SISSEJUHATUSMis
on füüsika ja tema aine?
Füüsika
on
loodusteadus , mille eesmärgiks on füüsikalise (st materiaalse)
maailma üldiste seaduspärasuste väljaselgitamine
Traditsiooniliselt loetakse füüsika uurimisvaldadeks
Mehaanikat, Termodünaamikat,
Elektrit ja magnetismi, Optikat, Aatomfüüsikat, Tuumafüüsikat,
Osakeste füüsikat, Kondenseeritud aine füüsikat, Astrofüüsikat,
Biofüüsika?
Miks
ei saa mustkunsti või okultismi teaduseks pidada?
Teaduse
aluseks on teaduslik meetod, mille olulisemad punktid on
Vaatlus ja katse (
eksperiment )
Analüüs ja hüpotees
Mudel ja
teooria
Ennustus ja kontroll
Eeldades
lõpmatut Universumit, miks me näeme tähti tumedas taevas, mitte
ühtlaselt valgustatud taevavõlvi?Umbes
25% Universumi massist on mittekiirgav,valgust mitteneelav ja ka
mittehajutav tumeaine, mis avaldub vaid gravitatsioonilise mõju
kaudu.
Hiroshimale heidetud pommi puhul muundati energiaks kõigest 0.6 g massi.
Kui
palju energiat seejuures vabanes?Ilma
gravitatsioonita lendaksime Maa pöörlemise tõttu kui lingust
visatud maailmaruumi laiali. Millise kiirusega? – 465m/s
Maa
raadius:
6,4·106
mVeeklaasi
asetatud nael lasti täielikult ära roostetada. Seejuures
eraldus500000 J soojust. Kui suur (ja mis märgiga?) oli sellega
kaasnev veeklaasi massi muutus? Kas seda on võimalik mõõta? Ei
ole võimalik mõõta, sest praegune suhteline mõõtmistäpsus on
10-10
dm=0,6·10-11
E=mc2LASER -mis
see on?
MATEMAATIKA Hiina
tähestikus on 10000=104
hieroglüüfi. Mitmekohalist kahendarvu tuleks nende kodeerimiseks
kasutada?
Ligikaudu
13 kohalist kahendarvu.
Mitu
pooldumist on alates munaraku viljastamisest toimunud, arvestades, et
inimesel on ~1014
keharakku?
Ligikaudu
47 pooldumist
Laskerajal
on 5 võrdväärset laskurit. Igaüks neist tabab märki 70%
tõenäosusega. Milline on tõenäosus, et vähemalt üks neist tabab
märki jubaesimese lasuga? Aga tõenäosus, et keegi ei taba märki?Miks
ei saa mittesiledat f-i diferenseerida?
Mitu
mõõdet on punktil?
1 punkt
2 punkti määravad, mille
3
punkti määravad, mille
4 punkti määravad, mille
Vektori
pikkus ehk
moodul
leitakse avaldisest:
Kuidas
siis, kui
vektor on kolmemõõtmelises ruumis?
Universumison
1090
elementaarosakest. Mitme
bitine ribakood kirjeldab siis unikaalselt
igatühte neist? 300
Juhusliku
suuruse keskväärtus ja mediaan?
LIIKUMINEPunkt ekvaatoril : 0.465 km/s. Suurem kui helikiirus . Miks me midagi ei
tunneta? Milline on punkti ringjoonel liikumisest tingitud kiirendus?
Võrrelge raskuskiirendusega!
Atmosfäär
kui meie taustsüsteem liigub koos meiega.
Punkti ringjoonel
liikumisest tingitud kiirendus on 0,03m/s2
mis on võrreldes raskuskiirendusega palju väiksem.
Mitme
dimensionaalne on punkt?
0
Millisel
füüsikaseadusel põhineb ridva tasakaalustav omadus?
Jõud
on impulsi muutumise kiirus. Lisamassi m tasakaalust välja
viimiseks on vaja rakendada lisajõudu. F=pm
mdv=fdtMilline/millest
tingitud jõud põhjustab pendliliikumist tasakaaluasendi poole?
Potensiaalne
energia maa suhtes, gravitatsioonijõud.
Miks
on raske järsul kaldteel püsida?
Ei
oleks kui hõõrdejõud on suurem kui raskusjõud. Jõud mõjub alati
suunas, mis viib potensiaali vähenemisele. Vastujõud on sellele
hõõrdejõud (- märgiga)
Kaalsõltub:
keha
toetuspunkti kiirendusest, sh asukohast (laiuskraadist) Maal. Miks?
Keha
kaal sõltub tema asukohast Maal, sest Maa pöörleb ümber oma telje. Pöörleva keha pinnal asuvad kehad
tunnevad pöörlemisest
(õigemini keha inertsist) tingitud tsentrifugaaljõudu, mis on
suunatud piki raadiust pöörlemisteljest eemale ja see
vähendab
meie kaalu
(maapinnale avaldatavat jõudu
).
Tsentrifugaaljõud on suurim
ekvaatoril ja = 0 poolustel.
ümbritsevast
keskkonnast (nt õhk või vedelik). Miks?
Kaalu
vähendab ka keskkonna üleslüke. Tegemist on vedelikes tuntud
efektiga, mida teame
Archimedese seaduse nime all. Arvestades õhu
üleslükke
parandust kaalub üks
kilogramm udusulgi vähem kui 1 kg rauda, mis justkui räägib Newtoni II seadusele vastu. Tegelikult
vastuolu muidugi ei ole. Mass (ja raskus) on neil võrdne, erineb
nende kaal ehk toele mõjuv jõud. Üleslükke parandus on seda
suurem,
mida lähedasemad on kaalutava keha ja väljatõugatava õhu
tihedused,
kuni
selleni , et
vesinikuga täidetud õhupall omab hoopiski
negatiivset kaalu, jõud on negatiivne, s.t. suunatud üles).
Vees
on üleslükke jõud võrdne vee kaaluga hõivataval ruumalal.
Regular Coca purk upub vees, Coca Light aga mitte.Miks?
Suhrku
tõttu on Coca
cola tihedam! Üleslükkejõud!
Milleks
on autos õhkpadi?
Kokkupõrkel
jätkab juht liikumist, kuni mingi teine jõud teda ei peata. Õhpadi
loob jõu üle aja – impulsi. Mida rohkem aega jõul on aega mõjuda
juhile, et teda aeglustada, seda vähem kahju saab juht.
Mida
näitavad dünamomeetrid?
Jõudude ja kiirendusevahekord?
Keha
kaalumine on
niisiis massi
mõõtmise viis
gravitatsioonijõu kaudu.
Kaalu mõõdetakse dünamomeetriga (vedrukaaluga), massi
otseseks mõõtmiseks tuleb keha võrrelda massi etaloniga (nt kangkaalul).
Miks
polevõimalik ennast juustest tirides maast üles sikutada?Aga kuidas
on võimalik kive/raskusi maast üles tõsta?
Siin tuleb endale selgeks teha, et jõud on küll võrdsed, kuid
nad mõjuvad erinevatele
kehadele . Konkreetselt kivi puhul mõjutame
me kivi ülespoole suunatud jõuga F1 ja kivi omakorda meid
samasuure, kuid allapoole suunatud jõuga –F1. Edasi toetume me
maapinnale mõjudes
viimasele näiteks jõuga –F2, maa meid
omakorda ülespoole suunatud jõuga F2. Näeme, et meie kehale mõjub
kaks jõudu: üks, 8–F1, suunaga allapoole ja teine, F2, ülespoole.
Kui nüüd F2>F1, siis kivi tõusebki. Kui tuge ei oleks, ei
tõuseks kivi sentimeetritki (Münnhauseni efekt).
Küsime,
kas on võimalik, et rakett liigub kiiremini, kui temast väljuvad
gaasid (~1000 m/s)?
On
küll! Gaaside väljumise kiirus on kiirus raketi (tema korpuse)
suhtes.
Iga sellise kiirusega
ports Δv
lisab raketi
kiirusele
ΔV,
mis võrdub
Nagu
tulistaks
kuulipilduja raketi sabas. Kuulid väljuvad rauast
ühesuguse kiirusega. Iga
kuuliga viiakse süsteemist välja väike
impulss mv.
Et koguimpulss säiliks, peab kuulipilduja samasuguse implusiga
vastassuunas liikuma.
Neid väikesi portse summeerides võib kuulipilduja/raketi kiirust
väga suureks kasvada. Tekkinud
kineetiline
energia saadakse raketi kütuse siseenergia arvelt.
Samal põhimõttel töötavad reaktiivmürsud (katjuushad).
Miks
on vedurid nii rasked?
Miks neil niipalju rattaid on, kui
hõõrdumine kontaktpindalast ei sõltu?
vedurid
on rasked, sest raskete vagunite vedamiseks on vaja, et vedur oleks
raske. Suurema massiga on hõõrdejõud ratta ja liipri vahel suurem,
hõõrdejõud peab olema sama suur kui vagunite vedamiseks vajalik
jõud, muidu käiksid rattad tühjalt ringi. Palju rattaid on
sellepärast, et mass ühtlasemalt jaotuks vedurile ja et veduri
konstruktsioon oleks tugev.
Maalähedane
ruum?
200/6400=1/32
~3%Võrdse
suurusega ovaal. Kus on kalle suurim?
Otsades.
Miks sillad ehitatakse alati kumerusega ülespoole, mitte
allapoole?
tegelikult
ei peagi
sild kumer olema,
rippsild on nõgus. Betoonist sildade
puhul on materjali tõmbetugevus nõrgem kui
survetugevus . kumera
silla puhul sillale mõjuv raskusjõud deformeerib silda
survedeformatsioonina, horisontaalsel või nõgusal
sillal mõjub
tõmbedeformatsioon. betoon kui
rabe materjal seda ei talu, köissilla
puhul asi
vastupidine .
ilmselt
taheti valemiks
Hooke ´i valemit
F=-kx,
kus f on keha elastsusjõud, k
elastsuskoefitsient ja x
deformeerumise pikkus.
Miks
ehitatakse kurvid väljapoole kaldu? Miks me kurvis sõites ennast
kallutame?
Kui
kurvid on sissepoole kaldu... tähendab välisäär on kõrgemal kui
siseäär.
Tsentrifugaaljõud mõjub liikumissuunaga risti ja
ringliikumise keskpunktist välja poole. Tasases kurvis võib
põhjustada auto libisemist välja poole.
Vektorite korrutis!
Tsentrifugaal jõud on risti liikumissuunaga nende korrutis annab jõu
suuna, millega risti olles on jõud tasakaalus, autodre rehvide
haare parem.
Mitu
N kaalub keha massiga 1 kg? Aga Kuul?
Raskusjõud
Maal annab
massile 1 kg kiirenduse 9.8 m/s-2,
sel ajal kui jõud 1 N annab kiirenduse vaid ~1 m/s-2. Seega, mass 1 kg kaalub 9.8 N. Sama mass 1 kg kaaluks Kuu peal umbes
kuus korda vähem, sest Kuu
raskuskiirendus on 6x väiksem, seega
umbes
1.6
NPaadist
kaldale hüpates tõukate paati kaldast eemale. Kumb liigub hüppe
(tõuke) lõpuks kiiremini, teie kalda poole või paat kaldast
eemale? Millest see sõltub?
Jõud
mõlemas suunas on võrdsed aga keskkonna takistuse tõttu jõuan
mina ennem kaldale kui paat kaldast eemale.
Pall kukub käest põrandale ja põrkub sealt elastselt tagasi. Kui suur
impulss anti edasi põrandale? Näita,et impulsi jäävuse seadus
kehtib.
Elastne
on põrge, mille järel kehad täielikult
taastavad oma kuju. Kehade
siseenergia seejuures ei muutu. Elastsel põrkel jääb seega nii
kehade summaarne impulss kui ka nende summaarne kineetiline energia
muutumatuks.
Põrandale anti edasi impuls p
(mv)
p1+p2+p3+...+pn= const Kuidas
liigub kõrgest tornist alla lastud kivi?
Kas
kaugus torni vundamendist sõltub sellest, kui kõrgelt kivi alla
visati?Objektid,
mis langevad teatud kõrguselt maale (
v.a.
poolustel) nihkuvad veidi itta (~3.2 cm 100 m kõrgusest tornist visatuna).
Põhjus on selles, et torni otsa
joonkiirus
on veidi suurem kui torni alusel.
(
Vabalangemise
trajektoor on ruutparabool!!!
Kui
suure algkiirusega peab pumpama vett, et purskkaevu juga kerkiks 30 m
kõrgusele?
24 m·s-1
Kui
suur oleks lõppkiirus kui vesi langeb 30 m kõrguselt? SamaKui
kõrgele ja kui kaugele ulatub sama juga kui see suunata 45°all
kaldu?
Kiirus
tuleb jagada
vertikaal - ja horisontaalkomponendiks.
Mida
peab lennuki piloot tegema, et kabiinis tekiks kaaluta olek?
Kabiinis
on kaaluta olek siis, kui lennuk liigub vaba langemise trajektoori
mööda. See on paraboolikujuline trajektoor, mis algab suure
kiirusega üles-suunatud harul, läbib maksimumkõrguse ja edasi
liigub sümmeetriliselt alla. Samuti liigub püssist lastud kuul ja
üldse igasugune vabalt raskusväljas liikuv keha.
Kuidas
käitub keha, kui tsentrisuunaline jõud kaob?
Liigub
ühtlaselt ja sirgjooneliselt.
Hea
auto kiirendab kohapealt kiiruseni 100 km/h 10 sekundiga . Milline on
tema kiirendus? Kui pika vahemaa ta seejuures läbib?
2,78 m·s-1,
138 meetritKeha
langes maapinnale kiirusega 100 km/h. Kui kõrgelt ta alla kukkus
(õhutakistust ei arvesta)?
39
meetrit
Miks
vaheldub tõus mõõnaga kaks korda ööpäevas?
Looded on
Maa ja teiste taevakehade
gravitatsiooniväljade
koosmõju
poolt põhjustatud Maa perioodilised deformatsioonid.
Loodete mõjul
paiknevad maailmameres ümber suured veemassid,
tekitades
tõusu ja
mõõna.
Loodeline veeliikumine kujutab endast
hiigellainet,
mille
perioodiks
on pool ööpäeva (täpsemalt:
12
h 25 min).
Tõus tekib nii Maa Kuu-poolsel kui ka
vastaspoolkeral.
Tõusulaine liigub
ligikaudu mööda
Maa
paralleeli
ning igas kohas maapinnal on 2 korda ööpäevas tõus ja 2 korda
mõõn.
Alles
17. sajandil, kui
Newton avastas ülemaailmse gravitatsiooniseaduse,
sai selgeks, mis põhjustab tõusu ja mõõna. Maad ümbritsevas
meres esinevad looded on tingitud Päikese ja Kuu
gravitatsiooniväljade koosmõjust. Tõus ja mõõn toimub ka Maa
tahkes aines, kuid tunduvalt väiksemal määral kui ümbritsevas
veekihis.
Kuu
külgetõmbejõu mõjul saavad kõik Maa punktid
teatava kiirenduse
Kuu poole: mida väiksem on veeosakese kaugus Kuust, seda tugevamini
tõmbub see Kuu poole - tekib tõus. Kuna Maa
tsenter tõmbub Kuu
poole tugevamini kui veeosakesed teisel pool maakera, siis on teisel
pool maakera samuti tõus. Maa poolustel muutub sel ajal veekiht
õhemaks - seal on mõõn.
Päikese
gravitatsiooniväli Maa
asukohas on Kuu gravitatsiooniväljast küll
180 korda tugevam, kuid väljatugevuse muutus Maa läbimõõdu
ulatuses 2.2 korda väiksem. Seepärast on Päikese põhjustatud
looded Kuu poolt põhjustatuist tunduvalt väiksemad, kuid nad
avaldavad mõju loodete üldisele kõrgusele. Kõige tugevamad looded
esinevad Kuu loomise või täiskuu ajal, sest siis liituvad Kuu ja
Päikese mõjud. Tugevad looded on ka siis, kui Kuu asub oma orbiidil
Maale lähimas punktis (perigees). Kuu esimese ja viimase veerandi
ajal on looded minimaalsed, sest Kuu põhjustatud tõus vastab siis
Päikese poolt põhjustatud mõõnale.
Maa
pöörleb ümber oma telje palju kiiremini kui Kuu tiirleb ümber Maa
ja Kuu püüab tõusulainet enda poole tõmmata. Seepärast tekib vee
ja merepõhja vahel hõõrdumine, mida nimetatakse loodeliseks
hõõrdumiseks. See pidurdab Maa pöörlemist ning
suurendab
ööpäeva pikkust.
Ööpäev Maal pikeneb sajandis 0.0016 sekundi võrra ja Kuu eemaldub
Maast 33 meetrit sajandi jooksul. Looded Maal on aeglustanud ka Kuu
pöörlemist, nii et Kuu on Maa poole pööratud alati ühe ja sama
küljega. Maa pöörlemine aeglustub seni, kuni Maa pöörlemisperiood
saab võrdseks Kuu tiirlemisperioodiga.
Loodete
ajal muutub veetase ookeanides umbes 1 meetri võrra, kitsastes
lahtedes ulatub see kuni 20 meetrini. Sisemeredes ja järvedes
loodeid peaaegu ei esine: näiteks Läänemeres on looded kõrgusega
alla 10
sentimeetri .
Kas
vee voolamine kanalisatsiooni jälgib tsüklonite liikumist? Ei, selleks on jõud liiga väikesed (coriolsi efekt)
Kuidas
määrata torni kõrgust ampermeetri ja stopperi abil?
Vastus:
tuleb
ampermeeter alla
visata ja mõõta stopperi abil kui kaua see
kukub. Vastuse annab valem 3.10 kus a = g. Veelgi lihtsam on
käivitatud stopper alla visata, mis seiskub maapinnale jõudes.
Proovige
keerutada nööri otsa seotud kivi. Tunnete, et on vaja pingutada
lihaseid. Milleks jõud kui kivi kiirus ei muutu?
Selleks, et kallutada kivi kõrvale inertsiaalsest sirgest teest.
Planeedid liiguvad
ringile lähedastel (täpsemalt elliptilistel)
orbiitidel , järelikult samuti kiirenevalt.
Mitu
meetrit kukub iga 8 km pikkuse orbitaallennu ajal
sputnik?
orbitaallennul kosmoselaeva kaugus Maast ei muutu (s0=const=0)
Millal
peab kettaheitja ketta käest lahti laskma , et sektorisse tabada?Mis
määrab keha tasakaaluasendi?
Keha tasakaalu määrab teda ümbritsevate väljade potentsiaali
kuju
Mis
vahe on võnkumistel ja lainetel?
Võnkuda
võib ka üks osake (nt idaliseeritud
punktmass ). Lained on aga
ruumis
edasilevivad võnkumised,
mis eeldab paljude vastastikmõjus olevate osakeste olemasolu. Lained esinevad seega ulatusega süsteemides. Edasilevimine tuleneb
sellest, et mingis ruumipunktis toimuv muutus kutsub esile sarnase
muutuse naaberpunktis, aga veidi hiljem, vastavalt võnkeärrituse
edasilevimise kiirusele.
ENERGIAKui
jõusuunalist liikumist pole, on tehtud töö 0. Kuhu kadus kütuse
põlemisel saadud energia?
Soojuseks!
Heledus
ei kajasta üksnes energiatarbimist. Mida veel?
Rahvastiku
tihedust Mis
piirab inimese töövõimet?
Nii
energia kulutamise/tootmise kiirus ehk võimsus
(~100
W),
kui ka maksimaalselt arendatav
jõud.
Viimane on määratud luusiku, kõõluste ja lihaste mehaaniliste
omadustega.
Kas
mäe otsast orgu lastud kivi kiirus sõltub mäekülje kaldest, kui
hõõrdumist võib mitte arvestada?
Ekin +Epot=const.
Meid
huvitav energia muutus. Gravitatsiooniväli (nagu ka elektriväli) on
nn potentsiaalne väli, kus keha potentsiaalse energia muutus sõltub
ainult keha alg-ja lõppasendist, mitte aga vahepealse liikumise
trajektoorist. Tehtud töö on sama, ükskõik millist rada mööda
liigutakse
samade alg- ja lõpp-punktide vahel. Mäe otsa tassitud
kivi potentsiaalne energia ei sõltu sellest millist rada kivi üles
tarimiseks kasutati.
Kuidas
liigub läbi Maa pooluste puuritud auku visatud õun
(õhutakistust/pöörlemist arvestamata)?Pendeldab
seinast seina (võngub, tasakaalu ümber) jääb
pidama keskel, kus
on Epot kõige madalam.
Mis
vormi energiat kasutatakse elektri tootmiseks?
Vee
auru energiat.
Miks
me ei võiks päikesepatareid näiteks Kuule paigutada?
Jaapanlastel.Plaan
seisneb päikesepaneelidest
koosneva vööehitamises ümber Kuu11000
kilomeetri pikkuse
ekvaatori . Nii toodetud energia
saadetakse mikrolainete ja laseritega Maale,kus seemuudetakse elektriks.
Ettevõtte sõnul saaks nii rahuldada kogu maailma energiavajaduse.
Miks Universum gravitatsiooniliste ja elektriliste tõmbejõudude mõjul
kokku ei kuku?
Kui
üks
taevakeha läheneb (nt lõpmatusest) teisele (
elektron tuumale ),
siis tema potentsiaalne energia väheneb. Samavõrra peab kasvama
tema kineetiline energia. Kui energiat ära ei
anta , siis kineetiline
energia peab uuesti
muutuma potentsiaalseks ning kehad hakkavad
kaugenema. Kui aga osa energiast eraldub, nt valguskvandina hv, siis
tekib
seotud
süsteem,
mis hakkab oma ühise raskuskeskme ümber pöörlema.
ELEKTER Miks
on virmalised jälgitavadvaid poolustel?
Elementaarosakesed mis satuvad Maa magnetvälja, jäävad
spiraalsetele
orbiitidele
ümber magnetvälja jõujoonte. Lähenemisel
magnetpoolusele
nende liikumine aeglustub ja nad
suunduvad tagasi, kuni teine
magnetpoolus nad jälle omakorda tagasi suunab. Nii kontsentreeruvad
laetud osakesed Maa lähedale nn.
kiirgusvöönditesse.
Need lõksupüütud osakesed on enamasti
prootonid ja elektronid, mis
liiguvad kiirustega kuni 600 km/s. Pooluste lähedal algab sisemine
kiirgusvöönd umbes 100 km kõrguselt, ekvaatoril 1000 km
kõrguselt.
Virmalised tekivad pooluste lähedal
atmosfääri
ülakihtides,
kus juba
mainitud elementaarosakesed pommitavad hapniku ja lämmastiku
molekule, ergastavad neid ja sunnivad seega valgust
kiirgama .
Mitu
J tööd teeb vooluvõrgust võetud 1A vool 1s jooksul?
A-voolu
töö
U-pinge
(potensiaalide vahe juhi otstel)
I-
voolutugevus ehk laengu liikumise kiirus (ajaühikus mingit juhi
ristlõiget läbinud laeng)
Dipolaarne
magnetväli kaitseb Maa atmosfääri ja biosfääri kosmosest (eelkõigePäikeselt) tulevate kõrge energiaga laetud osakeste(nn
päikesetuule) eest. Kuidas?
Maa mittehomogeennsesse magnetvälja jäävad kinnni päikseslt
tulevad osaksed ja jäävad spiraalsetele orbiitidele liikuma.
Õues
on pakane , toas soe. Kuidas kraadiklaasita määrata toa
temperatuuri, kui teil on patarei , voltmeeter ja ampermeeter,
külluses vaskjuhet ja põhjalik füüsikateatmik?Ühendame
järjestikku patarei, traadikera ja ampermeetri, volt- meetri
lülitame mõõtma
pingelangu
traadikeral.
Kummagi mõõturi näitude järgi arvutame
Ohmi
seadusest
traadikera takistuse toa-temperatuuril
RT.
Siis pistame kera sulavasse lumme. Nüüd saame arvutada kera
takistuse
sulava lume temperatuuril
R0.
Takistus sõltub temperatuurist valemi
Rt=R0(1+αT)
kohaselt, siit leiame õhutemperatuuri toas. Toatemperatuuri lähedal
on
α=
0,0043 K-1.
Isa,
kes parasjagu märkis üles voolumõõtja näitu, lubas poja tunniks
õue.Isal kella pole. Kuidas ta saab poega kontrollida?
Voolumõõtja
näit on
kilovatt tundides mis on võimsus tunnis. Võimsus
N=U·I
mõõdetakse
vattides (W=J·s-1)
Kuidas
määrata hoburaudmagneti pooluseid (tähised on kustunud)
televiisori abil?
televiisori
ekraan helendab tänu elektronidele, millega ekraani pommitatakse.
elektron on negatiivse laenguga, järelikult loetakse elektronide
elektrivoolu suunda ekraanilt kineskoobi suunas (sest
kokkuleppeliselt on elektrivoolu suund positiivse laenguga osakeste
liikumise suund).
elektrivool ja magnet mõjutavad üksteist, nii et
elektronid kalduvad kõrvale vastavalt parema käe reeglile, kuidas
ekraanipilt täpsemalt välja peaks nägema ma ei tea.
On
vaja selgitada, kui pikk ja millise massiga on vaskjuhe, millest on
tehtud elektromagneti mähis. Kas tulete toime, kuiteil on vooluallikas , voltmeeter, ampermeeter ja mikromeeter ?
ega
vist ...
Miks
on kehad elektriliselt laetud?
Kehad
elektriseeruvad omavahelisel kontaktil seetõttu, et
laengukandjad lähevad ühelt kehalt teisele üle. Vabad laengukandjad on olulised.
KVANTFÜÜSIKAKuidas
aatomeid/molekule kaalutakse?
Nende inertsi kaudu
Kui
sagedus muutub ∞-st 0-ni, mis juhtub siis lainepikkusega?
Miks
Päike kiirgab enamiku oma kiirgusest nähtavas piirkonnas?
Musta keha kiirgus, tema temperatuurile 6000K vastab selline
lainepikkuste vahemike maksimum
Miks
näib valgus “valge”?
Miks
on seebimullid värvilised?
Miks
vikerkaare pingsal
vaatamisel kaob ja siis jälle nähtavaks tagasi
muutub?
Miks
moodustab vikerkaar kaare?
Miks
pole võimalik näha difrageeruvat elevanti?
Mistahes
nõrk
interaktsioon väliskeskkonnaga põhjustab nii klassikaliste
kui ka kvantsüsteemide dekoherentsi(pöördumatuse)Sama
põhjus, miks me ei näe elevandile vastavaid mateerialaineid.
Miks
me asju üldse näeme?
Sellepärast,
et
neilt hajub/peegeldubvalgus
Mida
me näeksime väikese mõõtmiste arvu korral? (elektronorbitaalid)
Hõõglamp
rohkem soojendab, kui valgustab. Miks?
Miks
on kvantefektid bioloogias raskesti jälgitavad?
MOLEKULIDArvutame elektroni kiirguse lainepikkuse, kui elektron saabub lõpmatu
kaugelt vesiniku aatomi kõige sügavamale energianivoole, mille
energia on-13.6 eV
Millises elektromagnetilise kiirguse spektri
piirkonnas see joon asub?
Kõik teised üleminekud omavad
lühemat?/pikemat?lainepikkust?Osakese
ristlõige iseloomustab tema takistust teiste osakeste liikumisele.
Nt kui viskate vastastikku üksteisele tennisepalle või korvpalle.
Millal on tõenäosus suurem, et
pallid kokku põrkavad?
Miks
on
metsad rohelised?
Mis
vahe on valguse peegeldamisel ja hajumisel?
Miks
paistavad
kauged mäed sinised?
Aga
miks on piim valge?
Miks
paistab päike õhtutaevas punane?
Miks
ei paista tähed
mustas taevas?
Miks
paistab
aknaklaas läbi serva vaadates värviline?
Miks
on pipar,
porgand ja tomat punast värvi?
MAKROSKOOPILINE
AINEKui
palju kaalub 1 mool valku, mille molekulkaal on 50 kD?
50 000 Da
50
000g.
Milleks
kulub keha poolt neelatud
soojus ?
Mikson nano -ja makromaailm nii erinevad?
Sellepärast,
et kõik osalevad juhuslikus termilises
tantsus RT:
Kas suur või väike ühik?
Miks
võrreldakse BoltzmannifaktorisEa-d RT-ga, mitte3/2
RT-ga?
Sellepärast,
et Boltzmanni faktor põhineb antud T-l kõige tõenäolisemal
kiirusel
vmax (mitte
RMS)
Miks
ei lenda kogu Maa atmosfäär maailmaruumi laiali? Kaant ju peal
pole!
Atmosfääri
molekulid on lõksus maa gravitatsiooni potensiaaliaugus. Tingimus
Maa külgetõmbejõust vabanemiseks on
ehk .
Molekulide keskmine kiirus on umbes 10 korda väiksem II
kosmilisest kkirusest 11,4 km/s. Seega tõenäosus, et molekulid
omaksid sellist energiat on
Täpsematel
rehkendustel tuleks arvestada ka molekulide jaotust
energiate järgi
NB!
Energia kasvab proportsionaalselt kiiruse ruuduga !Kui
mitme molaarneon õhk toatemperatuuril?
Kui
üks mool on ,
siis ühes liitris on
Kui
suur on seejuures hapnikukontsentratsioon?
Kui
suur on CO2 kontsentratsioon?
[CO2]=0.00037·42
= 0.0153 mM =
15
μM.
Mitme
molaarne on vesi?
1000/18=
55.6
MIdeaalgaasil
puudub potentsiaalne energia Miks?
Ideaalgaasi
postulaadiks on, et puuduvad molekulide vahelised inetraktsioonid
seega ka positsioonienergia.
Miks
on (paljud) taevakehad kerakujulised ?
Pindpinevuson
pinna omaduskokku tõmbudaja väikseimat võimalikku pinda (st
energiat) omandada. Eks ole olnud paljud taevakehad algselt vedelas
olekus.
TERMODÜNAAMIKAJää
on korrastatum kui vesi. Miks jää üldse eksisteerib?Miks
üleüldse kõik ained pole suurima entroopiaga gaasilises olekus?Valemi
vahena üleskirjutus iseenesest vihjab sellele, et mingi osa süsteemi
energiast ei ole tööna kättesaadav. Miks?
Sest
see energia on akumuleeritud molekulide soojusliku (
kaootilise )
liikumise näol. Soojusenergiat aga pole võimalik100%-lt tööks
muuta (
Carnot ). Niipea kui süsteemile energiat juurde lisatakse või
ära võetakse ilmneb see vastavalt kas temperatuuri tõusuna või
langusena.
Võrreldes
gaasidega on lahustes põrkesagedus vähemalt 3 suurusjärku suurem.
Miks?Kas
isoleeritud süsteemis on endotermiline reaksioon võimalik?
On
ikka,
Universum on isoleeritud süsteem, eksotermilised reaktsioonid
toimuvad ikka. Energia suurenemine kineetilse arvelt tähendab selle
vähenemist potensiaalse energia koha pealt, ehk
entroopia vähenemist.
Miks
ained auravad?Miks
suletud anumasei aurustu kõik molekulid?Mis
juhtub, kui isoleeritud toas jätta külmutuskapi uks kauaks ajaks
lahti?Miks
kohv jahtub?Miks
parfüümi lõhn levib kogu toas laiali?Miks
pole võimalik otseselt kasutada nt maailmaookeanis sisalduvat
tohutut energiakogust?Miks
suhkrutükk lahustub kuumas vees kiiremini kui külmas vees?Kui
palju energiat saame, kui selle suhkrutüki ära sööme?Mis
vahe on soojusmasinal ja soojuspumbal ?Mitu bitti sisaldab 1 mool gaasi?
Iga
gaasi
aatom salvestab informatsiooni oma asukoha ja kiiruse näol.
Info
arvuline väärtus sõltub nende suuruste mõõtmis täpsusest,
millele seab piirid
kvantmehaanika . Oletame, et iga gaasi
aatomsalvestab 10+10=20 bitti (see vastab mõõtmise suhtelisele
täpsusele 10-3)
1
mool gaasi salvestab seega 1025bitti
BIOENERGEETIKATüüpilised
tasakaalulised membraanipotentsiaalid: 0.1-0.2 V
Sellele vastab
elekriväljatugevus 105
V/cm. Miks? Kui suurt ioonide kontsentratsiooni erinevust on selle
potentsiaali hoidmiseks vaja?
Vee
kadu läbi taime pinnanimetatakse transpiratsiooniks. Kuidas see veevarustus toimib?
Vesi
liigub
puus mõnekümne mikromeetrilise läbimõõduga
ksüleemtorudes. Et kapillaarjõudude abil kõrgemaid puid varustada
peaksid torud ~100 x
peenemad olema. Ei ole, sest torude
voolutakistus kasvab proportsionaalselt 1/r4
Miks
Maa üle ei kuumene ega lõpuks ära ei põle/
aura ?
Mis
on fotosüntees?
Miks
peavad rakud sisaldama suure arvu molekule?
Hinnanguliselt
peab
rakk metaboolsete protsesside kindlustamiseks sisaldama vähemalt
120 valku, tema genoomseega vähemalt 120 geeni.
Miks
on rakud (üldiselt) väikesed?
Kuna
rakkude ainevahetus toimub suurelt ostalt difusiooni teel. Rakus
difusioonikonstant on 10-10
cm2s-1,
seega raku läbimiseks kulub umbes 1 sekund, kui
rakk oleks näteks
meetri kõrgune, siis läheks aega terve inimese eluiga.
Rayleigh hajumine
toimub pisikestelt osakestelt (tolmukübemed, õhu
aatomid ), mille
suurus on palju väiksem valguse lainepikkusest (ca 10 korda
väiksem). Kuna Rayleigh hajumise intensiivsus on tugevalt seotud
hajuva valguse lainepikkusega (pöördvõrdeline lainepikkuse
neljanda astmega), siis hajub sama suure läbimõõduga osakestel
erineva lainepikkusega
valguskiirgus erinevalt. Just valguse Rayleigh
hajumine õhumolekulidelt teeb päikesepaistelisel päeval taeva
siniseks ja hajumine atmosfääri alumistes kihtides olevatelt
tolmukübemetelt õhtutaeva punaseks.
Ja
miks püssikuulid pöörlevad?
oli meelde jäänud, et täpsuse
suurendamiseks , aga ma ei saa aru
täpselt kuidas...
pöörlev
keha üritab pöörlemistelje suunda säilitada, näiteks vurr peaks
ju pikali
kukkuma , kuid piisav pöörlemine hoiab teda püsti
Kõik kommentaarid