Механика негіздері. Молекулалық физика және термодинамика

Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 142 бет
Таңдаулыға:

МАЗМҰНЫ

Кіріспе 3-4

Бірінші бөлім. Механика негіздері . . . 5

Бірінші тарау. Материалдық нүктенің кинематикасы мен динамикасы. Қатты дененің айналмалы қозғалысы. . 5

Ньютон заңдары . . . 6

Екінші тарау. Жұмыс және энергия. Сақталу заңдары. Серпімді денелердің қасиеттері . . . 7-8

Инерциялдық емес санақ жүйесі. Инерция күші . . . 9

Салмақ, салмаксыздық, асқын салмақ және олардың ағзаға әсері . . . 10-11

Космостық жылдамдықтар әсері . . . 12

Айналмалы қозғалыстағы қатты дененің кинетикалық энергиясы . . . 13-14

Центрифуга және оның қолданылуы . . . 15-16

Күш моменті. Айналмалы қозғалыс динамикасының негізгі заңы . . . 17

Айналмалы денелердің ауыл шаруашылығында қолданылуы . . . 18

Үшінші тарау. Жұмыс және энергия. Сақталу заңдары . . . 19

Механикалық энергияның сақталу заңы . . . 20

Бұлшық ет, оның қасиеттері және жұмысы . . . 21-23

Кейбір тракторлардың қуаты . . . 24

Төртінші тарау. Серпімді денелердің қасиеттері . 24

Кристалл және аморфты денелер . . . 24

Сұйык кристалдар және полимерлер . . . 25-27

Сүйек пен коллагеннің механикалық қасиеттері . . . 28

Бесінші тарау. Тербелістер мен толқындар . . . 29

Техникадағы және биологиядағы тербелістер . . . 29

Гармониялық тербелістің ығысуы, жылдамдығы және үдеуі . . . 30-32

Механикалық діріл және оның әсері . . . 33-35

Өшетін және еріксіз тербелістер . . . 36-37

Серпімді ортадағы толқындар . . . 38

Техникадағы және биологиялық процестердегі резонанс құбылыстары . . . 39

Алтыншы тарау. Акустика негіздері . . . 40-42

Есіту мүшесі . . . 43-45

Инфрадыбыс және ультрадыбыстың қасиеттері, әсерлері . . . 46

Ультрадыбыстар . . . 47

Ультрадыбыстың екі қасиетті . . . 48-53

Ультрадыбыстың әсерлері . . . 54

Диагностиканың дыбыстық әдістері . . . 55

Жетінші тарау. Гидродинамика . . . 56-57

Идеал және реал сұйықтар. Ағын түрлері . . . 56-57

Ағынның үздіксіз теңдеуі . . . 58

Бернулли тендеуі . . . 58-59

Бернулли тендеуінің қолданылуы. . 60

Сұйық тұтқырлығы . . . 60-62

Молекулалық қысым . . . 63

Қисық бетті сұйық астындағы қосымша қысым . . . 64

Жұғатын және жұқпайтын сұйықтар . . . 64-65

Гемодинамика негіздері . . . 66-67

Жүрек-механикалық насос . . . 68

Екінші бөлім. Молекулалық физика және термодинамика . . . 69-70

Бірінші тарау.

Газ күйінің біріккен тендеуі . . . 71

Ілгерілемелі қозғалыстағы молекуланың энергиясы . . . 72

Екінші тарау.

Газ молекулалары қозғалысының жылдамдығы . . . 73-74

Молекуланың еркің жолының орташа ұзындығы . . . 75-77

Үшінші тарау.

Тасымалдау құбылысы . . . 78

Организм - жылу реттеудің физикалық негізгі . . . 79-80

Төртінші тарау.

Ауаның ылғалдылығы . . . 81

Термодинамиканың бірінші заңы . . . 81

Бесінші тарау. Биологиялық жүйенің термодинамикасы . . . 82-83

Термодинамиканың екінші заңының биологияды қолданылуы . . . 84-85

Алтыншы тарау.

Электр өрісіндегі зат . . . 86

Заттардың магниттік қасиеттері . . . 87

Шығу жұмысы. Электрондар . . . 87

Сұйықтардағы электр тогы . . . 88

Жетінші тарау. Электрдегі биофизикалық мәселелер . . . 89-92

Электродтық потенциал . . . 93-94

Биоэлектрлік потенциалдарды өлшеу әдістері . . . 95

Биопотенциалдардың қолданылуы . . . 95

Клеткалар мен тканьдерден тұрақты токтын өтуі . . . 96

Осмос . . . 97-99

Магнит өрісінің организмге әсері . . . 100-102

Үшінші бөлім

Бірінші тарау.

Жарық өткізгіштер және талшықты оптика . . . 103-104

Интерферометрлер . . . 105

Голография туралы түсінік . . . 106

Поляриметрия . . . 106

Жарықтың шашырауы . . . 107-108

Екінші тарау

Көрінетін жарық . . . 109-110

Инфрақызыл сәулелер . . . 111

Ультракүлгін сәулелер . . . 112-113

Төртінші бөлім

Бірінші тарау. Атомдар мен молекулалардың энергетикалық

деңгейлері . . . 114-115 Екінші тарау. Рентген сәулелері . . . 116-118

Үшінші тарау. Фотобиологиялық реакциялар . . . 119-120

Төртінші тарау. Люминесценция . . . 121-124

Бесінші тарау. Лазер және оның қолданылуы . . . 125-128

Лазер сәулелерінің қасиеттері . . . 129

Алтыншы тарау.

Рефрактометр және оның қолданылуы . . . 130-131

Поляриметр мен сахариметр және олардың биологияда қолданылуы . . . 132

Жетінші тарау.

Спектрлік құралдар . . . 133

Микроскоптар . . . 134-135

Сегізінші тарау. Дозиметрия негіздері . . . 136-137

Иондаушы сәулелердің детекторлары . . . 138-142

Иондаушы сәулелердің организмге әсері . . . 143

Таңбалы атомдардың ауыл шаруашылығындағы қолданылуы . . . 144

Радиоктивті заттардың биосферадағы қозғалысы . . . 145

Қорытынды . . . 146

Қолданылған әдебиеттер . . . 147

Кіріспе

Физика ғылымы табиғат тану ғылымдарының (химия, биология және т. б. ) бастау десе де болғандай. Даму барысында тек өлі табтғатпен «істес» болғандықтан физиканың заңдары мен заңдылықтары тек сол өлі табиғатқа арналған, тек сол өлі табиғатты зерттейтін сияқты көрінеді де тұрады. Сондықтан физикадан бөлініп шыққан техникалық физика, теориялық механика, құрылыс физикасы және т. б. денгендерге онша таңбаймыз. Ал биологиялық физика, медициналық физика деген тіркестердің құлаққа тосын естілетіні де рас. Алайда, сонғы жылдары, ғылымдардың назары биофизикаға ауып отыр. Оның басты себебі табиғат зандарының өлі табиғатқа да, тірі табиғатқа да ортақ екнін білдіретін болса, екінші жағынан физиканың жетістіктері биология мен медицинада кеңінен қолданылуында болып отыр.

Биофизика дегеніміз әр түрлі сатыдағы биологиялық жүйелерде болып жатқан физикалық және химиялық процестерді зерттейтін ғылым.

Биофизиканың зерттетін объектісі биологиялық материалдар, яғни тірі организмдер. Олай болса, физиканың өлі табиғат үшін ашылған заңдарын өзгеріссіз тірі организмге қолдануға болмайды. Оның себебі тірі организм-биологиялық жүйе, үнемі динамикалық қозғалыста болады және гетерогендік әртекті жүйе болып саналады. Атап айтқанда биологиялық жүйе өзін-өзі басқаратын болдықтан, бұған тән кейбір қасиеттер өлі табиғатта кездеспейді. Биофизиканың ғылым болып қалыптасуына физика, химия, физиология, математика, биохимия тәрізді ғылымдардың зор ықпалы тиді. Осы ғылымдардың негізінде дүниеге келген биофизиканың өз заңдылықтары, өз әдістері бар. Биофизиканың қалыптасуына ат салысушы ғылымдардың бірі профессор Б. Н. Тарусовтың айтуы бойынша биофизика дегеніміз биологиялық жүйелердің физикалық химиясы және химиялық физикасы екен.

1961 жылы Стокгольмде өткен бірінші халықаралық биофизикалық конгресте биофизиканы мынандай салаларға бөлу ұсынылды: 1) молекула биофизикасы. Бұл сала организмді түзетін биологиялық молекулалардың құрылысы мен физикалық қасиеттерін қарастырады; 2) клетка биофизикасы. Бұл сала клетканың ультрақұрылысын, оның физикалық және химиялық ерекшкліктерін және клетканың өтімділігін, биоэлектрлік потенциалын қарастырады; 3) күрделі жүйе биофизикасы (немесе басқару және реттеу процесінің биофизикасы) . Бұл сала организмдегі басқару жүйесінің ішкі байланысын зерттеу және оның моделін жасау, олардың физикалық табиғатын анықтау мәселелерімен айналысады.

БIРIНШІ БӨЛІМ

МЕХАНИКА НЕГIЗДЕРI

Механикада материя қозғалысының ең қарапайым түрi - денелердiң бiрiне-бiрi қарағандағы механикалық қозғалысы қарастырылады. Бiр дененiң қозғалысы екiнші бiр денеге қарап анықталады. Олай болса, әрбiр қозғалыс салыстырмалы болады екен. Егер қозғалып бара жатқан дененiң жылдамдығы жарық жылдамдығымен өлшемдес болса, онда ондай дененiң сипаты релятивтік механикада берiледi. Ол салыстырмалы теорияға негiзделген. Ал дененiң жылдамдығы жарық жылдамдығына қарағанда әлдеқайда аз болса, онда ондай денелер сипатын қарастыратын механиканы классикалық деп атайды. Классикалық механика Ньютон заңдарына негiзделген.

БIРIНШI ТАРАУ. МАТЕРИАЛДЫҚ НҮКТЕНIҢ КИНЕМАТИКАСЫ

МЕН ДИНАМИКАСЫ

Кинематика. Кинематикада денелер қозғалысы қарастырылады да, ол қозғалысты тудырған себеп қарастырылмайды. Ең қарапайым механикалық қозғалыс - материалдық нүктенiң қозғалысы болып табылады. Егер дененiң формасы (түрi) мен мөлшерiн еске алмайтын болсақ, ондай дененi материалдық нүкте деп атайды. Механикалық қозғалысты сипаттау үшiн бiз осы материалдық нүктенiң қандай денеге қарағанда қозғалып бара жатқанын анықтап алуымыз керек. Осы дененi санақ жүйесi деп атайды. Санақ жүйесi ретiнде Күндi, Жердi, жұлдызды, бөлменiң қабырғасын және т. 6. алуға болады. Материалдық нүктенің кеңiстiктегi орнын анықтау үшiн координат жүйесi пайдаланылады. Материалдық нүктенiң координаттар жүйесiндегi t уақыттағы жағдайы х, у, z координаталарымен немесе радиус-вектормен (r) анықталады (1-сурет) . Уақыт өткен сайын материалдық нүктенiң орны ауысып отырады, яғни ол орын ауыстырады, қозғалысқа түседi. Материалдық нүкте өз қозғалысында белгiлi бiр сызық сызады. Оны траектория деп атайды. Материалдық нүктенiң уакыттың кез-келген мезгiлiндегi

күйiн сипаттайтын теңдеудi қозғалыс теңдеуi деп атайды. Ол мына түрде өрнектеледi =φ(t) Декарт координаттар жүйесiнде бұл мынандай формула бойынша өрнектеледі: x =φ ₁ (t) ; y =φ ₂ (t) ; z =φ ₃ (t) . Айталық бір мезгiлде (t ₁ ) материалдық нүкте радиус-векторымен бейнеленсiн (2-сурет) . Материалдық нүктенiң бұл жағдайын М ₁ ( х ₁ y ₁ z ₁ ) деп белгiлейiк. Ендi ∆t уақыт өткеннен кейiнгi жағдайын М ₂ ( х ₂ у ₂ z ₂ ) деп белгiлеп, ол вектор-радиусымен сипатталсын. Сонда ∆t=t ₂ -t ₁ уақыт iшiнде материалдық нүктенiң жүрiп өткен жолын ∆s деп алсақ, оның бастапқы (М ₁ ) және соңғы (М ₂ ) нүктелерiн қосатын векторды ∆ деп белгiлейдi де, оны орын ауыстыру векторы деп атайды. Ол . Ал қатысын материалдық нүктенің жылдамдығы деп атайды. Жылдамдық векторлық шама. Оның бағыты траекторияға жүргізілген жанамамен бағыттас болады. Радиус-вектордың координаттар осіндегі проекцияларын x, y, z деп белгілесек, онда жылдамдық векторының осьтегі проекциялары былайша өрнектеледі:

υ _x = ; υ _y = ; υ _z =

Уақыт өткен сайын жылдамдықтың өзгерiсiн сипаттау үшiн үдеу деген ұғым енгiзiледi.

Үдеу деп жылдамдықтан уақыт бойынша алынған туындыны айтады.

Үдеу векторлық шама. Әдетте үдеу векторын екiге жiктейдi. Бірi траекторияға жүргiзiлген жанама бойымен кетедi, оны тангенстi деп атап, деп белгiлейдi, ал екiншi траекторияға жүргiзiлген перпендикуляр бойымен кетедi. Оны центрге тартқыш деп атап, деп белгiлейдi. Тангенстi (жанама) үдеу жылдамдық шамасын өзгертсе, центрге тартқыш үдеу жылдамдықтың бағытын өзгертедi. Тангенстi үдеу = формуласымен өрнектелсе, центрге тартқыш үдеу = формуласымен бейнеленедi. Сонымен үдеу векторы оның модулы былайша анықталады:

НЬЮТОН ЗАҢДАРЫ

Қозғалысты тудыратын себептер динамикада қарастырылады. Динамика негiзiне Ньютон заңдары жатады. Ньютонның үш заңы бар. Оның бiрiншi заңы сыртқы күш әсер етпейтiн дененiң қозғалысы туралы әңгiме қозғайды. Ол былай айтылады: егер денеге басқа бір дене әсер етпесе, онда ол өзінің тыныштық күйін немесе бірқалыпты түзу сызықты қозғалыс күйін сақтайды . Ньютонның екінші заңы былайша өрнектеледi:

осыдан Мұндағы материалдық нүктенiң импульсi деп аталады.

Сонымен Ньютонның екiншi заңы деп бейнеленедi. Басқаша айтқанда, импульстен уақыт бойынша алынған туынды материалдық нүктеге әсер ететiн күшке тең екен. Ньютонның үшiншi заңы былайша айтылады. Егер А дене Б денеге F ₁ күшпен әсер етсе, онда Б дене А денеге F ₂ күшiмен әсер етедi, яғни

F ₁ =-F ₂ _. Айта кететiн бір жай F ₁ және F ₂ күштерi әр түрлi денелерге түсiрiледi.

Физикалық шамалардың өлшем бiрлiктерi туралы аздап түсiнік бере кетейiк. Бiрлiктердiң Халықаралық жүйесi БХЖ негiзгi жеті бiрліктен тұрады. Олар: ұзындықты өлшейтiн метр (м), массаны өлшейтiн килограмм (кг), уақыт өлшемi - секунд (с), ток күшi өлшемi - ампер (А), термодинамикалық температура өлшемi - кельвин (К), жарық күшi - кандела (кд) зат мөлшерi - моль (моль) . Сонымен қатар бұл жүйеге екi қосымша (радиан және стерадиан) және он жетi туынды бiрлiк (люкс, люмен, герц, ньютон, паскаль, джоуль, ватт, кулон, вольт, фарад, ом, сименс, вебер, тесла, генри, беккерель және грэй) енгiзiлген. Күш бiрлігі Ньютонның екiншi заңы негiзiнде анықталады:

[F] =[m] ·[a] =1кг·1м⁄с ² =1кг·м⁄с ² =1Н (ньютон)

ЕКІНШI ТАРАУ . ҚАТТЫ ДЕНЕНІҢ АЙНАЛМАЛЫ ҚОЗҒАЛЫСЫ

Бiз жоғарыда материалдық нүкте деген ұғым енгiзген едiк. Алайда, өмiрде барлық денені материалдық нүкте деп қарастыруға келе бермейдi. Кей жағдайда дененiң формасы (түрi) мен мөлшерiн еске алмайтын болсақ, онда ол дене туралы, оның қасиеттерi жөнiнде толық мағлұмат ала алмауымыз мүмкiн. Әсіресе бұл жағдай қатты дененi зерттегенде анығырақ бiлінеді. Дененiң қозғалысы барысында оның кез-келген екi нүктесiнiң немесе екi бөлiгiнiң ара қашықтығы (өзара орналасуы) өзгермейтiн болса, ондай дененi абсолют қатты дене деп атайды. Шындығында табиғатта абсолют катты дене жоқ. Қатты дене iлгерiлемелi және айналмалы қозғалыста болады. Қатты дене iлгерiлемелi қозғалысқа түскенде оның нүктесi бiрдей траектория сызады. Ал қатты дене айналмалы қозғалысқа түскенде оның барлық нүктесі шеңбер сызады. Бұл шеңберлердiң центрлері бір түзудiң бойында жатады да, оны - айналу осi деп атайды. Айналмалы қозғалыстағы дененің нүктелерiнiң сызықтық жылдамдығы мен үдеуi әр түрлі болады. Сондықтан айналмалы қозғалысты сипаттау үшiн бұрыштық жылдамдық пен бұрыштық үдеу ұғымдары енгiзiледi. Бұл шамалар белгiлi бір мезгiлде қатты дененiң барлық нүктесi үшiн бiрдей болады. Айналып тұрған дененің айналу осiне перпендикуляр жазықтықтар жүргiзейiк. Осы жазықтықтың бiрiн қарастырайық (З-сурет) .

Егер дене (3-сурет) ∆t уақыт iшiнде ∆φ бұрышқа бұрылған болса, онда оның айналу тездiгi бұрыштық жылдамдықпен сипатталады:

Дене бiрқалыпты айналғанда ω шамасын айналудың бұрыштық жиілiгi деп атайды. Ал ν= шамасы бiрлiк уақыт iшiнде айналым санын көрсетедi де айналу жиiлігi деп аталады. Ал бір айналудың ұзақтығы оны айналу периоды деп атайды.

Сонымен

ω= =2πν

Бұрыштық үдеу бұрыштық жылдамдықтың өзгеру тездiгiн сипаттайтын шама:

Сызықтық және бұрыштық жылдамдықтардың арасындағы байланыс: s=rφ

Осы теңдiктен уақыт бойынша туынды алсақ:

немесе ν=rω (1)

Егер бұрыштық жылдамдықты айналу осi бойымен бағытталған вектор деп қарастырсақ, онда мен -дiң векторлық көбейтiндiсi векторын бередi, яғни = ×

(I) теңдiктен уақыт бойынша туынды алсақ:

немесе а=r·ß

Бұрыштық жылдамдық I сек iшiндегi радианмен, ал бұрыштық үдеу рад/с ² - пен өлшенедi.

ИНЕРЦИЯЛДЫҚ ЕМЕС САНАҚ ЖҮЙЕСІ. ИНЕРЦИЯ КҮШІ

Ньютонның бiрiншi және екiншi заңдары кез келген жүйеде орындала бермейді. Ньютон заңдары орындалатын жүйені инерциялдық санақ жүйесі деп атайды. Бiрқалыпты және түзу сызықты қозғалыстағы санақ жүйесi инерциялдық санақ жүйесi деп аталады. Күнмен байланысты санақ жүйесiн гелиоцентрлік санақ жүйесi дейміз. Бұл санақ жүйесiн инерциялдық санақ жүйесi деп қарастыруға болады. Барлық инерциялдық жүйелер бiрiне-бірі қарағанда бiрқалыпты және түзу сызықты қозғалады немесе тыныштық күйде болады.

Инерциялдық санақ жүйесiне қарағанда үдей қозғалатын жүйенi инерциялдық емес санақ жүйесi деп атайды. Инерциялдық емес санақ жүйесiнде Ньютон механикасы орындалмайды. Алайда, өмірде бiз инерциялдық емес жүйеге қарағанда дененiң қозғалысын көбiрек қарастырамыз. Ньютон механикасын инерциялдық емес санақ жүйесiне қолдануға бола ма, болатын болса, онда Ньютон механикасы қандай өзгерiстерге ұшырайды деген сұрақ туады. Мектептiң физика курсынан бiлетiнiмiздей дененің үдеуге ие болуына күш әсер етедi. Бұл Ньютон механикасының негiзi болып саналады. Ал ендi үдей қозғалатын координаттар жүйесiнде қосымша күштер пайда болады. Бұл қосымша күштер кейбiр инерциялдық емес санақ жүйесiне қарағанда бар болатын үдеу нәтижесiнде пайда болады. Мұндай күштер инерция күштері деп аталады. Басқаша айтқанда, инерциялдық емес санақ жүйесi инерциялдық санақ жүйесiне қарағанда үдей қозғалатын болса, онда инерция күштерi пайда болады.

Инерция күштерi денелердiң бiрiмен-бiрiнiң әсерлерiнен пайда болмайды. Олар санақ жүйесiнiң үдей қозғалуынан пайда болады. Сондықтан да инерция күштерi үшiн Ньютонның үшiнші заңы орындалмайды. Инерция күші денеге тек қана инерциялдық емес санақ жүйесiнде әсер етедi. Ал инерциялдық санақ жүйесiнде инерция күшi әсер етпейдi. Инерция күшi тартылыс күшi тәрiздi дененің массасына пропорционал болады. Инерциялдық емес санақ жүйесiндегi инерция күшi дегендi түсiну үшiн бір мысал келтiрейiк. Қозғалып келе жатқан автобусты аялдамаға қарағанда инерциялдық емес санақ жүйесi деп қарастыруға болады. Осы автобустың iшiнде жолаушы бар делiк. Тежегiштi күрт басқанда автобустағы жолаушы iлгерi ұмсынып қалады. Бұл инерция күшінің әсерiнен пайда болады. Сол сияқты корабльдi аспанға алып ұшқан ракета қозғалысының әсерiнен космонавт инерция күшін сезедi.

САЛМАҚ, САЛМАҚСЫЗДЫҚ, АСҚЫН САЛМАҚ ЖӘНЕ ОЛАРДЫҢ ОРГАНИЗМГЕ ӘСЕРI

Дененiң жерге гравитациялық тартылуы дененiң салмағы (Р) деп аталады. Салмақ статикалық және динамикалық тұрғыдан бiлiнедi. Дененiң тiреуге түсiретiн күшi дене салмағының статикалық тұрғыдан бiлiнуi болып саналады. Яғни . Мұндағы - дененiң салмағы, тiреу тарапынан көрсетiлетiн реакция. Серiппелi таразыларымен денелердiң салмағын өлшеу салмақтың статикалық тұрғыдан бiлiнуiне негiзделген.

Салмақтың динамикалық тұрғыдан бiлiнуi, = -ге тең болады. Мұндағы m - дененiң массасы, еркiн түсу үдеуi.

Жер бетiнiң қай нүктесiне орналасуына байланысты дененің салмағы әр түрлi болады. Мысалы К денесiн φ - ендiкте орналасқан деп алайық (4-сурет) .

Осы денеге бүкiл әлемдiк тартылыс күшi центрден тепкіш күш F ₂ және тiреудiң реакция күшi әсер етедi. Осы дене жерге қарағанда тыныштық күйде тұратын болғандықтан + + =0 болады.

Ал =- екенiн ескерсек, = + (1) .

Енді =G (2) белгiлi, мұндағы m - дененiң массасы, М - жердiң массасы, г - жер радиусы.

Және Р= - = = =mω ² r cosφ (3) мұндағы ω- жердiң айналуының бұрыштық жылдамдығы, (2) және (3) формулаларындағы F ₁ мен F ₂ -нiң мәнін ескерсек, онда дененiң салмағы мынаған тең болады:

Бұл формуладан дененiң салмағы массаға тура пропорционал және дененiң жер бетiнде орналасуына (φ-ге) тығыз байланысты екенiн байқаймыз.

Жер полюсiнде (яғни φ= ) дененің салмағы ең үлкен мәнге ие болады да, ол Р= F ₁ болады. Ал экваторда (φ=0) дененiң салмағы ең аз мәнге ие болады да, ол Р= F ₁ - F ₂ -ға тең келедi. Атап айтқанда, экваторда F ₂ күшi F ₁ күшiнiң 0, 6 процентiне тең болады. Олай болса, экватордағы салмақ пен полюстегi салмақтың айырмашылығы 0, 6% болады екен.

Дене тiреумен қоса қозғалсын делiк. Оның үдеуiн а делiк.

Ньютонның екiншi заңын қолдансақ = + немесе = + , осыдан =m( - ) . Ал дененiң салмағы мен тiреудiң реакция күшi сан жағынан тең болғанымен, бағыттары қарама-қарсы болады, яғни Р=- , олай болса =m( - ) . Егер дененiң үдеуi а=0 болса, онда = табамыз. Бұл дененің салмағы.

Егер = деп алсақ, онда тiреуге түсетiн қысым жоғалып кетедi, дененің осы күйiн салмақсыздық деп атайды.

Космос корабльдерi жердi айнала қозғалғанда оның ішiндегi заттар (денелер) салмақсыздық күйде болады (бұл кезде корабль двигательдерi жұмыс iстемейдi деп аламыз) .

Космоста пайда болатын салмақсыздық күйiн жер бетiнде iске асуы қиын кейбiр технологиялық процестердi жүзеге асыруға пайдалануға болады. Мысалы, ерiтiлген металдардан формасы сфералық дене жасап алуға болады екен. 1969 жылы «Союз-6» кораблi ұшқан кезде космоста алғаш рет салмақсыздық және вакуум жағдайында металл пiсiру жұмысы жүзеге асырылды.

Адам баласы болсын, жан-жануар болсын жер бетiнде өмiр сүрiп келе жатқандықтан олар оның тарту күшiне дағдыланған. Ендi олар космосқа сапар шеккенде салмақсыздық күйде қандай жағдайға тап болады. Салмақсыздық адамның орталық жүйке тамырына, вестибулярлық аппаратына, қан тамырына және т. б. әсер етедi. Салмақсыздық басталысымен кейбiр космонавтардың вестибуляр аппаратының жұмыс iстеуi нашарлайды. Адамның басы ауырлап, оны көтере алмайды. Алайда, космонавтар салмақсыздық күйге тез үйренiп кетедi. Жер бетiнде атқаруға энергияны көп қажет ететiн кейбiр операциялар салмақсыздық кезiнде оңай, тiптi аз энергия жұмсасақ та атқарылады екен. Космоста ұзақ уақыт ұшқан космонавтарда мынандай өзгерiстер болуы мүмкiн. Бiрiншiден, адамның өзiн тіп-тік статикалық және динамикалық тұрғыда ұстап тұруы бұзылады. Функциялық атрофия пайда болады. Атап айтқанда, адамның өзiн тiк ұстап тұруға көмектесетiн гравитацияға қарсы бұлшық еттерi атрофияға ұшырайды. Жер бетiндегi денелер ауырлап кеткендей көрiнеді. Екiншiден, адам вертикаль күйден горизонталь күйге (немесе керiсiнше) өткенде басы айналып кетедi. Гемодинамикалық өзгерiстер де байқалады, яғни қан құрамы өзгередi. Үшiншiден, зат алмасуы, атап айтқанда су - тұз алмасуы өзгерiске ұшырайды. Сүйек тканьдерiнде кальций мен фосфордың аздығынан остеопоразе кұбылысы байқалады. Бұл процестердiң бәрi қайтымды болып саналады. Атап айтқанда, бiраз уақыт өткеннен кейiн оның бәрi өзiнiң бұрынғы қалпына түседi. Космонавт ұшып жүргенде «стадионда», «жүгiру жолында», велоэргометрде арнаулы жаттығулар жасай отырып, әлгi айтылған жағдайларды болдырмауға болады екен. Сол сияқты космос кораблін әзiрлегенде оның iшiнде «ауырлық» күшi пайда болатындай жағдай жасалынады. Бұл жағдай «Чибис» атты вакуумдiк камерада жүзеге асады. Осының бәрi ұзак мерзімге созылған салмақсыздық әсерiнен космонавт организмiнде айтарлықтай өзгерiс тумауына себепші болады.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.