл жағдайда үдеу жөне үйкеліс күштері ескеріледі.
== Ауырлық күш ==
Кез келген денеге әсер ететін тұрақты күш P=mq, мұнда q-ауырлық күшінің үдеуі, m-массасы.
===Ішкі күш===
== Серпімділік күш ==
<p style="text-indent: 25px;"> Дененің жеке бөліктері арасында өзара әсерлесу күші, і.к. ''қималар әдісімен (метод сечений)'' зерттеледі.
Гук заңына негізделіп кернеу деформацияға пропорционал. Мысалы, серіппе үшін с.к. F = сλ тең, мүндағы F-серіппенің ұзару (отыру) шамасы, С-серіпенің қатандық коэффициенті (Н/м)
Тұтғыр үйкелісінің күші
===Инерция күші===
Жылдамдыққа байланысты, тұтқыр ортада дененің бояу қозғалысында әсер етеді. R = μV, мұңдағы V-дененің жылдамдығы, μ-кедергі коэффициенті.
<p style="text-indent: 25px;"> Инерция күші - векторлық шама. ''ʒ = ma'', мүндағы ''m'' - материалды нүктенің [[масса|массасы]], ''a''-оның үдеуі.
===Кризистік күш===
<p style="text-indent: 25px;"> Сырықтың тепе-теңдік қалпынан ауыткуына сөйкес келетін сығу күшінің ең аз мәні.
===Бойлық күш===
<p style="text-indent: 25px;"> Тік күш, созылу және сығылу кезінде білеудің көлденең қимасында пайда болатын ішкі күш. Бойлық күш сан мәні бойынша қиылған сырықтың кез келген бөлігінде (сол не оң), сырық өсіне өсер өтетін барлық сыртқы күштер [[проекция|проекциясының]] [[алгебра|алгебралық]] қосындысына тең, яғни ''N = ΣҒ<sub>lz</sub>''. [[Созылу]] кезіңдегі Бойлық күшті оң деп санаймыз.
===Ауырлық күш===
<p style="text-indent: 25px;"> Кез келген денеге әсер ететін тұрақты күш ''P=mq'', мұнда ''q''-ауырлық күшінің үдеуі, m-[[масса|массасы]].
===Серпімділік күш===
<p style="text-indent: 25px;"> [[Гук заңы|Гук заңына]] негізделіп кернеу [[деформация|деформацияға]] пропорционал. Мысалы, серіппе үшін с.к. ''F = сλ'' тең, мүндағы F-серіппенің ұзару (отыру) шамасы, С-серіпенің қатандық [[коэффициент|коэффициенті]] (Н/м)
===Тұтғыр үйкелісінің күші===
<p style="text-indent: 25px;"> Жылдамдыққа байланысты, тұтқыр ортада дененің бояу қозғалысында әсер етеді. ''R = μV'', мұңдағы V-дененің жылдамдығы, μ-кедергі коэффициенті.
==Пайдаланған әдебиет==
<references/>
{{Phys-stub}}
{{wikify}}
{{Link GA|de}}
[[Санат:Астрономия]]
[[Санат:Механика]]
| 