N.III.s. Katsed näitavad et kehade vastasmõjul nende kiirenduste absoluut väärtuste suhe võrdub masside pöördsuh..a2/a1=m1/m2; m1a1=-m2a2; Vastasmõju tulemusena omandatud kiirendused on vastassuunalised. Vastavalt N.II seadusele F1=-F2. Kaks keha mõjutavad teine teistsuuruselt võrdsete vastassuunaliste jõududega. (j). Ülem. gr.s.. 1667.a. avastas Newton. Kaks punktimassi mõjutavad teine teist jõuga mis on võrdeline nende masside korrutisega ja pöördvõrdeline nendevahelise kauguse ruudug F=G(m1+m2)/r²; Antud seaduspärasuse avastas Newton uurides kuu tiirlemist ümber maa ning kehade vabalangemist. 1. Galelei tegi kinglaks, et erineva massiga kehad liiguvad maa poole sama kiirendusega g=9,8m/s². Newtoni 2. seadusest järeldub siis et gravitastiooni jõud peab olema võrdeline massiga. (j) N.2. g=F1/m1=F2/m2; F~m; 2. N.3.s
hõõrdumise põhjused. Hõõrdejõud- on tingitud kehade pinnakonaruste vastastikusest haakumisest. Haakumisel algab molekulidevaheliste tõmbejõudude mõju. Mõjub liikuvatele ja paigalseisvatele kehadele. 1) Seisuhõõrdumine- tekib, kui mingi jõud F püüab keha paigalt nihutada, kuid hõõrdumise tõttu jääb keha paigale. Keha liigutav jõud peab võrduma hõõrdejõuga ning olema vastassuunaline. Fh= -F 2) Liugehõõrdumine- tekib, kui keha liigub ning libiseb mööda teise keha pinda; hõõrdejõud sõltub pindade omadustest ning pindu kokku suruva jõu suurusest. Mõõtmised näitavad, et liugehõõrdejõud on võrdeline pindu kokku suruva jõuga, s.t. rõhumisjõuga: Fh= µN=µmg (N- rõhumisjõud; µ-katseliselt määratud hõõrdetegur, sõltub mõlema kokkupuutuva pinna karedusest ja materjalist) 3) Veerehõõrdumine- Fvh=mv*(N/R) Hõõrdumise põhjused: 1) Pindade ebatasasus. Pinnakonarused jäävad üksteise taha kinni ja takistavad libisemist. 2) Aineosakeste vahelised tõmbejõud
R Maa raadius 6400km h keha kaugus Maa pinnast (raskusjõu arvutamiseks arvestataval kõrgusel 1m Raskusjõu arvutamiseks kasutatakse raskuskiirendust. Raskusjõud sõltub keha massist ja teguri g suurusest. F = mg F jõud (1 N) , m mass (1 kg), g raskuskiirendus (9,8 m/s2) g=GM/R² Hõõrdejõud- kui keha liigub mööda pinda, siis mõjub kehale hõõrdejõud, mis on suunalt vastupidine keha liigutava jõuga. Aluspinnale mõjub sama suur, kuid keha hõõrdejõule vastupidine hõõrdejõud. Hõõrdejõu suurus arvutatakse valemist Fh=N, kus on hõõrdetegur ja N rõhumisjõud, mis on alati suunatud risti pinnaga. Elastsusjõud- keha kuju või mõõtmete muutumisel (deformatsioonil) kehas tekkivat jõudu nim. elastusjõuks. Elastsusjõud püüab taastada deformeerunud keha kuju. On alati deformeeriva jõuga vastassuunaline
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
Keha kaal on jõud, millega keha oma külgetõmbe tõttu rõhub alusele või venitab riputusvahendit. Kuidas arvutatakse liugehõõrdejõudu? valem + selgitus . Fh= μ *N Fh-hõõrdejõud μ -hõõrdetegur N – rõhumisjõud See valem näitab, et kui palju mõjub jõud kehale kui ta liigub mööda pinda ning see jõud on suunatud liikumisele vastassuunas Impulsi jäävuse seadus – suletud süsteemi koguimpulss on sinna kuuluvate kehade igasugusel vastasikmõjul jääv. Takistusjõud on jõud, mis tõttu keha aeglustub teatud keskkonnas. 2 Nt. Vees,gaasis. 2 valemit Ft= β∗v | Ft= β∗v Jõu impulss F= m1 v 1' −m1 v 1 t Hooke seadus – Kehas tekkiv elastusjõud on võrdeline keha deformatsiooni suurusega Fe=k ∆ l Impulss – keha massi ja kiiruse korrutis p=mv ühik kg*m/s Reaktiivliikumine- liikumine, mille tekitab kehast eemale paiskuv kehaosa. Dünaamika alus- Dünaamika aluseks on Newtoni 3 seadust
Toereaktsioon - jõud, millega alus või riputusvahend mõjutab keha. Takistusjõud Gaasis või vedelikus liikuvale kehale mõjuv jõud . Ft= v* ( takistustegur) Üleslükkejõud vedelikes Rõhk füüsikaline suurus, mis võrdub pinnale risti mõjuva jõu ja pindala suhtega. P=F/S Rõhk vedelikes - Elastsusjõud- Jõud, mis tekib keha kuju deformeerumisel. Alati suunaga vastupidine. Jäikus Iseloomustab keha pikenemist jõu mõjul. Fe = -k * l Liikumishulk ehk impulss Massi ja kiiruse korrutis. Impulsi muut on seotud jõuga, on vektoriaalne suurus. Suuna määrab kiirusvektori suund. p=mv Impulsi jäävuse seadus Suletus süsteemi koguimpulss on sinna kuuluvate kehade igasugusel vastasikmõjul jääv. m1v1 + m2v2 = m1v1 + m2v2 ' ' Mitteinertsiaalses taustsüsteeemis ei kehti Newtoni seadused, et saaks N. Seaduseid rakendada võetakse kasutusele inertsijõu mõiste
Fe = - kx k - vedru jäikus 1 m x - vedru lühenemine v pikenem ine [1m] Kehtib väikeste deformatsioonide korral. 48. Mida nimetatakse toereaktsiooniks? Toereaktsiooniks nimetatakse kehale mõjuvat toetuspinna elastsusjõudu. Tähis N , ühik [1N ] N = mg cos (kui kehale mõjuvad ainult toereaktsioon ja raskusjõud), kus on pinna kaldenurk. Toereaktsioon on alati risti keha pinnaga. 49. Mida nimetatakse riputusvahendi pingeks? Riputusvahendi pingeks nimetatakse kehale mõjuvat riputusvahendi elastsusjõudu. Tähis T , ühik [1N ] T = mg cos , kus on nurk riputusvahendi ning tasakaaluasendi vahel. 50. Sõnastada gravitatsiooniseadus. Kaks keha tõmbuvad teineteise poole jõuga, mis on võrdeline nende kehade massidega ja
tähega g. Seega avaldub vaba langemise kiirendus GM g= , (4.4) ( R + h) 2 kus M on taevakeha mass, R taevakeha raadius, h proovikeha kaugus taevakeha pinnast. Siit valemist järeldub, et vaba langemise kiirendus ei sõltu langeva keha massist. Katseliselt tõestas selle Galilei, läbitehtud tuletuskäigu abil tõestas selle Newton. Märkus. Valem (4.4) kehtib ainult selliste proovikehade korral, mille mass on taevakeha massis väga palju väiksem. Siis me ei pea arvestama seda kiirendust, mille saab taevakeha proovikeha gravitatsioonijõu mõjul. 4.1a Esimene kosmiline kiirus. Kepleri seadused (iseseisvalt) Esimeseks kosmiliseks kiiruseks nimetatakse sellist kiirust, millega peab liikuma proovikeha mingi taevakeha gravitatsiooniväljas, et jääda tiirlema ringikujulisele orbiidile.
1) gravitatsiooniline 2) elektromagnetiline 3) tugev 4) nõrk Nii elektromagnetilise kui gravitatsioonilise vastasmõju ulatus on lõpmatu, st et need vastasmõjud toimivad lõpmatu väikeste ja lõpmatu suurte kehade ning vahekauguste korral. Nõrga vastasmõju mõjuraadius on 10-18 m ja tugeval veidi suurem, 10 -15 m. Seega need vastasmõjud on olulised ainult imeväikeste elementaarosakeste korral. Kõik jõud looduses kuuluvad kahte esimesse vastasmõju klassi. Nt hõõrdejõud on põhjustatud aatomite/molekulide vahelisest elektrilisest tõmbumisest. I GRAVITATSIOONIJÕUD Gravitatsioon on nähtus, mis seisneb kõikide kehade omavahelises tõmbumises. See nähtus ilmneb kõikjal universumis. Igapäevases elus osutub gravitatsioonijõud nii nõrgaks, et ei suuda esile kutsuda märgatavat kehade liikumist. Suurte kehade (nt planeetide) puhul on gravitatsiooniline tõmbumine märgatav. Gravitatsiooniseadus:
at 2 x = x0 + v0 + Liikumise võrrand: 2 h0=20m v0=35m/s Üle jõe ujumise ülesanne. Ujuja kiirus vee suhtes on 5 km/h. Ta ujub üle jõe risti voolusuunaga. Jõe laius on 120 meetrit ja voolukiirus on 3,24km/h. Milline on ujuja nihe ja kiirus kalda suhtes, ning kui palju aega kulub tal jõe ületamiseks? v= 5km/h v= 3.24 km/h l=120m Jõud ja impulss Newtoni esimene seadus ehk inertsiseadus vastastikmõju puudumisel või vastastikmõjude kompenseerumisel on keha kas paigal või liigub ühtlaselt ja sirgjooneliselt. Inerts nähtus, kus kõik kehad püüavad oma liikumise kiirust säilitada. Inertsus, keha omadus säilitada oma kiirust. Mida raskem on keha kiirust muuta, seda inertsem keha on. Inertsiaalne taustsüsteem süsteemid, kus kehtib Newtoni esimene seadus. (näiteks Maa ja
Kordamisküsimused JÕUD JA IMPULSS 1. Milline on keha liikumine vastastikmõju puudumisel? Vastastikmõju täielikul puudumisel liikumine ei muutu 2. Newtoni I seadus. (sõnasta oma sõnadega) e inertsiseadus (osa ka sellest lähtuvalt lahti seletada). Newtoni esimene seadus e. inertsiseadus vastastikmõju puudumisel või vastastikmõjude kompenseerumisel on keha kas paigal või liigub ühtlaselt ja sirgjooneliselt. 3. Mis on inerts? Nähtust, kus kõik kehad püüavad oma liikumise kiirust säilitada nimetatakse inertsiks. 4
4. Nihe. Nihke ja lõppkiiruse võrrand. Nihe on suunatud sirglõik, mis ühendab keha algasukoha lõppasukohaga. x =Vot + at2/2; v=vo+at 5.Taustsüsteem. Suhteline kiirus. Taustsüsteem koosneb taustkehast, koordinaatsüsteemist ja kellast. Keha kiirus on suhteline: keha kiirus sõltub selle taustsüsteemi valikust, mille suhtes kiirust mõõdetakse. Tavaliselt valitakse taustsüsteemiks maapind. 6. Hõõrdejõud (ka kaldpinnal) Hõõrdejõud- jõudu, mis tekib ühe keha liikumisel mööda teise keha pinda ja on suunatud liikumisele vastupidiselt, nimetatakse hõõrdejõuks. Fh = kNcos = kmgcos k-hõõrdetegur, N-pinnareaktsioon 7. Ühtlaselt muutuv liikumine- konstantse kiirendusega liikumist nimetatakse ühtlaseks muutuvaks (kiirenevaks või aeglustuvaks) liikumiseks. a=const 8. Kiirendus- suurus mis iseloomustab keha kiiruse muutumist ajaühikus. a=v/t a<0aeglustuv, a=0 ühtlane, a>0kiirenev
kus m on tehiskaaslase mass. Kui tehiskaaslane liiguks maapinna kõrgusel (h = 0), siis G mM vI = RM ja vI = 7,9 10 m/s. Seda kiirust nimetatakse esimeseks kosmiliseks kiiruseks. 3 Hõõrdumine Hõõrdumine nähtus, mis esineb kokkupuutuvate kehade vahel ja takistab nende omavahelist liikumist. Paigalseisuhõõre teineteise suhtes paigalseisvate kehade vahel esinev hõõrdumine. Liugehõõre teineteise suhtes liikuvate kehade vahel esinev hõõrdumine. Hõõrdejõud ( h ) hõõrdumisel esinev jõud, mis sõltub kokkupuutuvate pindade siledusest, F kehade materjalist ja pindadega risti mõjuvast jõust (rõhumisjõust) ning on suunatud piki kokkupuutuvaid pindu; liugehõõrdel liikumisele vastupidises suunas (liugehõõrdejõud),
0 20 35t 5t 2 t1 0,5s t 2 7,5s v 35 10 7,5 40m / s Üle jõe ujumise ülesanne. Ujuja kiirus vee suhtes on 5 km/h. Ta ujub üle jõe risti voolusuunaga. Jõe laius on 120 meetrit ja voolukiirus on 3,24km/h. Milline on ujuja nihe ja kiirus kalda suhtes, ning kui palju aega kulub tal jõe ületamiseks? v= 5km/h v= 3.24 km/h l=120m Jõud ja impulss Newtoni esimene seadus ehk inertsiseadus vastastikmõju puudumisel või vastastikmõjude kompenseerumisel on keha kas paigal või liigub ühtlaselt ja sirgjooneliselt. Inerts nähtus, kus kõik kehad püüavad oma liikumise kiirust säilitada. Inertsus, keha omadus säilitada oma kiirust. Mida raskem on keha kiirust muuta, seda inertsem keha on. Inertsiaalne taustsüsteem süsteemid, kus kehtib Newtoni esimene seadus. (näiteks Maa ja
mõjud temale kompenseeruvad. Inerts nähtus, kus kehad püüavad oma liikumise kiirust säilitada Inertsiaalses taustsüsteemis kehtib Newtoni I seadus. Mitteinertsiaalne taustsüsteem liigub kiirendusega inertsiaalsete taustsüsteemide suhtes. Kui kehale ühtegi jõudu ei mõju või talle mõjuvate jõudude (vektoriaalne) summa on null, siis keha on paigal või liigub ühtlaselt sirgjooneliselt. Keha kiirud saab muutuda ainult siis, kui resultantjõud ei ole null. Inertsus - keha omadus, et keha kiiruse muutmiseks kulub aega Inertsust iseloomustab mass. Mida inertsem keha, seda rohkem läheb aega, et keha kiirust muuta teatud suuruse võrra. Newtoni II seadus - Keha kiirendus on võrdeline temale mõjuva (resultant)jõu ja pöördvõrdeline massiga. F a = m Jõud põhjendab kiirenduse. Newtoni III seadus - Kaks keha mõjutavad teineteist absoluutväärtuselt võrdsete vastassuunaliste
0 20 35t 5t 2 t1 0,5s t 2 7,5s v 35 10 7,5 40m / s Üle jõe ujumise ülesanne. Ujuja kiirus vee suhtes on 5 km/h. Ta ujub üle jõe risti voolusuunaga. Jõe laius on 120 meetrit ja voolukiirus on 3,24km/h. Milline on ujuja nihe ja kiirus kalda suhtes, ning kui palju aega kulub tal jõe ületamiseks? v= 5km/h v= 3.24 km/h l=120m Jõud ja impulss Newtoni esimene seadus ehk inertsiseadus – vastastikmõju puudumisel või vastastikmõjude kompenseerumisel on keha kas paigal või liigub ühtlaselt ja sirgjooneliselt. Inerts – nähtus, kus kõik kehad püüavad oma liikumise kiirust säilitada. Inertsus, keha omadus säilitada oma kiirust. Mida raskem on keha kiirust muuta, seda inertsem keha on. Inertsiaalne taustsüsteem – süsteemid, kus kehtib Newtoni esimene seadus. (näiteks Maa ja
Elastne põrge - kehad jäävad pärast põrget lahku Mitteelastne põrge - kehad jäävad kokku Gaasi rõhk tekib molekuli põrgetest vastu anuma seina Kontsentratsioon - osakeste arv ruumalaühikus [m -3] F = 1/3 m0 n S deltat v2 Rõhk [1/3 m0 n v-2] - molekulaarkineetilise energia põhivõrrand Reaktiivliikumine - liikumine, mille tekitab kehast eemale paiskuv kehaosa Hõõrdejõud/takistusjõud - jõud, mis takistab keha liikumist või liikuma hakkamist, hõõrdejõud on vastupidine keha liikumise suunale Seisuhõõrdejõud - suurem, kui liugehõõrdejõud [F h = -F] Liugehõõrdejõud [Fh = müü * N; N = mg] Veerehõõrdejõud - tunduvalt väiksem, kui liugehõõrdejõud. Tehnikas üritatakse minna liugehõõrdejõult veerehõõrdejõule (laagrite kasutamine) Vedelikhõõre - takistusjõud on hästi suur, aga seisuhõõrdejõud 0 Keha liikumine vedelikus ja gaasides [Ft = ß * t] ß - takistustegur, sõltub keha kujust, mõõtmetest, keskkonnast, temp
Erijuht- kui keha liigub alla kiirendusega g siis on ke kaal null ELASTSUSJÕUD Deformatsioon- keha kuju või muutmist. Kehad käituvad deformeerimisel erinevalt. *rabeda kehad purunevad *plastsed keha võtavad uue kuju ja ei taastu · elastsed kehad taastavad oma kuju Elastusjõud püüab tasakaalustada esialgse kuju. Elastse deformatsiooni liigid on tömbe ja surve deformatsiooni nihke deformatsioon painde deformatsioon väände deformatsioon F=k delta l Fe= elastsusjõud k= vedru jäikus delta l = vedru pikenemine delta l= l2, =l1 HÕÕRDEJÕUD Üksteisega kokkupuutuvate kehade vahel, kui nad hakkavad üksteise suhtes liikuma. Kehad vöivad olla tahkem vedelad, gaasilised. Nim liugehõõrdumiseks. Hõõrdejõud on võrdne toereaktsiooniga ja suunatus suhtelisele liikumisele. F= (müü)N F=hõõrdejõud, Müü=hõõrdetegevus, N= toerektsioon (mg)
jõududega ning samaliigilistega. 5.Millest sõltub gravitatsioonijõud? Ülemaailmne gravitatsiooni seadus:Kehade vaheline tõmbejõud sõltub võrdeliselt kehade massidest ja pöördvõrdeliselt nendevahelise kauguse ruudust. 6.Mis on keha kaal? Keha kaal on jõud, mis näitab alusele või riputusvahendile mõjuvat jõudu. *tähis on P *ühik 1N *kui keha seisab paigal on võrreldav rakusjõuga 7.Millest sõltub keha kaal? Keha kaal sõltub kiirendusest 8.Mis on hõõrdejõud? Hõõrdejõud on jõud, mis tekib kehade kokkupuutel ja mis takistab nende liikumist teineteise suhtes. 9.Millest on tingitud hõõrdejõud? Hõõrdejõud on tingitud pinnakonarustest, mida konarlikum on pind, seda suurem on hõõrdejõud. 10.Millest sõltub hõõrdejõud? Hõõrdejõud sõltub: a) Pindade ebatasadusest.Pinnakonarused jäävad üksteise taha kinni ja takistavad libisemist. b)Aineosakseste vahelisest tõmbejõust. 11.Mida näitab hõõrdetegur (müü)?
Newtoni III seadus Katsed näitavad, et kehade vastasmõjul nende kiirenduste arvväärtuste suhe võrdub nende masside pöördsuhtega. a1/a2=m1/m2 ; F 1=F2. Kaks keha mõjutavad teineteist suuruselt võrdsete vastassuunaliste jõududega. Gravitatsioonijõud Raskusjõud Keha Kaal 1667.a. avastas Newton gravitatsiooniseaduse, uurides kuu tiirlemist ümber maa ja kehade vabalangemist. Kaks punktmassi tõmbuvad teineteist jõuga, mis on võrdeline nende masside korrutisega ja pöördvõrdeline nende vahelise kauguse ruuduga. F=(Gm1m2 )/r 2 G=(F*r 2 )/m 1m2. Gravitatsioonikonstant G=6,67*1011 (Nm2/kg2). Raskusjõud on gravitatsiooni avaldumisvorm. Maa külgetõmbejõud F=GMm/R2; M=6*1024kg; R=6400km. Kui kehale mõjub vaid raskusjõud, siis langeb ta vabalt Maa poole vabalangemise
Sagedus näitab võngete arvu ajaühikus. sageduse tähis on v või f ning ühik [Hz]- hertz. Sagedus ja periood on teineteise pöördväärtused. V või f=1/t. Nr 5. Inertsus ja mass. Jõu. Newtoni seadused. Inertsiks nimetatakse keha püüet säilitada oma liikumise kiirust. Mass iseloomustab keha inertust ja vastastikust külgetõmmet. Massi saab mõõta kaalumisel ning massiühik on [kg]- kilogramm. Newtoni 1. Seadus: Keha liigub ühtlaselt või seisab paigal, kui talle mõjuvate jõudude resultant võrdub nulliga. Newtoni 1. Seadust nimetatakse ka inetsiseaduseks. Newtoni 2. Seadus: Kehale mõjuv resultantjõud on võrdne keha massi ja kiirenduse korrutisega. F=ma. Newtoni 3. Seadus: Kaks keha mõjutavad teineteist jõududega, mis on suuruselt võrdsed ja suunatud vastupidiselt. F1=-F2 Nr 6. Elastsusjõud. Hooke'i seadus. Liikumine elastsusjõu mõjul. Elastsusjõud esinem kehade deformeerimisel ja on vastassuunaline deformeeriva jõuga.
Dünaamika Dünaamika on mehaanika osa, milles uuritakse kehade liikumise põhjusi. Loodi 17. sajandil. Selle looja on Isaac Newton (1642-1727) 1. Newtoni esimene seadus. Küsimus: Milline on keha loomulik liikumisolek? (kui talle ei mõju teised kehad) Maapinnal asuva keha loomulik olek on paigalseis. Ideaalsetes tingimustes liigub keha ühtlaselt ja sirgjooneliselt või seisab paigal. Newtoni I seadus (esialgne sõnastus): Iga keha säilitab paigalseisu või ühtlase sirgjoonelise liikumise oleku, kuni ja kuivõrd kehale mõjuv jõud seda olekut ei muuda.
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 7.1 Hõõrdejõud ja selle arvutamine, elastsusjõud. Hõõrdejõud on vastupanu vastassuunalisele liikumisele, mis tekib kahe pinna kokkupuutel
1. Mida nimetatakse keha impulsiks? Valem, seletused, suund, ühikud. Keha impulsiks nimetatakse füüsikalist suurust, mis võrdub keha massi ja kiiruse korrutisega. p(vektor)=mv(vektor). Kus p - keha impulss (kgm/s), m - keha mass (kg), v - keha (hetk)kiirus (m/s). Impulsi vektori suund ühtib kiirusvektori suunaga. 2. Mida kujutab endast kehade suletud süsteem? Kehade vastastikmõju kirjeldamiseks on võetud kasutusele kehade süsteemi mõiste. Suletud süsteemiks nimetatakse sellist kehade kogumit, mis üksteist mõjutavad, kuid nendele ei mõju ükski süsteemiväline keha. Minimaalselt on suletud süsteemis kaks keha. Kui nad teineteist mõjutavad, siis kehtib N. III seadus. F(v)1,2 = - F(v)2,1
v(keskm)= (v+v)/2 keskmine kiirus arvutatuna läbi alg- ja lõppkiiruse v(keskm)= v+(at²)/2 keskmine kiirus arvutatuna aja ja kiirenduse olemasolul s= vt+ (at²)/2 teepikkus/nihe, kui on teada aeg s= (v²- v²)/2a teepikkus/nihe kui on teada lõppkiirus v=v+gt vaba langemise kiirus s= vt +(gt²)/2 vaba langemise teepikkus NB! Vabalt langeva keha g>0 g=9,8 m/s² 10 m/s² Vertikaalselt üles visatud keha g<0 g= -9,8 m/s² -10 m/s² JÕUD JA IMPULSS 1. Füüsikaliste suuruste tähised, mõõtühikud ja mõõtmine. Mass m Kg Kaal Raskusjõud F N Dünamomeeter Gravitatsioonijõud F N Dünamomeeter Hõõrdejõud Fh N Dünamomeeter Jõud F N Dünamomeeter Keha kaal P N Dünamomeeter Elastsusjõud Fe N Dünamomeeter 2 Kiirendus a m/s Kaudne mõõtmine
Ehk kui keha seisab paigal mõjutab teda seisuhõõrdejõud, mis on palju suurem kui libisevale kehale (kaldpinnal) mõjuv liughõõrdejõud. Hõõrdejõu valem: Fh=kN=kmg (Fh-hõõrdejõud, k- hõõrde tegur ja N-pinnarektsioon) Hõõrdejõud on keha liikumist takistav jõud teise tahke keha või aine suhtes kokkupuutepinnal mõjuvate osakestevahelise jõu tõttu. Hõõrduvate kehade või ainete liikumisel muundub hõõrdumisele kuluv energia soojuseks. Kuna hõõrdumine aeglustab liikuvat objekti, kutsutakse seda ka takistusjõuks. See erineb aktiivjõududest, mis põhjustavad objektide liikumise muutumist. Hõõrdejõu põhjustab aineosakeste vaheline vastasmõju. Peamiselt on see põhjustatud aatomite koostisse kuuluvate elektronide elektromagnetilisest vastastikmõjust. Hõõrdejõud sõltub hõõrdetegurist ja jõust, mis hõõrdepindasid kokku surub. Hõõrdejõud ei sõltu kehade kokkupuutepinna suurusest
kiiruse suunaga ja moodul keha massi ja kiiruse korrutisega. Järelikult võime Newtoni II seaduse kirja panna ka impulsi mõistet kasutades f¯=dp¯/dt . Olgu meil süsteem,mis koosneb N kehast,siis süsteemi kuuluva suvalise keha kohta kehtib dp¯/dt=f ¯(1k-all)+F ¯(i-all) juhul i=1....n,kui k=1...n.Ning ki suvalise i-nda keha impulss,f¯(ik-all)-jõud,millega süsteemi sisesed kehad mõjuvad i-ndale kehale F¯(i-all)-süsteemi valiste jõudude resultant,mis mõjutab i-ndat keha.Kui süsteem on mehhaniliselt isoleeritud,siis süsteemi mõjutavate välisjõudude resultant F¯(i-all)=0. Sel juhul süsteemi sisesed kehad,vastavalt Newtoni III seadusele mõjutavad paarikaupa teineteist suuruselt võrdsete ja vastassuunaliste jõududega ning f¯(tk-all)=0 Süsteemi kui terviku impulsi ajaline tuletis on siis võrdne nulliga dp/dt=0 Nii oleme tõestanud impulsi jäävuse seaduse: Mehhaaniliselt isoleeritud süsteemi impulss on konstantne p¯=const
F=mg, kui a=0. Kaal on jõud millega ta maa külgetõmbe tõttu rõhub alusele või venitab riputusvahendit. Tähis on P Kaalutus: keha on kaaluta olekus, kui keha kiirendus kukkumisel on võrdne raskuskiirendusega. A=g Ülekoormus: kiirendusega liikuva keha kaal on erinev paigalseisvast keha kaalust ehk siis suurem P>mg Alakoormus: kiirendusega liikuva keha kaal on erinev paigalseisvast keha kaalust ehk siis on väiksem 6. Hõõrdejõud on liikumist takistav jõud. Fh=kN=kmg , Fh- hõõrdejõud, k-hõõrdejõu tegur, N-pinnareaktsioon. Hõõrdumise liigid: a) seisuhõõrdumine- mingi jõud püüab keha paigalt nihutada, kuid hõõrdumise tõttu jääb keha paigale. b) liugehõõrdumine- keha liigub ning libiseb mööda teise keha pinda. Hõõrde põhjused: * pinna ebatasasus * kehade aineosakeste vaheline tõmbejõud. 7. Elastsusjõud: jõud, mis tekib keha kuju muutumisel ehk deformeerumisel. Liigid: tõmbedef., survedef., paindedef., väändedef., nihkedef
keha kaal, m on keha mass, g on raskuskiirendus ja a on keha kiirendus allapoole liikumisel). Kui keha langeb vabalt st a=g, siis tekib kaalutus. Kaalutuseks e kaaluta olekuks nimetakse keha kaalu puudumist aluse liikumisel vaba langemise kiirendusega. Hõõrdejõud tekib kehade vahetul kontaktil, kui keha liigub mööda mingit pinda. Hõõrdejõud mõjub alati keha liikumisele vastassuunas. Hõõrdejõudu arvutatakse valemiga Fh=µN, kus Fh on hõõrdejõud, µ on hõõrdetegur ja N on rõhumisjõud. Rõhumisjõud on pinnaga risti ja arvutatakse valemiga N=mg (kus N on rõhumisjõud, m on keha mass, ja g on raskuskiirendus). Hõõrdetegur µ on ühikuta suurus, mis sõltub kokkupuutuvate pindade karedusest, pinnakonarustest, materjalist, aineosakeste vahelisest tõmbejõududest ja määratakse katselisel tee. Hõõrdejõu liigid: 1) seisuhõõrdejõud, kui keha seisab paigal kuigi talle mõjub jõud F (F shF), sel juhul µ on
- Keha kiirendus on võrdeline kehale mõjuva jõuga ja pöördvõrdeline keha massiga. a=F/m 40.Defineerida 1 N. - 1 N on jõud, mis annab 1 kg massiga kehale kiirenduse 1 m/s2 41.Mis on jõud? Mida tähendab, et jõud on vektoriaalne suurus? - Jõud iseloomustab ühe keha mõju teisele. Jõud on vektoriaalne suurus, kuna tal on suund ja arvuline väärtus. 42.Mida nimetatakse deformatsiooniks? - Deformatsiooniks nimetatakse keha kuju muutumist. On olemas plastne ja elastne deformatsioon. 43.Sõnastada Hooke’i seadus. - Väikestel deformatsioonidel on keha kuju muutumine võrdeline elastsusjõuga. Fe= -kΔll 44.Mida nimetatakse toereaktsiooniks? - Toereaktsiooniks nimetatakse aluse poolt kehale mõjuvat elastsusjõudu, mis tasakaalustab kehale mõjuva raskusjõu. 45.Mida nimetatakse niidi (riputusvahendi) pingeks? - Riputusvahendi pingeks nimetatakse riputusvahendi poolt mõjuvat elastsusjõudu, mis tasakaalustab kehale mõjuva raskusjõu. 46
1N=1kg*1m/S²=10³g*10cm/S² =10^5dyn SIkg,m,s CGScm,g 1.2.2.Raskusjõud ja keha kaal Maa külgetõmbe mõjul liiguvad kõik vabalt langevad kehad Maa pinnale kiirendusega g=9,81m/S².Igale kehale Maa pinnal ja selle läheduses mõjub raskusjõud P=mg.Raskusjõud loetakse rakendatuks raskus keskmesse ehk inertsikeskmesse,mille all mõeldakse mõttelist punkti kehal,mida läbib keha kõigile punktidele mõjuvate paralleelsete raskusjõudude resultant.Raskuskese ühtib sümmeetriakeskpunktiga,kui massi jaotus on konstantne kogu keha ruumala ulatuses. Keha kaal on jõud,millega keha mõjutab tuge või riputit,millele ta on asetatud.Kui see tugi või riputi liigub Maa suhtes vertikaalses raskuskiirendusega võrreldava kiirendusega a,siis keha kaal =m(g±a) Kus "+" märk vastab juhule,kui tugi või riputi liigub vertikaalselt üles "" vastab liikumisele vertikaalselt alla.Igal muul juhul on keha kaal võrdne raskusjõuga.
Teiste kehade poolt samaväärse mõjutamise puhul võib ühe keha kiirus muutuda kiiresti, teise keha kiirus samades tingimustes aga märgatavalt aeglasemalt. Võib öelda, et teine keha on inertsem ehk teisel kehal on suurem mass. Rahvusvahelises mõõtühikute süsteemis (SI) mõõdetakse keha massi kilogrammides (kg). Jõud on kehade vastastikmõju kvantitatiivne mõõt. Jõud on keha kiiruse muutumise põhjus. Newtoni mehaanikas võib jõududel olla erinev olemus: hõõrdejõud, raskusjõud, elastsusjõud jne. Jõud on vektorsuurus. Kehale mõjuvate kõikide jõudude summat nimetatakse resultantjõuks. Jõudu mõõdetakse dünamomeetri vedru venimise põhjal (joon. 5.1). Joon. 5.1 Jõu mõõtmine vedru venimise põhjal. Tasakaalu korral Newtoni 1. seadus: vastastikmõju puudumisel või vastastikmõjude kompenseerumisel (tasakaalustumisel) on keha kas paigal või liigub ühtlaselt ja sirgjooneliselt. Newtoni teine seadus on dünaamika põhiseadus
FÜÜSIKA KONSPEKT/KORDAMISMATERJAL Küsimused 1. Mis on vastastikmõju? 2. Mis on resultantjõud? 3. Mis on inertsiseadus (Newtoni I seadus)? 4. Mis on inertsus? 5. Mis on Newtoni II seadus? 6. Mis on Newtoni III seadus? 7. Mis on keha impulss? 8. Gravitatsiooniseadus ja gravitatsioonikonstant? 9. Raske ja inertne mass? 10. Mis on raskusjõud? 11. Maa mass ja Maa raadius? 12. Mis on raskuskiirendus/gravitatsioonikiirendus? 13. Mis on kaal? 14. Mis tähendab kaaluta olek? 15. Mis erinevus on raskusjõu ja kaalu vahel. 16. Mis on rõhumisjõud? 17. Mis on toereaktsioon? 18. Mida nimetatakse rõhuks? (p=F/S Pa) 19. Mis on hõõrdejõud? (takistusjõud) 20. Mis on seisuhõõrdejõud? 21
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
