Füüsika 1. eksami Lühike konspekt (0)

Ühtlaselt muutuv ringliikumine – on ringjooneline liikumine, mille puhul keha kiirus mistahes võrdsetes ajavahemikes muutub võrdse suuruse võrra, st kiirendus on jääv. Nurkkiirus pole konstantne sellepärast, et on olemas nurkkiirendus, mille vektor on nurkkiirusega samasuunaline e aksiaalvektor.
Ühtlane ringliikumine – keha punktide liikumistrajektooriks on ringjooned , millede keskpunktid asuvad ühel sirgel- pöörlemisteljel . ühtlase ringliikumise korral on nii joonkiirus kui nurkkiirus konstantsed.
Ühtlane sirgjooneline liikumine – keha või masspunkti sirgjooneline liikumine, mille puhul keha massikese või masspunkt läbib liikumise kestel mis tahes võrdsete ajavahemike jooksul võrdsed teepikkused. Liikumine on ühtlane sirgjooneline parajasti siis kui kiirusvektor ei muutu. Inertsiseaduse järgi säilitab keha või masspunkt oma ühtlase sirghoonelise liikumise, kui talle mõjuvate jõudude resultant on null.
Mitteühtlaselt muutuv sirgliikumine – see on niisugune liikumine, kus ka kiirendus muutub.
Ühtlaselt muutuv sirgliikumine Ühtlaselt muutuval liikumisel liigub keha jätkuvalt sirgjooneliselt, ent kiirendus on nullist erinev (a= const ). Mitteühtlaselt liikumisel v ja a ei ole const. V=ds/dt ning a=dv/dt.
Ühtlaselt muutuv sirgliikumine on sirgjooneline liikumine, kus kiirendus muutub võrdsetes ajavahemikes võrdsete suuruste võrra, st kiirendus on jääv
Skalaarid ja vektorid - skalaarid on suurused (aeg, mass, inertsmom), mis on määratud üheainsa arvu poolt Mõnede suuruste määramisel on lisaks väärtusele vaja näidata ka suunda (jõud, kiirus, moment). Selliseid füüsikalisi suurusi nim vektoriteks. Tehted a)vektori korrutamine skalaariga ______ b) vektorite liitmine ________ c) kahe vektori skalaarkorrutsi on skalaar , mis on võrdne nende vektorite moodulite ja nendevahelise nurga koosinuse korrutisega _____________________________________________d) kahe vektori vektorkorrutis on vektor, mille moodul on võrdne vektorite moodulite ja nende vahelise nurga siinuste korrutisega, siht on risti tasandiga, milles asuvad korrutatavad vektorid ja suund on määratud parema käe kruvireegliga.
Newtoni seadused - 1) iga keha seisab paigal või liigub ühtlaselt seni, kuni välisjõud seda olekut ei muuda. 2) keha kiirendus on võrdelises seoses sellele kehale mõjuva jõuga ja pöördvõrdeline selle keha massiga a= F/m 3) kaks keha mõjutavad teinetest suuruselt võrdsete ja suunalt vastupidiste jõududega F=-F (F-resulteeriv jõud, mis on samasuunalise kiirendusega).
Harmoonilline võnkumine – nimetatakse mistahes võnkumist, mida saab kirjeldada siinusfunktsiooni ja koosinusfunktsiooni abil. x=A*sin φ; x-hälve tasakaaluasendist; A-maksimum hälve(võnkumise amplituud ); φ-võnkumise faas (φ=ωt); ω-nurkkiirus. Võnkumiseks nimetatakse protsesse, milledel on iseloomulik tetud korduvus. Siinuseliselt või koosinuseliselt toimuvaid füüsikalisi suuruse muutusi ajas nim harmooniliseks võnkumiseks. Harmoonilise võnkumise amplituudiks nim keha maksimum hälvet tasakaaluasendist. Võnkuva punkti kogu energia võrdub ajahetkel kineetilise energia ja potensiaalse summaga . Harmooniline võnkumine on protsess, kus punktmass liigub mööda sirget ning tema asukohta kirjeldav koordinaat (x) muutub ajas siinus (või koosinus) funktsiooni järgi.
Harmooniliste võnkumiste liitmine – kahe ühesuguse sagedusega, samasihilise, kuid eri amplituudidega ja algfaasidega võnkumiste liitmisel on summaks sama sagedusega harmoniline võnkumine. Kaks samasihilise, kuid eri sagedusega harmoonilise võnkumise liitmisel on tulemuseks mitteharmooniline võnkumine. Kahe vastastikku ristuva võnkumise liitmisel oleneb tulemus võnkumiste sagedusest ja faasidest a) kui võnked on sama sagedusega ja samas faasis, siis summarne liikumine toimub mööda sirget. b) kui võnked on sama sagedusega, kuid faasis nihutatud, siis toimub liikumine mööda ellipsit. c) kui sagedused on erinevad, siis täisarvkordsete sageduste suhete puhul kirjeldavad liitvõnkeid nn Lissajous ’ kujundid.
Võnkumisete sumbumine – on ka kirjeldatavad siinusfunktsioonina, kuid selle amplituud väheneb ajas ekspotentsiaalselt. x= Asinωst ωs=√ω02-β2 kus β on sumbuvustegur . Harmooniline võnkumine on protsess, kus punktmass liigub mööda sirget ning tema asukohta kirjeldav koordinaat (x) muutub ajas siinus (või koosinus) funktsiooni järgi. Harmooniliselt võngub näiteks ühtlase nurkkiirusega (ω) mööda ringjoont liikuva punkti (m) projektrioon (P). Võnkuva punkti kogu energia võrdub igal ajahetkel kineetilise energia (Wk) ja potensiaalse energia (Wp) summaga. x=A0*sinφ, kus A0-amplituudi väärtus; sinφ=sin(ωt+φ0).
Pöördliikumise dünaamika põhivõrrand – moment telje z suhtes võrdub keha inertsmomendi (I) ja nurkkiirenduse (ε) korrutisega
Töö, võimsus, energia – Töö (A) on võrdne kehale mõjuva jõu ja keha nihkevektori skalaarkorrutisega. A=Fs*cosα α-vektorite F,s vaheline nurk. Kui α on vahemikus 0°-90°, siis töö on positiivne. Kui α on 90° siis tööd ei tehta. Kui α on üle 90°, siis töö on negatiivne. Töö ühik on J ( dzaul ). 1J on töö, mida jõud 1N teepikkusel 1m. Võimsus (N) on suurus, mis näitab kui palju tööd tehti ühe ajaühiku kestel. N=Fv ühik on vatt (W); 1W=1J/s; 1hj=736W. Energia on suurus, mis iseloomustab keha võimet teha tööd. Energia jaguneb kaheks, kineetiliseks ja potensiaalseks energiaks, ühikuks on dzaul (J). Potensiaalne energia on Ep=mgh maapinnast kõrgusel h asuva keha , mille mass on m. Kineetiline energia võrdub tööga, mida tuleb teha, et panna keha massiga (m) liikuma kiirusega (v). A=mv2/2=Ek
Jõumoment – Jõu F momendiks antud punkti O suhtes nimetatakse vektorilist suurust M,mille määrab avaldis M=[rF],kus r on punktist O jõu rakendus punkti tõmmatud raadiusvektor.Punkt O,jõud F ja r on ühes tasapinnas.Vektor M on risti selle tasapinnaga.Vektor M on aksiaalvektor.Jõupaariks nimetatakse kahte suuruselt võrdset ning suunalt vastupidist jõudu,mille mõjusirged ei ühti. Jõupaarimoment on risti jõudude mõjusirgega määratud tasapinnaga ning arvuliselt võrdne jõu mooduli ja jõupaari õla korrutisega M=Fl.
Inertsmoment – I näitab pöörleva keha osade massi jaotust pöörlemistelje suhtes. Keha element (pisike osa) massiga m, asudes kaugusel r pöörlemisteljest, omab inertsmomenti I=mr2. Keha kui terviku inertsmoment leitakse keha osade inertsmomentide liitmise (integreerimise) teel. Inertsmomendi ühikuks SI-süsteemis on üks kilogramm kordameeter ruudus (1kg*m2)
Akustika - füüsikaharu, mis tegeleb helinähtuste uurimisega. Heli iseloomustab kõrgus, tämber ja valjus. Gaasides ja vedelikes levib heli pikilainetel ja tahketes nii piki kui ristil . Helid jaotatakse: lihthelid e toonid; liithelid (madal sagedus + täisarv korda kõrgemad ragedused); mürad (ei ole kordsed ). Heli minimaalset intensiivsust e tugevust nim kuuldeläveks [I0(1000Hz)= 10-12W/m2] . see sõltub aga subjektist ja sagedusest. Valulävi on heli intensiivsus mille juures tekivad kuulmis kahjustused (I=10W/m2).Heli valjus (L) 1 detsibell on hääle selline intensiivsuse nivoo,mille intensiivsuse ja 0-nivoole vastava intevsiivsuse jagatise kümnendlogaritm on 1/10.Heliallika võimsus N=IS I.intensiivsus,S-svääri pindala
Lained elastses keskkonnas – elastseks nim keskkonda, mille osakesed on omavahel vastastikmõjus, st kui üks osake panna võnkuma siis hakkavad võnkuma ka ta naaberosakesed. Võnkumise ruumlevimise protsessi nim laineks. Lained jaot: ristlained – osakesed võnguvad risti lainete levimise suunaga ja pikilained – osakesed võnguvad piki laine levimise sihti. Lainepikkus λ nim kaugust, mille võrra levib laine (võnkumine) ühe perioodi (T) vältel. λ=v*T. Lainelevimise kiirus elastses keskkonnas sõltub kahest komponendist- elastsusmoodulist E ja tihedusest ρ (roo) V Lainega kandub edasi akustiline energia. Laine põhivõrrand x=Asinω(t-τ);τ=s/v, s- teepikkus v-kiirus. Interferentsiks nim koherentsest lainete liitmist. Koherentseks nim ühesuguse sagedusega laineid , millede faaside vahe ei muutu aja jooksul. Difraktsiooniks nim laine paindumist oma teel seisva tõkke taha.
Isobaariline protsess – on protsess, kus temperatuuri tõusmisel 1°C võrra suureneb iga gaasi ruumala 1/273 võrra selle gaasi ruumalalt temperatuuril 0°C
Isokooriline protsess – on protsess, kus temperatuuri tõusmisel 1°C võrra suureneb iga gaasihulga rõhk 1/273 võrra selle gaasihulga rõhust temperatuuril 0°C
Isotermiline protsess – on protsess, kus konstantsel temperatuuril (t0) on antud gaasihulga ruumala (V) pöördvõrdeline rõhuga (p)
Bernoulli võrrand – statsionaarsel voolamisel ideaalses vedelikus tihedusega (ρ) on staatiline rõhk (p), vedelikusamba kaalust tingitud hüdrostaatilise rõhu (ρgh) ja dünaamilise rõhu (ρv2/2) summa jääv suurus. p1+ρgh1+ρv12/2=p2+ρgh2+ρv22/2; v-kiirus
Toricelli seadus – määrab anuma avast väljavoolava vedeliku kiiruse: v2=
Matemaatiline pendel – on kaalutu ja venimatu niidi otsa riputatud punktmass. Selle abil saab arvutada raskuskiirendust ilma keha massi teadmata. Teada on vaja õla pikkust (l) ja võnkeperioodi (T). T=2π
Füüsikaline pendel –võib olla iga keha,kui see on nii kinnitatud,et ta saab võnkuda ning kinnituspunkt ei ühti raskuskeskmega. Kõik looduses eksisteerivad võnkuvad kehad on füüsikalised pendlid. T=2π I0-inertsmoment
Sisehõõre vedelikus – (Fh) vedelikes on võrdeline kiiruse gradiendi (dv/dx) ja vedelikukihi pindalaga ning suunatud liikumise vastu, viskoosus e sisehõõrdetegur (η) ühik [Pa s]. Turbolentne on keeriseline või pööriseline voolamine, mis tekib ühel teatud kiirusel. Üleminekus laminaarselt voolamiselt turbolentsele voolamisele iseloomustab reinoldsi arv Rek=1000
Soojusmasina kasutegur – näitab, kui palju tööd muudab soojusmasin kasulikuks tööks. Selle käigus võrreldakse kütuse põlemise käigus vabanenud soojust ja kasulikku tööd. η=Q1-Q2/Q1*100% kus Q1 on tsüklis soojendult saadud soojushulk ja Q2 on jahutile antud soojushulk.
Ideaalse gaasi oleku võrrand – on gaas, mille molekulide vahel vastastikuse mõjutuse jõud puuduvad. Clayperoni võrrand e ideaalse gaasi oleku võrrand pV=*RT (R- univ gaasi konst 8,31 * 103 J/kmol*K) m-mass V-ruumala T-temperatuur (K) μ-gaasimoolimass p-rõhk
Termodünaamika 1 printsiip - Soojushulk mis antakse mingile süsteemile võib muutuda kaheks asjaks,kas süsteemi sisese energia tõstmiseks või süsteemi tööks välisjõudude vastu Q=U2-U1+A; Q-soojushulk, U-siseenergia, A-töö välisjõudude vastu. Kehade siseenergiat on võimalik muuta 2 viisil:1.Kasutada välis jõudude poolt tehtud töö arvelt. 2.Keha temperaturi tõstmisega st.soojuse juurde andmisega. Soojushulga (Q) ühikuks on (J)
Aine agrekaatoleku muutused – sulamine – aine üleminek tahkest olekust vedelasse soojust juurdevoolu tõttu. Tahkumine – aine üleminek vadelast olekust tahkesse koos soojuse eraldumisega. Aurustumine- vedeliku aurustumine ümbritsevasse ruumi. Soojushulk aines suureneb. Veeldumine – kui aur muutub vedelikuks on tegu veeldumise e kondenseerumisega. Soojust antakse ära. Amorfsetel ainetel pole kindlat sulamis-ja tahkumistemperatuuri, kristalsetel aga on.
Tahke keha joonpaisumine – tahke keha joonmõõtmete temp muutumisel ∆l=lt -l0 lt – keha pikkus erinevatel temperatuuridel algpikkusel l0 järgi. Suurust β, mis isel ruumipaisumise sõltuvust keha ainest ja välistingimusest nim ruumipaisumisteguriks. Β=3α Vt=V0 (l+βt) ruumipaisumistegur näitab, kui suure osa algruumalast temp 0° suureneb ruumala, kui keha soojendada 1° võrra (1+αt) joonpaisumis binoom (1+βt)
Aine oleku diagramm Y = temperatuur ja X = energia lisamine... Algab siis tahkest... tõuseb kuni T ulamine.. on stabiilne, mingi hetk hakkab tõusma jälle ja on vedel, kuni keemistemperatuurini.. seal siis on stabiilne. Energia jällegi neeldub ja edasi siis hakkab temperatuur tõusma ning aine on gaasiline. See on kristallilise aine puhul. Amorfsel ainel on sinkavonka joon, ilma stabiliseerumiseta tahkest gaasini.
Varjant 1
1.skalaarid ja vektorid;
2. pöördliikumise dünaamika põhivõrrand;
3. laines (elastses kk);
4. Bernoulli võrrand;
5. isokooriline protsess
Varjant 2.
1. Ühtlane sirgjooneline liikumine
2. Newtoni seadused
3. Füüsikaline pendel
4. Torricelli seadus
5. Aine oleku diagramm
Varjant 3.
1. Töö, Võimsus, Energia
2.Matemaatiline pendel
3.Ühtlane sirgjooneline liikumine
4.Sisehôôre vedelikus
5.Tahke keha soojuspaisumine
Variant 4
1. Jõu moment
2. Mitte ühtlane sirgliikumine Mitteühtlaselt muutuv sirgliikumine
3. Võnkumiste sumbumine
4. Termodünaamika esimene printsiip
5.Aine agregraatoleku muutused
5. varjant.
1.Ühtlane ringliikumine
2.Inertsmoment
3.Harmooniliste võnkumiste liitmine
4.Isotermiline protsess
5.Ideaalse gaasi oleku võrrand.
Variant 6

1.Ü htlaselt muutuva kiirusega ringliikumine
2.Harmooniline võnkumine
3.Akustika
4.Isobaariline protsess
5.Soojamasina kasutegur