YOSH OLIMLAR
ILMIY-AMALIY KONFERENSIYASI
in-academy.uz/index.php/yo
111
MODDIY NUQTANING TO‘LIQ MEXANIK ENERGIYASI VA
MEXANIZMLARNING FOYDALI ISH KOEFFITSIENTI
Tilavova Dilora Ikromjon qizi
NDU “Fizika va astronomiya” yo’nalishi 2-bosqich talabasi
Nabiyeva Firuza Odil qizi
Ilmiy rahbar: NDU “Fizika va astronomiya” kafedrasi o’qituvchisi
nabiyevafiruzaodilovna@gmail.com
https://doi.org/10.5281/zenodo.16257542
Annotatsiya
: Mazkur maqolada mexanika fanining asosiy tushunchalaridan biri –
moddiy nuqtaning to‘liq mexanik energiyasi va energiyaning saqlanish qonuni keng
yoritilgan. Bundan tashqari, energiyaning turli shakllarini mexanizmlar orqali o‘zaro
aylantirish jarayonlari, ularda yuzaga keladigan energiya yo‘qotishlari va samaradorlik
mezoni sifatida qaraluvchi foydali ish koeffitsienti (FIK) haqida batafsil ma'lumot berilgan.
Mexanik tizimlar samaradorligini oshirish usullari nazariy va amaliy jihatdan izohlangan.
Ushbu maqola muhandislik, texnika va fizika fanlari bo‘yicha tahsil olayotgan talabalar hamda
ilmiy izlanuvchilar uchun foydali manba bo‘lib xizmat qiladi.
Kalit so‘zlar:
mexanik energiya, to‘liq energiya, foydali ish koeffitsienti, energiya
saqlanish qonuni
Aннотация:
В статье дан всесторонний обзор одного из основных понятий
механики – полной механической энергии материальной точки и закона сохранения
энергии. Кроме того, даются подробные сведения о процессах взаимного
преобразования различных видов энергии в механизмах, о потерях энергии в них, а
также о коэффициенте полезной работы (КПД), который рассматривается как
критерий эффективности. В статье теоретически и практически обоснованы методы
повышения эффективности механических систем. Статья может быть полезна
студентам инженерных, технических и физических специальностей, а также научным
сотрудникам.
Ключевые слова:
механическая энергия, полная энергия, коэффициент
полезного действия, закон сохранения энергии
Abstract:
This article provides a comprehensive overview of one of the basic concepts
of mechanics - the total mechanical energy of a material point and the law of conservation of
energy. In addition, detailed information is provided about the processes of mutual
conversion of various forms of energy through mechanisms, energy losses occurring in them,
and the useful work coefficient (FEC), which is considered a criterion for efficiency. Methods
for increasing the efficiency of mechanical systems are explained theoretically and practically.
This article serves as a useful resource for students studying engineering, technical and
physical sciences and scientific researchers.
Keywords:
mechanical energy, total energy, efficiency, law of conservation of energy
Kirish.
Tabiatdagi barcha jarayonlar energiya va uning shakllarini o‘zaro aylantirish
orqali yuzaga keladi. Mexanika fanida esa energiyaning mexanik shakllari - kinetik va
potensial energiyalar hamda ularning yig‘indisi bo‘lmish to‘liq mexanik energiya muhim o‘rin
tutadi. Energiya saqlanish qonuni asosida mexanizm va tizimlarning ish samaradorligi
o‘rganiladi. Bu esa foydali ish koeffitsienti (FIK) orqali aniqlanib, texnika va ishlab chiqarish
sohalarida muhim ahamiyatga ega.
YOSH OLIMLAR
ILMIY-AMALIY KONFERENSIYASI
in-academy.uz/index.php/yo
112
1. Moddiy nuqtaning mexanik energiyasi
Moddiy nuqtaning mexanik energiyasi ikki asosiy qismdan iborat: Kinetik energiya (
𝐸
𝑘
):
jismning harakatdagi energiyasi:
𝑬
𝒌
=
𝒎𝒗
𝟐
𝟐
Potensial energiya (
𝐸
𝑝
): jismning joylashuvi yoki kuch maydonidagi holati bilan bog‘liq
energiya. Yerning tortishish kuchi maydonida:
𝑬
𝒑
= 𝒎𝒈𝒉
Shuningdek, potensial energiyaning boshqa ko‘rinishi - elastik energiya:
𝑬
𝒑
=
𝒌𝒙
𝟐
𝟐
To‘liq mexanik energiya:
𝑬
𝑻
= 𝑬
𝒌
+ 𝑬
𝒑
2. Mexanik energiyaning saqlanish qonuni
Mexanik energiyaning saqlanish qonuniga ko‘ra: «Yopiq tizimdagi mexanik energiyaning
umumiy miqdori doimiy bo‘lib, u faqat kinetik va potensial shakllar orasida aylanishi
mumkin”. Buni matematik ifodalash:
𝑬
𝒌
+ 𝑬
𝒑
= 𝒄𝒐𝒏𝒔𝒕
3. Mexanizmlarda energiya o‘zgartirish jarayonlari
Mexanizmlar energiyani bir shakldan ikkinchisiga o‘zgartiradi. Misollar:
Elektr motor:
Elektr energiyasini mexanik energiyaga aylantiradi.
Ichki yonuv dvigateli:
Yonilg‘i (kimyoviy energiya) ni mexanik energiyaga aylantiradi.
Generator:
Mexanik energiyani elektr energiyaga aylantiradi.
Bu jarayonlarda quyidagi energiya yo‘qotishlari kuzatiladi:
-
Ishqalanish natijasidagi issiqlik yo‘qotishlari;
-
Havo yoki suyuqlik qarshiligi;
-
Materiallarning deformatsiyasi;
-
Tovush chiqarish
Bu yo‘qotishlar tufayli kiruvchi energiyaning hammasi foydali ishga aylana olmaydi.
4. Foydali ish koeffitsienti (FIK)
Mexanizmlarning samaradorligi foydali ish koeffitsienti (
𝜂
) bilan baholanadi:
𝜂 =
𝐴
𝑓
𝐴
𝑢𝑚
∙ 100%
Barcha real mexanizmlarda FIK 100% dan kichik bo‘ladi.
Turli qurilmalarning FIKi: Elektr motor 90-95%; Ichki yonuv dvigateli 30-35%; Bug‘
turbinalari 40-50%; Gidravlik tizimlar 70-80%
5. Energiyani yo‘qotish sabablari
Asosiy energiya yo‘qotish sabablari:
1. Ishqalanish: Harakatdagi qismlar orasidagi ishqalanish energiyani issiqlikka
aylantiradi.
2. Qarshilik kuchlari: Havo yoki suyuqlik qarshiligi natijasida energiya sarflanadi.
3. Material deformatsiyasi: Materiallarning elastik yoki plastiklik deformatsiyasi
natijasida energiyaning bir qismi isrof bo‘ladi.
4. Tovush chiqarish: Vibratsiyalar va urilishlar energiyaning tovush shakliga aylanishiga
sabab bo‘ladi.
Mavzuga doir masalalar va ularning yechimlari:
1.
Og’irligi 40N bo’lgan yukni 2m balandlikka o’zgarmas kuch bilan vertikal ko’tarishda 80J
ish bajaradi. Yuk qanday tezlanish bilan ko’tariladi? Bunda erkin tushish tezlanishini
g=10m/s
2
deb oling.
YOSH OLIMLAR
ILMIY-AMALIY KONFERENSIYASI
in-academy.uz/index.php/yo
113
Berilgan:
Yechilishi:
𝑃 = 25𝑁
ℎ = 2𝑚
𝐴 = 80𝐽
𝑔 = 10
𝑚
𝑠
2
𝑇𝑜𝑝𝑖𝑠ℎ 𝑘𝑒𝑟𝑎𝑘: 𝑎 =?
A ish og’irlik kuchiga qarshi bajarilgan Ph ish bilan
moddiy nuqtaga a tezlanish beruvchi kuchning h yo’lda
bajargan mah ishning yig’indisiga teng bo’ladi. Ph ish
moddiy nuqtaning potensial energiyasini oshirish uchun
sarflanadi. Shunday qilib,
𝐴 = 𝑃ℎ + 𝑚𝑎ℎ = 𝑃ℎ +
𝑃𝑎ℎ
𝑔
Bundan moddiy nuqtaning tezlanishi:
𝑎 =
𝐴 − 𝑃ℎ
𝑃ℎ
𝑔
ga teng bo’ladi.
Endi qiymatlarni qo’yib hisoblaymiz:
𝑎 =
80 − 25 ∙ 2
25 ∙ 2
∙ 10 = 6
𝑚
𝑠
2
𝑱𝒂𝒗𝒐𝒃: 𝒂 = 𝟔 𝒎/𝒔
𝟐
2.
15 kg massali moddiy nuqtaga 9 s davomida o’zgarmas 7,5 N kuch ta’sir qildi. Moddiy
nuqtaning kinetik energiyasini toping.
Berilgan:
Yechilishi:
𝑚 = 15 𝑘𝑔
𝑡 = 9 𝑠
𝐹 = 7.5 𝑁
𝐸
𝐾
=?
Moddiy nuqtaga kuch ta’sir etmasdan oldin harakatsiz
bo’lgan (
𝑣
0
= 0)
.
𝑡
vaqt davomida unga kuch ta’sir uning
tezligini
𝑣
gacha oshirgan. Bunda moddiy nuqta impulsning
o’zgarishi:
∆𝑝 = 𝑚(𝑣 − 𝑣
0
)
Unga ta’sir etuvchi kuch impulsiga teng bo’ladi:
∆𝑝 = 𝐹𝑡
Demak,
𝑚𝑣 = 𝐹𝑡
Bu tenglikdan tezlikni topib kinetik energiya ifodasiga
qo’yib, moddiy nuqtaning kinetik energiyasini hisoblaymiz:
𝐸
𝑘
=
𝑚𝑣
2
2
=
𝐹
2
𝑡
2
2𝑚
=
7.5
2
∙ 9
2
2 ∙ 15
= 152 𝐽
Javob: 152 J
Xulosa:
Mexanik energiyaning saqlanish qonuni tabiat va texnik tizimlarni tushunish
uchun asosiy nazariy poydevordir. Foydali ish koeffitsienti esa mexanizmlarning
samaradorligini ko‘rsatadi. Zamonaviy texnologiyalar yordamida FIKni oshirish, energiya
yo‘qotishlarini minimallashtirish mumkin. Bu esa sanoat va ishlab chiqarish sohalarida
energiya samaradorligini oshirib, iqtisodiy va ekologik foyda keltiradi.
YOSH OLIMLAR
ILMIY-AMALIY KONFERENSIYASI
in-academy.uz/index.php/yo
114
References:
Используемая литература:
Foydalanilgan adabiyotlar:
1.
Z.M. Yusupov, A.T. Abdullayev. Mexanika. Toshkent: O‘zbekiston, 2018. – 98-120-b.
2.
F.I. Abdullayev. Fizika kursi: Mexanika bo‘limi. Toshkent: Fan, 2005.60-85-b.
3.
D.I.Kamalova, F.O.Nabiyeva, D.I. Tilavova, S.B.Idiboyeva: Mexanika fanidan masalalar
yechish. Uslubiy qo’llanma. Navoiy, 2025. 50-56-b.
