Bog'langan mayatniklar
Bog’langan mayatniklar ustidagi tajribalar ko’pincha darslar leksiyalarda namoyish qilinadi. Biz quyida bu tajribani mustaqil qilib ko’rishni maslahat beramiz.
Bir-biridan gorizontal bo’ylab taxminan 30 sm masofada ikkita mix qoqing va ularga mayatniklarni bog’lang. Bir yukcha massasini m1=100 g, ikkinchi yukcha massasini m2=500 g qilib oling. Birinchi mayatnik ipining uzunligi l1 =1m bo’lsin, ammo ikkinchi mayatnikning uzunligini, masalan, bunday o’zgartirib turish kerak: l2=0,5 m; 0,7m; 1 m; 1.2 m, 1.5m.
Taxminan 0,3 mm diametrli mix sim oling va undan 30 sm uzunlikda yumshoq prujinacha yasang (masalan, simni oddiy dumaloq qalamga o’rang va ehtiyotlik bilan qalamdan ajrating).
Endi butun «qurilma» ni rasmda ko’rsatilgandek yig’ing .
Og’ir (ikkinchi) mayatnikni ozgina tebrantiring va sistemani o’z holiga qo’ying. Og’ir mayatnik ipining uzunligini o’zgartira borib, tajribani bir necha marta takrorlang. Bunda yengil (birinchi) mayatnik o’zini qanday tutadi?
Ikkala mayatnik iplari uzunliklari ayirmasi katta bo’lganda ikkinchisining tebranishlari birinchi mayatnikka amalda ta’sir qilmaydi. Iplar uzunliklari o’zaro taqqoslanarli bo’lganda birinchi mayatnik tezlasha boshlaydi, bunda u goh kuchli, goh kuchsiz, keyin yana kuchli va yana kuchsiz tebranadi va hokazo. Nima uchun?
Ravshanki, ikkinchi mayatnikdan birinchi mayatnikka energiya uzatish uchun prujinadan olinayotgan turtkilar birinchi mayatnik tebranishlari bilan bir taktda yuz berishi kerak. Bu mayatniklar iplari uzunligi bir-biriga teng bo’lganda amalga oshadi. Bunday holda rezonans yuz berdi deyiladi.
Og’ir mayatnikning tebranishlar amplitudasi deyarli o’zgarmasligiga etibor bering. Demak, u yengil mayatnikka o’z energiyasining faqat ozgina qisminigina uzatadi.
Mayatniklar o’rnini almashtiring, ya’ni dastlab yengil mayatnikni tebrantira boshlang. Bu holda rezonans ancha kuchsiz ifodalangan bo’ladi (mayatnik qancha yengilroq bo’lsa, uning tebranishlari shuncha tez so’nadi). 20 g massali yukchadan iborat mayatnik ustida bu tajribani yana takrorlang.
Nihoyat, har xil uzunlikdagi iplarga bir xil massali yukchalarni osib qo’yib, ulardan birini tebrantiring. Bu holda to to’xtab qolguncha ikkala mayatnik navbati bilan goh kuchli, goh kuchsiz tebranib turishini ko’rasiz. Bunda, agar biri kattaroq amplituda bilan tebransa, ikkinchisi kichik amplituda bilan tebranadi va aksincha.
Ma’lum bo’lishicha, hamma gap tebranishlarning ustma-ust tushishida ekan. Mayatniklar kuchsiz prujina vositasida bir-biriga bog’langan, prujinaning tebranishlari bir mayatnikdan ikkinchi mayatnikka energiya uzatadi va bu uzatishni boshqaradi. Shunday ikki tebranishning ustma-ust tushishiga urilish deyiladi.
Qizig’i shundaki, urilishlarni tavsiflaydigan matematik tenglamalar yaqinda... neytrino fizikasida asqotib qoldi. Fizik olim akademik V. M. Pontekorvo neytrinoning bir turi (birinchi mayatnik o’xshamasi) boshqa turga (ikkinchi mayatnik o’xshamasiga) o’tishi mumkin, buning uchun tabiatda bu turlarni bog’laydigan kuchsiz o’zaro ta’sir (prujinacha) bo’lishi kerak. Quyoshdan yerga uchib kelayotgan neytrino yo’lda hammavaqt o’z tabiatini o’zgartirib kelishi mumkin. Bu yerda mayatniklar holidagi kabi hodisa yuz beradi. Hozir olimlar butun jahonda Pontekorvo ossillyatsiyalari - bir tur neytronining boshqa tur neytroniga o’tishi prosessi mavjudmi, degan masalani yechish uchun tajribalar o’tkazayotir.
Quyidagi tajriba ancha toqatni talab qiladi.
5-6 ta bir xil mayatniklar tayyorlang va ularin prujinalar vositasida bog’lang. Birinchi mayatnikni harakatga keltiring; shunda siz asta-sekin tebranishlar boshqa mayatniklarga uzatilishini - mayatniklar zanjirchasi bo’ylab to’lqin yugurishini ko’rasiz. Bunday sistema bir o’lchovli kristall panjaraning eng sodda modelidir.
