Füüsika 1-17 (probleemküsimused) (0)

1. Elastsusjõud. Hooke seadus
Elastsusjõud esineb kehade deformeerimisel ja on vastassuunaline deformeeriva jõuga. Hooke'i seadus: Väikestel deformatsioonidel on elastsusjõud võrdeline keha deformatsiooniga. Fe = -k ∆l k-jäikus ∆l-keha pikenemine
Elastsusjõud Fe tekib keha kuju muutmisel ehk deformeerimisel. Tema suund on vastupidine deformeeritud keha osakeste nihke suunale.
Hooke’i seaduse kohaselt on suhteliselt väikeste deformatsioonide korral elastsusjõud võrdne pikenemise ja jäikusteguri korrutise vastandarvuga.
(N). Jäikus sõltub keha materjalist ja mõõtmetest.

• Elastsusjõu mõjul hakkab keha võnkuma, kui jõud ja nihe on suunatud mööda ühte ja sama sirget. Elastsusjõu mõjul hakkab keha liikuma ringjooneliselt kui kehale mõjuv Fe on kiirusega risti.
  

Võib väljendada Newtoni II seaduse kaudu:
Näide 1. Kui seina külge panna vedru, mille teine ots ühendada mänguautoga, seejärel autot seinast eemale tõmmata ning lahti lasta, tõmbab kõigepealt vedru autot tagasi seina poole. Seda tehes surub aga vedru ennast kokku ning lükkab ennast elastsusjõu mõjul uuesti lahti, seejärel tõmbub jälle kokku jne. Auto hakkab edasi-tagasi võnkuma.
Näide 2. Nööri otsas tiirlev koormis liigub ringikujuliselt, sest nööri elastsusjõud on risti kiirusega.
2. Keha raskuskese. Punktmass.
Raskuskese on punkt, mida läbib keha osakestele mõjuvate raskusjõudude resultandi mõjusirge keha igasuguse asendi korral
Punktmass on keha, mille mõõtmeid antud liikumistingimustes ei tule arvestada.
3. Kulgliikumise iseloomulikud parameetrid.
Kulgliikumise korral liiguvad keha kõik punktid ühtemoodi (läbivad sama aja jooksul sama teepikkuse)
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 = kNcosα = kmgcosα
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
a0kiirenev
Raskuskiirendus : g=9,81 m/s2
Kesktõmbekiirendus (normaalkiirendus) väljendab ringliikumisel kiiruse suuna muutumist ajas. an = v2/R = ω2R ω- nurkkiirus
Nurkkiirendus näitab, kui palju muutub keha nurkkiirus ajaühikus.
β = (ω - ω0) / t (rad/sek2)
Kiiruse suuruse muutumist näitab tangentsiaalkiirendus. at = β r
9. Pöördliikumine. Pöördliikumise põhivõrrand.
Pöörlemine on ringliikumisega sarnane liikumine, pöörlemisel on aga keskpunkt keha sees. Pöörlemise all mõistetakse jäiga, liikumise käigus mitte deformeeruva keha asendi muutus.
ω= ∆ φ /∆t ∆ φ – raadiuse pöördenurk ∆t – selle moodustamiseks kujunud ajavahemik
ω= v/r (nurkkiirus) [rad/s] v= ωR ( joonkiirus ) [m/s]
φ = ω∙t ω-nurkkiirus φ-pöördenurk
ω = ωot ± βt2/2
10. Mitteühtlane liikumine
Kiirus on muutuv
11. Ühtlane liikumine
a=0 V=const
Keha sirgjooneline liikumine, mille puhul keha massikese või masspunkt läbib liikumise kestel ajavahemike jooksul võrdsed teepikkused.
12.Nurkkiirus ja võrdlus joonkiirusega.
Nurkkiirus ω näitab, millise pöördenurga sooritab keha ajaühikus. [ω]=[rad]/[sek]
ω= ∆ φ /∆t ∆ φ – raadiuse pöördenurk ∆t – selle moodustamiseks kujunud ajavahemik
Joonkiirus näitab, kui pika tee läbib keha ajaühikus mööda ringjoont. Joonkiiruse suund on alati puutuja sihiline. Jääva nurkkiiruse korral on joonkiirus on seda suurem, mida suurem on trajektoori (ringjoone) raadius: v= ωR=l/t
Võrdlus:
ringjoone kaare pikkus s=Rα
∆s=R∆ α |:∆t
∆s/∆t =R∙ ∆ α/∆t >>> v= ωR
13. Nurkkiirendus ja kesktõmbekiirendus
Nurkkiirendus: β = (ω - ω0) / t näitab, kui palju muutub keha nurkkiirus ajaühikus.
Kesktõmbekiirendus: an = v2/R = ω2R
14. Newtoni seadused
Newtoni esimene seadus ehk inertsiseadus: Keha liigub ühtlaselt sirgjooneliselt või seisab paigal, kui talle mõjuvate jõudude resultant võrdub nulliga.
See tähendab, et kehad ei muuda oma liikumisolekut iseenesest, selleks on vaja
rakendada jõudu. Sellist nähtust nimetatakse inertsiks (keha võime iseeneses säilitada oma liikumisseisundit kui ei teda ei mõjuta kõrvalised jõud)
Newtoni teine seadus: Kehale mõjuv resultantjõud on võrdne keha massi ja kiirenduse korrutisega. F=ma [m][a] = [1kg] [1m/s2] = [1N] jõud 1 N annab kehale massiga 1 kg kiirenduse 1 m /s2 .
Newtoni kolmas seadus ehk impulsi jäävuse seadus: Kaks keha mõjutavad teineteist jõududega, mis on suuruselt võrdsed ja suunalt vastupidised. F1= - F2 ma1= -ma2
m1v1 +m2v2=m1v1´+m2v2
15. Keha impulss ja impulsi muut
p=mv Keha impulsiks nimetame keha massi ja kiiruse korrutist. Keha mõju teisele kehale on seda tugevam, mida suurem on keha impulss. Väikese massiga keha võib võib teha suuri purustusi suurel kiiruse. mv2-mv1=p2-p1= ∆p ( liikumishulga muut = impulss)
16. Jõumoment - jõu võime põhjustada pöörlevat liikumist ümber punkti. Jõumoment on jõu ja tema õla korruti. Jõu õlg on jõu mõjusirge kaugus keha pöörlemisteljest. Momendi mõõtühik on Nm ( Njuutonit meetri kohta)
Mo = r∙F ;r-jõu õlg; F- jõud
17.Impulsi jäävuse seadus: Kui kehade süsteemile ei mõju väliseid jõude või see mõju tasakaalustatakse, siis süsteemi koguimpulss on nende kehade igasugusel vastastikmõjul jääv. m1v1+m2v2 = m1v1´+m2v2´