Füüsika eksam (0)

1.Kes on vaatleja ja millistele tunnustele ta peaks vastama?

Vaatleja on inimene, kes saab ja töötleb infot maailma (looduse) kohta. Vaatlejat võib defineerida mitmeti, aga soovitav on seda teha tunnuste kaudu, mis ühel vaatlejal olema peavad. Vaatleja tunnusteks võiksid olla:
* vaba tahe ehk valikuvabaduse olemasolu
*aistingute saamise võime, võtmaks maailmast vastu infot;
*mälu ehk võime salvestada infot ja seda hiljem uuesti kasutada ning
*mõistus ehk võime konstrueerida mälus olemasoleva info abil mõtteseoseid, tehes nii tõeseid järeldusi maailma kohta ilma vastavat aistingutsaamata.

2.Mis on loodusteaduslik meetod? Kirjelda seda.

Loodusteadusliku meetodi all mõistetakse niisiis meetodit, mis seisneb vaatluste põhjal hüpoteeside püstitamises, nende põhjal ennustuste tegemises ja ennustuste paikapidavuse kontrollimises katsete (eksperimentide) läbiviimise teel.

3.Too näiteid ajaloolistest pikkuse, pindala, ruumala, massi ühikutest.

1 toll – pöidlalüli pikkus, = 2,54 cm
1 vaks – väljasirutatud pöidla ja väikese sõrme vaheline kaugus,
1 jalg – jalalaba pikkus,  30,48 cm
1 küünar – käsivarre pikkus väljasirutatud sõrmeotstest kuni küünarnukini, 53,3 cm
1 süld – laialisirutatud käte sõrmeotste vahe, üks süld võrdub kolme küünra või kuue jalaga
1 penikoorem = 7,468 km
1 toll = 2,54 cm
1 jard = 0,9144 m
1 miil = 1,609 km
1 pint = 0,568 dm3
1 gallon = 4,55 liitrit
1 nael = 0,454 kg
1 unts = 28,4 g

4.SI-süsteemi põhiühikud

SI algseteks põhiühikuteks olid pikkuse ühik meeter, massi ühik kilogramm, aja ühik sekund, temperatuuri ühik kelvin , elektrivoolu tugevuse ühik amper ja valgustugevuse ühik kandela. Aastal 1971 lisati neile ka ainehulga ühik mool .

5.Füüsikalised üldmudelid ja objektid. Too näiteid.

Selliseid mudeleid , mis on kasutatavad kogu füüsikas, nimetatakse füüsika üldmudeliteks. Füüsika üldmudeliks on näiteks keha ja ka punktmass .
Väljad on mitteainelised objektid. Väljade tunnuseks on see, et nad mõjutavad kehi ja omavad energiat. Näiteks Maa gravitatsiooniväli tekitab inimesele mõjuva raskusjõu, elektriväli sunnib juuksed peas püsti tõusma ning elektri- ja magnetvälja koos mõjutavad silma närvirakke selliselt , et tajume valgust. Mitteainelisteks ehk väljalisteks objektideks on veel näiteks heli ja soojus .
Kehad on ainelised objektid. Kehadeks on näiteks inimene, kivi, vihmapiisk ja Päike. Kehade juures saab uurida: koostist ja ehitust ning omadusi.

6.Mis on füüsikalise mõttes ruum?
Ruum on füüsika üldmudel, mida saab kirjeldada pikkuste võrdlemise teel.

7.Nimeta liikumise üldmudelid.

Liikumise üldmudeleid võib olla kuni kuus: kulgemine, pöörlemine , kuju muutumine, mahu muutumine, võnkumine ja laine.

8.Mille poolest sarnanevad ja milles erinevad aine ning väli?

Aine ja välja olulisemad sarnasused on järgmised:
1) Nii ainel kui väljal on vähimad portsjonid .
2) Aine ja väli on mõnede nähtuste korral eristamatud ( võivad teatud tingimustel kindlas vahekorras  teineteiseks muunduda).
Aine ja välja olulisemad erinevused on järgmised:
1) Ühes ja samas ruumipunktis ei saa olla korraga mitu osakest, sest nad ei mahu sinna. Küll võib ühes ruumipunktis olla samaaegselt mitmeid välju.
2) Osakestel on kindlad mõõtmed, väljadel ei ole.

9.Mida kirjeldab jõud?

Jõud iseloomustab vastastikmõju tugevust või ägedust.

10.Töö kui selle füüsikaline protsess ja selle mõõtmine.

Töö on füüsikaline suurus, mis kirjeldab protsessi – keha või kehade süsteemi üleminekut ühest olekust teise.
Töö mõõtühikuks džaul (1 J). Üks džaul (1 J) on töö, mille teeb jõud üks njuuton , kui mingi keha liigub selle jõu mõjul ühe meetri võrra.

11.Kineetiline ja potentsiaalne energia. Sarnasused ja erinevused. Too näiteid potentsiaalse energia üleminekust kineetiliseks ja vastupidi.

Kehade liikumisoleku energiat nimetatakse kineetiliseks energiaks. Kineetilist energiat omavad näiteks sõitev auto, lendav püssikuul ja pöörlev hooratas. Kõikidel liikuvatel kehadel on kineetiline energia.
Kehade omavahelise vastastikmõju energiat nimetatakse potentsiaalseks energiaks. Potentsiaalset energiat omavad näiteks ülestõstetud sangpomm, vinnastatud vedru ja tõukuvad magnetid.
Muutumine:
*Näiteks maast üles tõstetud kivil seni ainult potentsiaalne energia, kuni me tead käes hoiame. Kui me kivi lahti laseme, hakkab kivi langema ja järjest kiiremini liikuma ja koos sellega potentsiaalne energia vähenema ja kineetiline suurenema.
* Kui tõmmata vibu nööri pingule siis nööril on potentsiaalne enrgia, kui nöö lahti lasta avalduv noolele kineetiline energia.
Erinevused:
*Liikuva keha kineetiline energia sõltub kiirusest
*Jõuväljas asuva keha potentsiaalne energia sõltub asukohast

12.Võimsus ja kasutegur. Mõisted, tähised, ühikud.

Võimsuseks nimetatakse füüsikalist suurust, mis iseloomustab töö tegemise kiirust. Võimsuse tähiseks valemites on enamasti N.
Kasutegur on füüsikaline suurus, mis näitab kasuliku töö Akas ja kogu tööAkogu suhet. Ta avaldatakse enamasti protsentides. Kasuteguri tähiseks valemites on reeglina kreeka täht h.

13.Põhjuslikkus füüsikas.Too näiteid

Igal muutumisel on aga mingi põhjus ja iga muutus kutsub omakorda esile uue muutumise. Nähtuste vahel esineb põhjuslik seos – üks sündmus põhjustab teise sündmuse toimumise.
NT:
Õun tuleb oksa küljest lahti → õun langeb allapoole → õun jõuab maapinnale
Püssikuul tabab palkseina → kuul peatub seinas → seina sisse tekib auk

14.Milline on atomistliku printsiibi tähendus ja mõte?

Atomistlik printsiip, mis väidab, et loodusobjekte pole võimalik lõputult samal viisil jagada endiste omadustega osadeks .

15.Milline 20 saj füüsikaprintsiip tekitas klassikalise füüsika kriisi? Mis oli selle kriisi põhjus?

Absoluutkiiruse printsiip
Klassikalise füüsika kriis. Üheksateistkümnenda sajandi lõpus näis , et füüsika kui teadus on valmis saanud. Füüsika abil sai kirjeldada ja põhjendada kõiki tollal tuntud nähtusi. Teadlased töötasid vaid mõõtmistäpsuse tõstmisega. Varsti selgus aga tõsiasi, et klassikaline füüsika ei suuda sugugi kõike selgitada.

16.Selgita lühidalt relativistliku füüsika kolme klassikalist paradoksi.

Aja aeglustamine – aja aeglustumine suurtel kiirustel. Liikuvas süsteemis toimuvad protsessid, näivad paigalseisvale vaatlejale aeglustunutena. Kellakäigu sõltuvus liikumise kiirusest peegeldab ka aja ja ruumi vahelisi seoseid (kell käib seda aeglasemalt, mida kiiremini ta ruumis liigub)
Pikkuse lühenemine- keha liikumissuunaline pikkus on erinevates inertsiaalsüs erinev ning seda väiksem, mida suurem kiirusega keha liigub. Lüheneb liikumissihiline mõõde. Keha pikkuse olenevus tema liikumise kiirusest ei tähenda keha kokkutõmbumist, vaid peegeldab lihtsalt aja ja ruumi vahelisi seoseid (näib nii pikana).
Mass ja energia – klassikalises füüsikas loetakse kehamassi alati ühesuguseks, vaatamata sellele, kas keha liigub või mitte. Relatiivsusteooria näitab aga, et kehamass sõltub liikumise kiirusest(mida kiirem, seda suurem mass)

17.Massi ja energia vaheline seos.

massi ja energia ekvivalentsuse seadus – energia ja mass ei eksisteeri kunagi eraldi. (Iga massiga seotud kindel hulk energiat, igal energial kindel mass). Iga massimuutus toob kaasaa suure energiamuutuse; kuuma triikraua mass suurem kui külma triikraua
_________________________________________________

18.Mõisted: teepikkus, nihe , taustsüsteem.

Kui mõõdame alg- ja lõppasukoha vahekauguse täpselt piki trajektoori, saame teepikkuse.
Mõõtes kaugust aga mööda sirgjoont ehk linnulennul, saadakse nihe
Taustkeha, sellega seotud koordinaadistik ja ajamõõtmise süsteem moodustavad taustsüsteemi.

19.Ühtlase sirgjoonelise liikumise liikumisvõrrand ja graafik .

Mehaanika põhiülesanne on määrata keha asukoht mis tahes ajahetkel, st leida keha koordinaatide sõltuvus ajast. Kui paneme selle sõltuvuse kirja matemaatilise avaldise abil, saame liikumisvõrrandi.
             
Liikumisgraafikuks nimetatakse graafikut , mis näitab keha asukoha (koordinaadi x) sõltuvust ajast. Liikumisgraafiku horisontaalteljele kantakse aeg t ja püstteljele ajast sõltuv koordinaat x.

20.Keha keskmine kiirus ja hetkkiirus

Keskmine kiirus on võrdne kogu läbitud teepikkuse ja selleks kulunud koguaja jagatisega. Keskmise kiiruse tähiseks on vk ja mõõtühikuks 1 m/s.
Hetkkiiruse nimetus viitab sellele, et mõeldud on kiirust mingil konkreetsel ajahetkel.

21.Ühtlaselt muutuv liikumine. Positiivne ja negatiivne kiirendus.

Sellist liikumist, mille kiirus muutub mistahes võrdsete ajavahemike jooksul ühesuguse väärtuse võrra, nimetatakse ühtlaselt muutuvaks liikumiseks.
Kui kiirendus on algkiirusega võrreldes vastupidiselt suunatud, siis a negatiivseks. See tähendab seda, et kiiruse suund on algkiirusega võrreldes vastupidine ja keha on hakanud kiirenevalt tagasi liikuma.
Positiivne liikumine on, kui a > 0, ehk kui kiirus suureneb ja keha liigub edasi.

22.Ühtlaselt muutuva liikumise liikumisvõrrand ja graafik.

Teades nihke sõltuvust ajast, on liikumisvõrrandit lihtne koostada. Näitab ju see võrrand keha koordinaadi sõltuvust ajast ja nagu ütleb seos, saame keha koordinaadi arvutada mis tahes ajahetke jaoks, liites algkoordinaadile selleks hetkeks sooritatud nihke pikkuse: x = x0 + s.
Ruutfunktsiooni graafik on teatavasti parabool ja nii ongi ühtlaselt muutuva liikumise graafik parabooli kujuga. Sõltuvalt ruutliikme kordaja (kiirenduse) märgist on parabooli harud suunatud kas üles (a > 0) või alla (a

23.Vabalangemise kiirendus

Kõik kehad, kui miski neid ei takista, langemad maapinna poole sõltumata nende massist või kujust ühesuguse kiirendusega 9,8 m/s2 (tegur g=10m/s2)
________________________________________________

24.Missugune füüsikaline suurus iseloomustab kehade vastastikmõju?

Jõud on kehale suunatud toime, mis võib mõjutada tema liikumise iseloomu või tema kuju

25.Mis on keha inerts?

Newtoni esimene seadus, mis kirjeldab keha liikumist jõudude puudumisel: kehale mõjuvate jõudude puudumisel või nende kompenseerumisel on keha kas paigal või liigub ühtlaselt ja sirgjooneliselt.
Nähtust, kus keha püüab oma liikumisseisundit säilitada, nimetatakse inertsiks. Seepärast nimetatakse Newtoni esimest seadust ka inertsiseaduseks.

26.Keha kiirenduse sõltuvus massist. Newton ’i II seadus. Definatsioon ja valem.

Newtoni teine seadus ütleb: kui kehale mõjub jõud, siis liigub see kiirendusega, mis on võrdeline mõjuva jõuga ning pöördvõrdeline selle keha massiga. Matemaatiliselt väljendab Newtoni II seadust valem:

27.Newton’i III seadus.

Newtoni kolmas seadus: kaks keha mõjutavad teineteist suuruselt võrdsete vastassuunaliste jõududega.

28.Võrdle keha kaalu ja raskusjõud. Mis on kaaluta olek ja ülekoormus ?

Erinevus raskusjõu ja kaalu vahel seisneb selles, et raskujõud mõjub alati kehale, aga keha kaal mõjutab teisi kehi. Kui keha liigub Maa gravitatsiooniväljas kiirenevalt ülespoole, siis tema kaal suureneb. Kui keha liigub Maa gravitatsiooniväljas kiirenevalt allapoole, siis tema kaal väheneb.
Kui keha langeb vabalt, siis tekib kaalutus. Kaalutuseks ehk kaaluta olekuks nimetakse keha kaalu puudumist aluse liikumisel vaba langemise kiirendusega.
Ülekoormuseks nimetatakse kiirendusest põhjustatud kaalu suurenemist . Ülekoormust tuleb taluda näiteks kosmonautidel raketi stardi ajal. Samuti on ülekoormuse all lendurid vigurlennu ajal ning autojuhid kiirendusega liikudes.

29.Hõõrdejõu liigid. Hõõrdetegur

Seisuhõõrdejõud
Kui keha on kaldpinnal, hoiab teda sellises asendis paigal hõõrdejõud , sest kui hõõrdejõudu ei oleks, libiseks antud keha mööda kaldpinda alla. Kuna see jõud takistab kehade liikumahakkamist,  nimetatakse seda jõudu seisuhõõrdejõuks.  Seisuhõõrdejõud ehk staatiline hõõrdejõud on suunatud vastu sellele liikumisele, mis peaks tekkima ning on maksimaalne hetkel, kui kaks pinda hakkavad teineteise suhtes libisema. Seisuhõõrdejõud on siis, kui mingi jõud püüab keha paigalt nihutada, kuid hõõrdumise tõttu jääb keha paigale. Seisuhõõrdejõud mõjub näiteks põrandal olevale lauale ja toolile, mäeküljel lebavale kivile jne.
Liugehõõrdejõud
Liuge- ehk kinemaatiliseks hõõrdejõuks nimetatakse hõõrdumist, mis tekib ühe keha libisemisel mööda teise keha pinda jääva kiirusega ja on alati suunatud liikumisele vastu. Liugehõõrdumisel sõltub hõõrdejõud kokkupuutuvate pindade omadustest ja pindu kokku suruva jõu suurusest . Selline hõõrdumine tekib näiteks kelgu ja suuskade libisemisel mööda lund.
Hõõrdetegur
Näeme, et hõõrdetegur on võrdne hõõrdejõu ja toereaktsiooni jagatisega.
Hõõrdetegur ei iseloomusta mitte keha, millele hõõrdejõud mõjub, vaid libisevaid pindu. See sõltub kokkupuutuvate kehade materjalist, pindade töötlusest ja puhtusest. Samas ei sõltu hõõrdetegur kokkupuutepinna suurusest ega libisemise kiirusest, kui surve ja kiirus pole väga suured.
______________________________________

30.Sõnasta mõisted: joonkiirus, nurkkiirus , radiaan, periood, sagedus

Ühtlasel ringjoonelisel liikumisel nimetatakse teepikkuse (läbitud joone pikkuse) ning aja jagatist mitte lihtsalt kiiruseks vaid joonkiiruseks.
Nurkkiirus on võrdne ajaühikus sooritatava pöördenurgaga.
Radiaan (tähis rad) on SI-süsteemi tasanurga mõõtmise ühik
Perioodiks nimetatakse ajavahemikku, mille jooksul läbitakse üks täisring
Sageduseks nimetatakse ajaühikus tehtavate täisringide arvu.

31.Mis on kesktõmbekiirendus ja kesktõmbejõud?

Kesktõmbekiirendus on suunamuutusest tingitud kiirendus mis on suunatud alati keha trajektoori kõveruskeskpunkti poole ja on seega kiirusvektoriga risti.
Trajektoori kõveruskeskpunkti suunatud jõudu, mis põhjustab ringliikumist, nimetatakse kesktõmbejõuks

32.Kuidas mõista ringliikumise kiirendust juhul kui kiiruse arvuline väärtus ei muutu?

Tuleb välja, et ringliikumisel esineb kiirendus ka siis, kui kiiruse arvväärtus ei muutu. Kiirendus on ka ühtlasel ringliikumisel, kuna liikumise suund muutub.

33.Mis on resonants ?

Resonantsiks nimetatakse nähtust, kus välise mõju sageduse kokkulangemisel süsteemi vabavõnkumise sagedusega suureneb võnkeamplituud märgatavalt

34.Mõisted: laine, amplituud , periood, sagedus, lainepikkus.

Laineks nimetatakse võnkumiste edasikandumist ruumis.
Kuna laine on ruumis leviv võnkumine, siis iseloomustavad seda ka kõik võnkumist kirjeldavad suurused. Nii iseloomustavad lainet võnkeamplituudx0 (mõõtühik 1 m), periood T (1 s) ja sagedus f (1 Hz).
Lainepikkuseks nimetatakse kaugust kahe teineteisele lähima samas taktis võnkuva punkti vahel.
___________________________________________________

35.Impulsi jäävuse seadus.

Impulsi jäävuse seadus väidab, et igasuguse kehade süsteemi impulss on jääv, kui sellele süsteemile ei mõju väliseid jõude.

36.Selgita reaktiivliikumise põhimõtet.

Selleks et paigalt liikuma pääseda, on vaja vastastikmõju - teist keha, millest end eemale tõugata, nii et see vastavalt Newtoni III seadusele sama suure jõuga vastu mõjuks. Just tänu sellele saavadki kehad liikuma hakata. Jalad tõukavad teekatet, aerud vett, lennukipropeller õhku.

37.Pöörlemishulga jäävus

Kehtib pöörlemishulga ehk impulsimomendi jäävuse seadus. Välismõjude puudumisel säilitab süsteem oma pöörlemishulga ja sellega koos ka pöörlemistelje asendi. Sellepärast ei kukugi pöörlev vurr ja veerev rõngas ümber ning Maa telje kalde muutumatus paneb aastaajad vahelduma.

38.Mehaanilise energia jäävuse seadus.

Mehaanilise energia jäävuse seadus: suletud süsteemi kuuluvate kehade mehaaniline koguenergia on jääv