Alatskivi 2010 SISUKORD Sisukord...................................................................................................................................... 2 Sissejuhatus.................................................................................................................................3 Ühte osa perioodiliselt korduvatest liikumistest nimetatakse võnkumiseks. Võnkumine teise sõnaga võnkliikumine on laias tähenduses mistahes protsess, mis on iseloomustatav mingi parameetri või suuruse täpselt või ligikaudselt korduva perioodilise muutumisega. Füüsikas tuuakse võnkumise olulise tunnusena sageli esile võnkuva suuruse muutumine ümber tasakaaluoleku. Võnkumist liigitatakse välismõju toimimise ja harmoonilise võnkumisega järgi..................................................................................... 3
Sisukord Sisukord..............................................................................................2 Sissejuhatus.........................................................................................3 Võnkliikumine.......................................................................................4 Pendli võnkumine..................................................................................5 Võnkumise sumbumise katse........................................................5 Võnkesüsteem......................................................................................6 Matemaatiline pendel.............................................................................6 Impulsimomendi jäävuse seadus...........................................................................7
11) põhjal on amplituudi väärtus A( ) = A exp( - ) . Asendades siia relaksatsiooniaja valemist (7.12), saame A A A( ) = . (7.13) e 2,72 4 Võnkumise relaksatsiooniajaks nimetatakse ajavahemikku, mille vältel võnkumise amplituud kahaneb e ehk ligikaudu 2,72 korda. Ilmselt sumbuvad võnkumised seda aeglasemalt, mida suurem on relaksatsiooniaeg. Lisaks relaksatsiooniajale iseloomustatakse võnkumise sumbuvust veel ühe suurusega sumbuvuse logaritmilise dekremendiga. Sumbuvuse logaritmiliseks dekremendiks nimetatakse naturaallogaritmi kahe järjestikuse amplituudi suhtest: A(t ) A exp( - t ) = ln = ln = ln ( exp( T ) ) = T . (7.14) A(t + T ) A exp ( - ( t + T ) ) Tuleme nüüd tagasi valemi (7
Võnkumine- nimetatakse perioodilist edasi-tagasi liikumist teatud tasakaaluasendist kord ühele, kord teisele poole. Mitmest vastastikmõjus olevast kehast koosnevat süsteemi, milles võib tekkida võnkumine, nimetatakse võnkesüsteemiks. Vabavõnkumine nimetatakse süsteemi sisejõudude mõjul toimuvat võnkumist. Nt: 1)kiik, kui talle hoogu ei anna. Mehaanilise vabavõnkumise tekkimiseks peab süsteemis olema täidetud kolm tingimust: 1) Peab olema püsiv tasakaaluolek 2)Süsteem peab omama inertsi 3)Süsteem peab saama võnkumise käivitamiseks valise tõuke Sundvõnkumine toimub välise perioodlise jõu mõjul
Vibratsioon on väikese amplituudiga mehaaniline võnkumine. · Vibratsioon - tahke keha mehaaniline võnkumine · Üldvibratsioon mehaaniline võnkumine, mis kandub seisvale, istuvale või lamavale inimesele üle toetuspindade kaudu · Püsiv vibratsioon vibratsioon, mille kontrollitava parameetri väärtus mõõtmise perioodi vältel ei muutu enam kui 2 korda ehk 6 dB · Muutuv vibratsioon vibratsioon, mille kontrollitava parameetri väärtus vaadeldavas ajavahemikus muutub enam kui 2 korda ehk 6 dB Võnkumiseks laias mõttes nimetatakse mis tahes protsessi, mis on iseloomustatav mingi
i =1 18. Hõõrdejõud Hõõrdejõud kirjeldab, kui suurt sundivat jõudu on vaja, et panna keha liikuma ning hoida liikumises. Hõõrdejõud on liikumapaneva jõuga vastassuunaline ning jaguneb seisuhõõrdejõuks, liugehõõrdejõuks ja veerehõõrdejõuks. Liugehõõrdejõu suurus on praktiliselt võrdne maksimaalse seisuhõõrdejõuga. Hõõrdetegur on hõõrdejõu ja pindu kokkusuruva normaaljõu suhe: Fh µ= Fn 19. Elastsusjõud Töö ja energia 20. Jõu töö: jõu töö üldvalem ja selle avaldis ristkoordinaadistikus, konstantse jõu töö, konstantse jõu töö keha sirgjoonelisel liikumisel, raskusjõu töö ülesvisatud keha liikumisel, elastsusjõu töö. Töö Töö on keha liikumisolekut kirjeldav suurus, mis on võrdne keha poolt läbitud tee pikkuse ja kehale mõjuva jõu liikumissuunalise komponendi korrutisega. Töö on protsessi, mitte olekut kirjeldav suurus.
FF=mgF F= r² 7. Keha kaal, milles sõltub? On jõud millega keha mõjutab maa külgetõmbe tõttu, kas alust või riputusvahendit. Sõltub sellest, kas keha omab vertikaalis kiirendust või mitte.PF=mgF 8. Hõõrdejõud, millest sõltub? On jõud mis mõjub liikuvatele kehadele ja tekib pindade vahel. On vastassuunalin keha liikumise suunale. Hõõrdumisjõud on suunatud pikipinda. Sõltub pindade kokkupuutumise jõust ja pindade omadustest. 9. Elastsusjõud, millest sõltub? Elastsusjõud on jõud, mis tekib keha elastsel deformeerimisel ja püüab taastada esialgset kuju. Sõltub keha jäikusest, e-def suurusest. Hooke'i seadus väidab, et keha ellastsel deformeerimisel tekkiv elastsusjõud Fe on võrdeline keha pikkuse muutusega (pikenemisega) ja tema suund on vastupidine deformeeritava kehaosakeste nihke suunaga. Jäikustegur iseloomustab keha. Ta näitab, kui suur elastsusjõud tekib keha pikkuse ühikulisel
nurkkiirusega(w=2piif e f=w/2pii; 1Hz=1/s). Periood ja sagedus on teineteise pöördarvud(f=1/T). ringliikumise kiirendus- kiiruse suund muutub ringliikumisel pidevalt, ning kui see muutub, muutub ka kiirusvektor. Kui aga kiirusvektor muutub, on tegemist kiirendusega. Kiirendus esineb ka siis, kui kiiruse arvväärtus ei muutu. Kesktõmbekiirendus- suunamuutusest tingitud kiirendus on suunatud alati keha traj kõveruskekspunkti poole, seega kiirusvektoriga risti (ak=v²/r; ak=w²r). võnkumine on 1 osa perioodiliselt korduvatest liikumistest.Võnkumisel kordub liikumine võrdsete ajavahemike tagant. Vabavõnkumine-võnkumine toimub süsteemisiseste jõudude mõjul(niidi otsa riputatud kivi,millele on antud tõuget). Sundvõnkumine- võnkumine toimub mingi välise perioodilise jõu mõjul (õmblusmasina nõel). Hälve- võnkuva keha kaugust tasakaaluasendist nim hälbeks.On pidevalt muutuv suurus ja sõltuvalt sellest, kummal pool tasakaaluasendit keha momendil asub, loet pos v neg (x)
Gravitatsioonijõud on jõud, mille kaudu avaldub gravitatsiooni nähtus. Kehtib punktmassidele! Gravitatsiooniseadus on Newtoni poolt formuleeritud mudel gravitatsioonijõu toime kohta. Selle seaduse kohaselt kaks masspunkti tõmbuvad üksteise poole jõuga, mis on võrdeline nende massidega ning pöördvõrdeline nendevahelise kauguse ruuduga: (r on kehadevaheline kaugus, G- grav.konstant) Elastsusjõud on keha kuju ja mõõtmete muutumisel tekkiv jõud, mis on vastassuunaline ja suuruselt võrdne jõuga, mis antud hetkel keha deformeerib. Hooke'i seadus väidab, et kehas tekkiv elastsusjõud Fe on võrdeline keha pikkuse muutusega (pikenemisega) x: Fe = - k x . Miinusmärk Hooke'i seaduses näitab, et elastsusjõud on deformeeriva jõu suhtes vastassuunaline. Võrdetegurit k nimetatakse jäikusteguriks. Jäikustegur iseloomustab keha
Kehtib punktmassidele! Gravitatsioonijõud avaldub kehade vastastikkuse tõmbumisena, see mõjub kehade massikeskmeid ühendava sirge sihil ning tõmbab neid teinetese poole. 3. Gravitatsiooniseadus Kaks masspunkti tõmbuvad üksteise poole jõuga, mis on võrdeline nende massidega ning pöördvõrdeline nendevahelise kauguse ruuduga: (r on kehadevaheline kaugus, G- grav.konstant) 4. Elastsusjõud on keha kuju ja mõõtmete muutumisel tekkiv jõud, mis on vastassuunaline ja suuruselt võrdne jõuga, mis antud hetkel keha deformeerib. Elastsusjõudu kirjeldab Hooke'i seadus, mis väidab, et kehas tekkiv elastsusjõud Fe on võrdeline keha pikkuse muutusega Fe = - kx , k – jäikustegur. Miinusmärk Hooke'i seaduses näitab, et elastsusjõud on deformeeriva jõu suhtes vastassuunaline. Jäikustegur näitab, kui suur
Raskusjõud- jõud, millega Maa tõmbab enda poole temal asuvaid kehi, Maa poolt kehadele mõjuv gravitatsioonijõud (P=mg) Gravitatsioonijõud on jõud, mille kaudu avaldub gravitatsiooni nähtus. Kehtib punktmassidele! Gravitatsiooniseadus Kaks masspunkti tõmbuvad üksteise poole jõuga, mis on võrdeline nende massidega ning pöördvõrdeline nendevahelise kauguse ruuduga: (r on kehadevaheline kaugus, G- grav.konstant) Elastsusjõud on keha kuju ja mõõtmete muutumisel tekkiv jõud, mis on vastassuunaline ja suuruselt võrdne jõuga, mis antud hetkel keha deformeerib. Hooke'i seadus väidab, et kehas tekkiv elastsusjõud Fe on võrdeline keha pikkuse muutusega Fe = - kx , k –jäikustegur. Miinusmärk Hooke'i seaduses näitab, et elastsusjõud on deformeeriva jõu suhtes vastassuunaline. Jäikustegur näitab, kui suur elastsusjõud tekib keha pikkuse ühikulisel muutmisel.
o Inertsiaalne taustsüsteemtaustsüsteemi milles kehtib Newtoni I seadus o Jõud (+ mõõtühik)füüsikaline suurus, millega mõõdetakse ühe keha mõju teisele, mille tulemusel muutub nende liikumishulk(tähistatake Nnewtonit) Newtoni 3 seadust (+ valemid ja joonised) Newtoni esimene seadus ehk inertsiseadus väidab, et keha liigub ühtlaselt sirgjooneliselt või seisab paigal, kui talle mõjuvate jõudude resultant võrdub nulliga. Newtoni teine seadus väidab, et kehale mõjuv resultantjõud on võrdne keha massi ja kiirenduse korrutisega. Newtoni kolmas seadus väidab, et kaks keha mõjutavad teineteist jõududega, mis on suuruselt võrdsed ja suunalt vastupidised. 4) Kehade põrge o Impulss (+ valem ja mõõtühik) füüsikaline suurus, mis võrdub keha massi ja kiiruse korrutisega
deformatsiooniga. Elastsusjõud • Jõudu, mis tekib keha kuju muutmisel ehk deformeerimisel, nimetatakse elastsusjõuks. • Elastsusjõudude tekkepõhjuseks on aineosakeste vaheline vastastikmõju. • Elastsusjõudu võib kohata kõikjal ümberringi. Seda kasutatakse näiteks vibunoole lendulaskmisel, kellamehhanismis, soengute tegemisel (juuksekumm), ukse sulguris, dokumentide kooshoidmisel (kirjaklamber) jm. Elastsusjõuga on seotud kõik põrked. Elastsel põrkel taastab elastsusjõud põrandaga kokkupuutel deformeerunud palli kuju ja tõukab sellega palli vastassuunas liikuma. Plastse põrke korral jäävad kehad kokku ja liikumine muutub vähem. Hooke’i seadus • Mõõtmised näitavad, et suhteliselt väikeste deformatsioonide korral tekkiv elastsusjõud on võrdeline kujumuutuse ehk deformatsiooni suurusega. • Võrdetegurit k nimetatakse deformeeritud kehajäikusteguriks ehk lihtsalt jäikuseks. Jäikustegur
Hälbe- nim võnkuva keha kaugust tasakaaluasendit (tähistataske „x“) Võnkeamplituud- suurim kaugus tasakaaluasendist ehk. Maksimaalne hälve Võnkeperiooniks- nim ühe täisvõnke kestust. Mis iseloomustab ajavahemik, mille möödumisel uuesti kordub. Võnkesagedus- ajaühikus sooritatud täisvõngete arv. ( Hz) Võnkesüsteemiks- kehade grupp, mille võnkumist me uurime. Võnkumist võib põhjustada: elastsusjõud ja raskusjõud. Vedrupendel: sellist asendit nim tasakaaluasendiks. Matemaatiline pendel- nim kaaluta ja absoluutselt venimata niidi otsa riputatud ainepunkt. Kui pendlikeha mõõtmed on niidi pikkusest palju kordi väiksemad ja niidi mass koormise massiga nii võike , et neid võib arvestamata jätta ss nim Matemaatiliseks pendliks. Füüsikaline pendel kujutab endast suvalist keha, mis võib võnkuda mingi raskuskedet mitte läbiva telje ümber
tuleneva nähtusega, mitte ringliikumise põhjusega. See tekib punktmassi või keha kõverjoonelisel liikumisel ja mõjub liikumissuunaga (trajektoori puutujaga) risti ja ringliikumise keskpunktist eemale. Nt autoga kurvis sõites kaldub inimene ja autos olevad asjad kurvist väljapoole. Võnkesüsteem Võnkesüsteem on vastastikmõjus olevatest kehadest koosnev süsteem, milles võib esineda võnkumine. 1. Võnkesüsteemide ühised omadused: eksisteerib tasakaaluolek, mille korral süsteemi potentsiaalne energia on minimaalne; 2. tasakaaluolekust välja viidud kehale mõjub koordinaatidest sõltuv jõud, mis püüab teda tasakaaluolekusse tagasi viia; 3. nullist erineva mistahes kiirusega tasakaaluolekusse saabuv keha liigub inertsuse tõttu edasi Harmooniline võnkumine, seos ringliikumisega
ühtlaselt.ja sirjooneliselt, kannab Galilei relatiivsusprinsiibi nimetust. Näit. Astudes ühtlaselt ja sirgjooneliselt, ilma tõugeteta liikuva rongi vagunis, ei saa me kindlaks teha, kas vagun liigub või mitte, kui me ei vaata aknast välja. Vaba langemine, visatud kehade liikumine ja kõik teised mehaanika nähtused, toimuvad samuti nagu seisvas vagunis. 6.Jõud: Gravitatsioonijõud, raskusjõud, hõõrdejõud, elastsusjõud Maa külgetõmbe mõjul langevad kõik kehad maapinna poole ühesuguse kiirendusega, mida tavaliselt märgitakse tähega g. See tähendab, et maaga seotud taustsüsteemis mõjub igale kehale massiga m jõud P = mg mida nimetatakse raskusjõuks. Kui keha on Maa suhtes paigal (jõud P on tasakaalustatud toe- või riputusvahendiga), siis jõudu millega keha mõjub riputusvahendile või toele nim. keha kaaluks.
Vabalt langevad kehad on kaaluta olekus Kui aga alus või riputusvahend üldse eemaldada, siis kaob ka keha mõju sellele. Kui pole mõju alusele või riputusvahendile, ei saa olla ka kaalu ning tegemist on kaalutuse ehk kaaluta olekuga. Kõik vabalt langevad kehad on kaaluta olekus. Kaalu ja raskusjõudu ei tohi samastada, sest need jõud mõjuvad eri kehadele. Keha kaal mõjub alusele või riputusvahendile ja on olemuselt elastsusjõud. Raskusjõud on olemuselt gravitatsioonijõud, mis mõjub kehale endale. Need on täiesti erinevad jõud. Normaaljõud Normaaljõud N on jõud, mida aluspind avaldab endale toetuvale kehale. Normaaljõud on pinnaga risti. Rõhumisjõud (keha kaal) ja normaaljõud on võrdsed ning vastassuunalised. Vastavalt Newtoni III seadusele tekib keha mõjutamisel alati
=k ∙ , kus Δl on absoluutne pikenemine, l – keha esialgne pikkus, F – l S venitav jõud, S – keha ristlõike pindala, k – materjalist sõltuv võrdetegur, mida nimetatakse elastsuskoefitsiendiks. F on suunatud kehast väljapoole(venitamine), samuti Δl. S Teine kuju: Fel = -k ∙ Δx, kus k = I ∙ E . k on keha jäikus, ∆x keha pikkuse muutus (võrreldes tasakaaluasendiga) ning E on elastsusmoodul. Miinusmärk k ees näitab, et elastsusjõud on vastassuunaline deformeeruva jõuga. 14. Kuidas on seotud kehale mõjuv jõud ja keha impulss? (Põhjendada) Keha impulss on kehale mõjuva jõu tuletis aja järgi. dmv dv p=mv ; =m∙ =ma=F dt dt 15. Kuidas peavad kaks keha liikuma, et nad peale absoluutset plastilist põrget jääksid seisma? (Kiiruste suunad ja suurused) Suletud süsteemi impulss on konstantne, seega kui pärast põrget on
Gravitatsiooniseadus Tuiklemine Keele võnkumised Bernoulli võrrand Baromeetriline valem Jõud, millega kaks keha tõmbuvad, on võrdeline Samasihiliste liidetavate võnkumiste sagedus 2l Ideaalne vedelik – puudub sisehõõrdumine. Atmosfäärirõhk mingil kõrgusel h on tingitud
süsteemi impulsimoment on jääv suurus. Impulsimoment on inertsimomendi ja nurkkiiruse korrutis. L = m v r = ( m r2) . (v / r) ja seega L = I . . See kehtib ka pöörleva keha kui terviku kohta. Impulsimomendi SI-ühikuks on kilogramm korda meeter ruudus sekundi kohta (1 kg. m2/s). Impulsimoment kui vektor on suunatud kruvireegli kohaselt piki pöörlemistelge. ||def: dLi/dt=Mis+Miv Pöördliikumise dünaamika põhivõrrand M=dL/dt Võnkumised Harmooniline võnkumine võnkumised on protsessid, milledele on isel teatud ajaline korduvus. Harmooniliseks nim protsesse, milledele on muutuva suuruse sõltuvuse ajast määrab sin või cos funktsioon. Harmooniliseid võnkumised tekivad hälbega võrdelise ja tasakaaluasendisse suunatud jõu mõjul. Amplituud - Amplituud on maksimaalne hälve tasakaaluasendist (ehk maksimaalne kaugus tasakaaluasendist) teatud ajahetkel. Hälve - Hälve on kõrvalekalle mingi suuruse keskmisest, standardsest või normaalsest väärtusest.
koosnev süsteem, milles võib esineda võnkumine •• eksisteerib tasakaaluolek, mille korral süsteemi •potentsiaalne energiaon minimaalne •• Iga keha hakkab pärast tasakaalust välja viimist •võnkuma (kehale mõjub jõud, mis püüab teda •tasakaaluolekusse tagasi viia) •§ Negatiivne roll: •• Sildade, laeva korpuse, lennuki tiivade, ... võnkumised •§ Positiivne roll: •• Elektromagneetilised (valgus, wifi, telefon, •meditsiin, ...), aine (muusika) võnkumised •Harmooniline võnkumine, seos ringliikumisega (+ joonis) Harmooniliseks nimetatakse võnkumist, milles võnkuv suurus muutub ajas sinusoidaalse seaduspärasuse järgi. Ühtlane ringliikumine vaadatuna küljest näeb välja kui ühemõõtmeline võnkumine ümber
liugehõõrdetegur. Seisuhõõrdejõud tekib katsel panna keha paigalseisust liikuma. Takistusjõud – takistab keha liikumist. 13. ELASTSUSJÕUD. HOOKE’I SEADUS. MEHAANILINE PINGE. YOUNGI MOODUL. ELASTNE NIHKE- JA VÄÄNDEDEFORMATSIOON. TOEREAKTSIOON Elastsusjõud – keha kuju või mõõtmete muutumisel (deformatsioonil) kehas tekkivat jõudu nimetatakse elastsusjõuks. Hooke’i seadus: venitusek või survel on elastsusjõud Fe võrdeline keha pikkuse muuduga ∆l: Fe=-k∆l Mehaaniline pinge näitab, kui suur jõud mõjub kehas lõikepinna ühiku kohta, = F / S. Mehaaniline pinge sarnaneb rõhuga ja teda mõõdetakse rõhu ühikutes (Pa ehk N/m2). Kui jõud on pinnaga risti, on tegemist normaalpingega n . Kui aga jõud mõjub piki pinda, on tegemist tangentsiaalpingega t . Tõmbe-ja survedeformatsiooni korral nimetatakse elastsustegurit ka Youngi mooduliks
plastsuspiir on keha mõõtmetega võrreldav. Esialgne kuju taastub ainult väga väikeste deformatsioonide korral(plastiliin, plii) 3. Haprad materjalid, mille nii elastsus-, kui plastsuspiir on mõlemad väga palju väiksemad võrreldes keha mõõtmetega. Keha puruneb juba väikete deformatsioonide korral 59. Hooke´i seadus, valem, joonis. Elastsuspiiri mitteületavate deformatsioonide korral on kehas tekkiv elastsusjõud võrdeline deformatsiooni pikkusega. = - 60. Keha kaalu definitsioon. Keha kaal jõud , millega keha surub alusele või pingutab riputusvahendit. 61. Tuletage valem keha kaalu arvutamiseks. Ühtlaselt ja sirgjooneliselt liikuva või paigalseisva keha kaal võrdub keahale mõjuva raskusjõuga, = 62. Impulsi definitsioon ja valem. Keha impulss tema massi ja kiiruse korrutis: = 63. Jõuimpulsi definitsioon ja arvutusvalemi tuletamine.
v = (3 + ) m/s = 23 m/s, s = (3 5 + ) m = 65 m . 0,5 2 0,5 Vastus: 5 sekundit peale jõu mõjumise algust on keha kiirus 23 m/s ja keha on läbinud 65 m. Antud ülesanne on näiteks selle kohta, et kiirendusega liikumisel mõjub kehale mingi jõud ja see jõud annabki kehale kiirenduse. 2.2 Kehadele mõjuvaid jõudusid Mehaanikas on peamisteks jõududeks raskusjõud, elastsusjõud ja hõõrdejõud. Raskusjõud P = mg , kus g on raskuskiirendus ja m on vaadeldava keha mass. Maa pinnal on raskusjõud tingitud peamiselt Maa ja keha vahelisest gravitatsioonijõust. Elastsusjõud F = -k x , kus k on jäikus, x deformatsiooni suurus ja märk näitab seda, et elastsusjõud on alati deformatsiooniga vastassuunaline (suunatud tasakaaluasendi x = 0 poole). Hõõrdejõud Ühe keha libisemisel teise keha pinnal mõjub kehale liikumissuunale vastupidine hõõrdejõud
X=A sin wt Nurkkiirus ajaühikus sooritatud nurga pööre ajaühikus täispöörde puhul. Omavõnkesagedus W= 2/T w= /t w=2 *f Võnkuva keha hälbeks nimetatakse keha kaugust tasakaaluasendist. Võnkeamplituudiks nimetatakse võnkuva keha suurimat kaugust tasakaaluasendist ehk maksimaalset hälvet. Laineks nimetatakse võnkumise levimist ruumis. Ristlaineteks nimetatakse laineid, milles võnkumise siht on risti laine levimise sihiga. Pikilaineteks nimetatakse laineid, milles võnkumised on samasihilised laine levimise sihiga. Laine levimiskiiruse ja lainepikkuse seos: v=f matemaatiline pendel : Vedrupendel T=2 m/k Vastasmõjude liigid: Gravitatsioonilised gravitatsioonijõud vahendab gravitatsiooniväli (mõjuulatus lõpmatu) Elektromagnetilised vahendab elektromagnetväli (mõjuulatus lõplik) Tugevad, nõrgad mõjuulatus võrreldav tuumamõõtmetega Newtoni I seadus : Keha seisab paigal või liigub ühtlaselt sirgjooneliselt, kui teised kehad
on füüsikaline suurus. Valem F=mg F-raskusjõud 1N m-keha mass 1kg g-vabalangemise kiirendus 9,8 m/sruudus (N/kg) Keha kaal - kui raskusjõud mõjub alati kehale endale, siis oma kaaluga mõjutab keha teisi esemeid. kui keha on paigal või liigub ühtlaselt, on kaal võrdne raskusjõuga. Keha kaalu ei tohi samastada raskusjõuga,sest need jõud mõjuvad erinevatele kehadele. Keha kaal on olemuselt elastsusjõud. Pilet 6.2 Valguse laine ja kvantolemus. Laine 2 teooriat. Huygens'i lähtus sellest et valgus levib erilises keskonnas nn eetris levivate lainetena. Newton lähtus valguse korpuskolaar teoorias st: valgus levib aineosakestena. Need 2 teooriat eksisteerisid paraleelselt kuni 19. saj. Kus avastati interferents ja difraktsioon, mis seletub laineteooria järgi. Pilet 6.3 Laboratoorne töö: Vooluallika emj. Ja sisetakistuse määramine. E=IR+Ir IR=U I=E-U/I Pilet 7
) 2. Ühe keha mõju teisele nimetatakse lühidalt jõuks. Jõud on füüsikaline suurus, millel on oma ühik-1N ja tähis-F, seda saab mõõta dünamomeetriga ja väljendada arvuga. Jõud on ka vektoriaalne suurus, sest peale arvväärtuse on tähtis ka jõu mõjumise suund. Jõud põhjustab keha kuju või kiiruse muutumist. Seega on jõud ka kiirenduse põhjustaja. Looduses esinevad järgmised jõud: gravitatsioonijõud (raskusjõud), elektromagnetilised jõud (keha kaal, elastsusjõud ja hõõrdejõud), tugevad jõud tuumaosakeste vahel ja nõrgad jõud. Kui kehale mõjub mitu jõudu, siis võib neid „liita“ nagu vektoreid, arvestades suunda. Jõudu, mille mõju kehale on samasugune nagu mitme jõu koosmõju, nimetatakse resultantjõuks. 3. Jõudude puudumise ja mõju seost keha liikumisega on uurinud inglise füüsik Isaac Newton, kelle nime kannavad ka tema poolt sõnastatud kolm seadust. I Newtoni seadus:
· Niidipinge jõud mis on siis, kui raskus ripub niidi, köie või nööri otsas, tõmbab niit keha jõuga T, mis on suunatud kehast eemale piki niiti. Niidipinge on esile kutsutud raskusjõu poolt, sest raskusjõud, mis mõjub kehale, kutsub esile niidile mõjuva jõu, mida nimetame kaaluks. Kaalu toimel tekib niidis kaalule vastassuunaline elastsusjõud, mida nimetame toereaktsiooniks. 6. · Kehas tekkivat jõudu, mis püüab taastada keha esialgset kuju, nimetatakse elastsusjõuks. · Elastse deformatsiooni korral keha kuju pärast välise jõu mõju lõppu taastub ja jäävaid muutusi ei teki. · Hooke'i seadus väidab, et kehas tekkiv elastsusjõud Fe on võrdeline keha pikkuse muutusega (pikenemisega) .
Mõisted: asukoha muutus (läbitud teepikkus) ∆x, aeg ∆t, kiirus v, kiirendus a. Kiirendus näitab kiiruse muutust ajaühikus. Dünaamika Vastastikmõju: üks keha mõjutab teist keha ja selle tagajärjel toimub mingi muutus. Võimalik muutus: Keha kuju muutub ◦ Ruumala muutub ◦ Liikumine muutub Jõud iseloomustab kehade vastastikmõju. Selle arvväärtus näitab vastastikmõju tugevust, omab ka suunda. Jõu ühik on N (njuuton). Jõudude liigid: Kontaktjõud: Hõõrdejõud, Elastsusjõud, Normaaljõud Kaugmõjuga jõud: Raskusjõud, Magnetjõud, Elektrijõud Newtoni 1. seadus: Iga keha on paigal või liigub ühtlaselt sirgjooneliselt kui talle ei mõju olekut muutvad jõud ehk mõjuvad jõud on tasakaalus. Newtoni 2. seadus: Keha kiirendus, a, on võrdeline kehale mõjuva jõuga, F, ning pöördvõrdeline keha massiga, m. F on siin kehale mõjuv summaarne jõud (resultantjõud)! Liites kõik kehale mõjuvad jõud leiab summaarse jõu.
Hõõrdumise 2 põhjust: 1. pindade ebatasasus. Pinnakonarused jäävad üksteise taha kinni ja takistavad libisemist. 2. Aineosakeste vahelised tõmbejõud Veerev hõõrdejõud – esineb ühe keha veeremisel mööda teise keha pinda. Kehale mõjuvad jõud lähevad hõõrdejõu ületamiseks ja kiirenduse tekitamiseks. Elastsusjõud Elastsusjõud – keha kuju muutmisel ehk deformeerumisel tekkivat jõudu nimetatakse elastsusjõuks. Elastsusjõud on alati deformatsioonile vastassuunaline ja tema tagajärjel püüab leha säilitada oma esialgset kuju. Erinevad elastsusjõu liigid: 1. Tõmbe – ja survedeformatsioon 2. Väändedeformatsioon 3. Nihkedeformatsioon 4. Paindedeformatsioon Väikestel deformatsioonidel on elastsusjõud võrdeline deformatsiooni suurusega. Tõmbe ja surve korral saab elastsusjõudu arvutada valemiga: Fe k l Seda valemit nimetatakse ka Hooke’i seaduseks
Hõõrdumise 2 põhjust: 1. pindade ebatasasus. Pinnakonarused jäävad üksteise taha kinni ja takistavad libisemist. 2. Aineosakeste vahelised tõmbejõud Veerev hõõrdejõud esineb ühe keha veeremisel mööda teise keha pinda. Kehale mõjuvad jõud lähevad hõõrdejõu ületamiseks ja kiirenduse tekitamiseks. Elastsusjõud Elastsusjõud keha kuju muutmisel ehk deformeerumisel tekkivat jõudu nimetatakse elastsusjõuks. Elastsusjõud on alati deformatsioonile vastassuunaline ja tema tagajärjel püüab leha säilitada oma esialgset kuju. Erinevad elastsusjõu liigid: 1. Tõmbe ja survedeformatsioon 2. Väändedeformatsioon 3. Nihkedeformatsioon 4. Paindedeformatsioon Väikestel deformatsioonidel on elastsusjõud võrdeline deformatsiooni suurusega. Tõmbe ja surve korral saab elastsusjõudu arvutada valemiga: Fe k l Seda valemit nimetatakse ka Hooke'i seaduseks
jõust. Deformatsioon - kehade mõõtmete ja kuju muutus. Deformatsiooni liigud: · tõmme · surve · vääne · paine · nihe Elastne deformatsioon deformatsioon, mis kaob peale deformeeriva jõu lakkamist. Mitteelastne ( plastiline) deformatsioon)- deformatsioon, mis säilib peale deformeeriva jõu lakkamist. Hooke'i seadus- Elastsel deformatsioonil kehas tekkiv elastsusjõud on võrdeline deformatsiooni suurusega ja on suunatu vastupidiselt deformatsiooni suunale. Mehaaniline töö füüsikaline suurus, mis kirjeldab olukorra muutumisel tehtavat pingutust ning võrdub jõu ja jõu mõjul liikunud keha nihkevektori skalaarkorrutisega. Kineetilise energia seos jõu poolt tehtud tööga Keha kineetiline energia suureneb kehale mõjuva jõu poolt tehtud töö võrra.
mvc2 I c 2 Wk = + 2 2 Jäiga keha impulsimoment Impulsimomendi avaldis Lz=Izw kehtib ainult niisugusel juhul, kui keha pöörleb liikumatu telje ümber.Teistel juhtudel on L ja w seos keerulisem. Kui valida koordinaattelgedeks keha inertsi peateljed, siis valitseb vektorite w ja L vahel seos L=Ixwx+Iywy+Izwz. Harmoonilised võnkumised Oletame et vedru otsas ripub kuul massiga m. Süsteemi nihutamisel tasakaaluasendist x võrra kx 2 tuleb kvaasielastsus jõu ületamiseks teha tööd- A = . See töö saab süsteemi 2 kx 2 potentsiaalseks energiaks- Wp = . Võnkumisel muundub Wp Wk-ks ja vastupidi. Hälve on 2
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
