Füüsika eksam vastustega: liikumine (0)

5 VÄGA HEA

Füüsika eksam

Liikumise kiirendamine.
Taustsüsteem on mingi kehaga seotud ruumiliste ja ajaliste koordinaatide süsteem. Kohavektor on vektor, mille alguspunkt ühtib koordinaatide alguspunktiga.
Trajektoor on keha või ainepunkti teekond liikumisel ruumis või tasandil. Trajektoori saab
korrektselt kasutada ainult punktmassi korral.
Kiirus on vektoriaalne suurus, mis võrdub nihke ja selle sooritamiseks kulunud ajagavahemiku suhtega(kiirusvektor on igas trajektoori punktis suunatud mööda trajektoori puutujat selles punktis)

Kiirendus on kiiruse muutus ajaühikus. (Kiirendusvektor lahutub kiirenevalt liikuva keha trajektoori igas punktis trajektoori puutuja sihiliseks tangentsiaalkiirenduseks ning sellega risti olevaks normaalkiirenduseks ehk tsentrifugaalkiirenduseks)

Ühtlaselt muutuv sirgjooneline liikumine. a= consT =>kolmikvalem,
Keha liigub sirgjoonelisel trajektooril, kusjuures tema kiirendus on nii suunalt kui suuruselt muutumatu ning samasihilise kiirusega. Realiseerub olukorras, kus keha liigub muutumatu jõu toimel (näiteks vabalangemine raskusjõu väljas).
, kus a-kiirendus, v-kiirus, t-aeg. Peale integreerimist saame
, kus v0-keha algkiirus ajahetkel t=0 Vastavalt kiiruse definitsioonile , seda uuesti integreerid es saadakse teada koordinaadi sõltuvus ajast

Kõverjooneline liikumine.
Liikumine on kõverjooneline parajasti siis, kui esineb kiirendus, mille siht erineb trajektoori puutuja sihist
Tangentsiaalkiirendus isel. kiiruse suuruse muutmist(suunatud piki trajektoori puutujat,puutujasuunaline) at=εr
Normaalkiirendus isel. kiiruse suuna muutumise (liikumissuunaga risti, suunatud piki trajektoori normaali ) -
r - kõverusraadius =n+t

Ringjooneline liikumine. , kus -sagedus (täispöörded ajaühikus), T – periood
, kus ω – nurkkiirus , φ – pöördenurk
, kus ε – nurkkiirendus

Newton kolm seadust.
Kehtivad ainult inertsiaalsüsteemides.
On 2 taustsüsteemi, mis liiguvad teineteise suhtes. Kui keha on ühe süsteemi suhtes paigal , siis teise suhtes liigub ta kiirenevalt. Järelikult ei saa Newtoni I seadus kehtida üheaegselt mõlemas süsteemis.
Newtoni I seadus: keha liigub ühtlaselt sirgjooneliselt või seisab paigal, kui talle ei mõju mingeid jõude. F=ma
Newtoni II seadus: kehale mõjuv resultantjõud on võrdne keha massi ja kiirenduse korrutisega.
Newtoni III seadus: kaks keha mõjutavad teineteist jõududega, mis on suuruselt võrdsed ja suunalt vastupidised.

Impulss ja impulsi jäävuse seadus. d/dt=
Impulss ehk liikumishulk on füüsikaline suurus, mis võrdub keha massi(m) ja kiiruse(v) korrutisega. Süsteemi impulss võrdub kõigi süsteemiosade impulsside summaga
(kg*m/s)
Impulsi jäävuse seadus Kui piirata süsteemi teda isoleerides välisjõududest, siis süsteemi kuuluvate impulsside summa ei muutu ajas. Kehtib sõltumatuna energia jäävuse seadusest.

Jõud.
Jõud on füüsikaline suurus, mis iseloomustab vastastikmõju tugevust. Jõudu määratleb tugevus ja suund.
Raskusjõud - jõud, millega Maa tõmbab enda poole temal asuvaid kehi, Maa poolt kehadele mõjuv gravitatsioonijõud (P=mg)
Gravitatsioonijõud on jõud, mille kaudu avaldub gravitatsiooni nähtus. Kehtib punktmassidele!
Gravitatsiooniseadus Kaks masspunkti tõmbuvad üksteise poole jõuga, mis on võrdeline nende massidega ning pöördvõrdeline nendevahelise kauguse ruuduga :
(r on kehadevaheline kaugus, G- grav.konstant)
Elastsusjõud on keha kuju ja mõõtmete muutumisel tekkiv jõud, mis on vastassuunaline ja suuruselt võrdne jõuga, mis antud hetkel keha deformeerib.
Hooke 'i seadus väidab, et kehas tekkiv elastsusjõud Fe on võrdeline keha pikkuse muutusega Fe = - kx , k –jäikustegur. Miinusmärk Hooke'i seaduses näitab, et elastsusjõud on deformeeriva jõu suhtes vastassuunaline. Jäikustegur näitab, kui suur elastsusjõud tekib keha pikkuse ühikulisel muutmisel.
Hõõrdejõud on liikumisele vastassuunaline takistusjõud , mis tekib kahe pinna kokkupuutel. F=μmg, kus μ –hõõrdetegur

Galilei teisendused . Invariantsed galilei teisendused. Seotud newtoni seadustega.
Galilei teisendus on Newtoni mehaanika reegel, mille abil saab siduda punktmassi koordinaate vaadelduna erinevates inertsiaalsetes taustsüsteemides. Kokkuleppeliselt võetakse paigalolev süsteem, x teljed langevad kokku
Punktmassi y ja z koordinaadid on paralleelsed, x koordinaadid erinevad.
x’=x-v0t ’=
y’=y
z’=z
t’=t
Galilei relatiivsusprintsiip – üleminekul ühest inertsiaalsüsteemist teise mehaanika seadused ei muutu.
Kuna süsteemid on inertsiaalsed , siis ka Newtoni I seadus kehtib mõlemas.

Mitteinertsiaalsed taustsüteemid liiguvad kiirendusega ning Newtoni I seadus ei kehti. Saame kirjeldada süsteemi nagu intersiaalsüsteemi, kui toome sisse inertsjõud (i=-m).
Tsentrifugaaljõuks on tsentrist välja suunatud jõud. F=mv2/r, r-raadius
Coriolise’i jõud - Maa peal liikumise hetkel sirgjooneliselt kiirenduseta liikuvate objektide trajektoorid on kõverjooned, kui nad kanda kaardile. Liikuv objekt hälbib põhjapoolkeral paremale ja lõunapoolkeral vasakule. Piki ekvaatorit liikuvaile objektidele Coriolisi efekt mõju ei avalda. c=2( x ) =m c

Töö, võimsus, kineetiline energia.
Töö (A) on füüsikaline suurus, mis iseloomustab ühelt füüsikaliselt objektilt teisele kanduva energia hulka(J – ühik) Kui jõud F on konstantne , liikumine on sirgjooneline, läbitud teepikkus on s ning jõu suuna ja liikumise suuna vaheline nurk on α, siis töö A avaldub korrutisena A=F·s·cosα. Erijuhul, kui jõu ja liikumise suund langevad kokku avaldub töö A=F·s. Teiste sõnadega, töö avaldub jõuvektori ja nihkevektori skalaarkorrutisena.
Kui töö on positiivne, siis teeb jõud tööd. Kui töö on negatiivne, siis tehakse tööd jõu vastu.
Gaasi kokkusurumiseks tehtav töö avaldub A= ∫ Fds
Võimsus näitab, kui palju tööd tehakse ajaühiku jooksul e töö tegemise kiirus. N= (kui aeg ei muutu) N=
Kineetiline energia - energia, mis on tingitud keha liikumisest teiste kehade suhtes, liikumisenergia . Ek= kulgliikumisel Pöördliikumisel , kus I – intermoment, ω-nurkkiirus
Jõu poolt sooritatud töö mõõdab kineetilise energia muutust.
Kulgliikumisel d=d, pöördliikumisel dA=d,
1
0

Potentsiaalne energia. Jõuväli.joonis 2
Potentsiaalseks energiaks nimetatakse energiat, mis kehadel on nendevahelise vastastikuse mõju tõttu. Näiteks maapinnalt üles tõstetud kehad mõjutavad üksteist gravitatsioonijõuga, deformeeritud keha osakesed mõjutavad üksteist elastsusjõuga. Maapinnalt üles tõstetud keha potentsiaalne energia Ep on määratud valemiga: Ep = m . g . h,
kus Ep(J) - keha potentsiaalne energia; m(kg) - keha mass; h(m) - keha kõrgus maapinnast;
g(m/s2) - raskuskiirendus . Kui kehad mõjutavad üksteist gravitatsioonijõuga, siis selle poolt tehtud töö võrdub potentsiaalse energia muudu vastandväärtusega: A = - (Ep2 - Ep1).
Jõuväli - kui keha on asetatud niisugustesse tingimustesse, et igas ruumipunktis mõjuvtavad teised kehad teda jõuga, mis muutub seaduspäraselt ühest punktist teise, siis öeldakse, et see keha asub jõudude väljas.

Energia jäävuse seadus. Kui süsteem on isoleeritud ja kõki seal mõjuvad jõud on konservatiivsed , siis koguenergia ajas on jääv.

Pöördliikumise dünaamika põhiseadus . = x , I=
Newtoni II seadusega analoogiline seadus pöördliikumisel. Seadus: Impulsimomendi muutus on võrdeline jõumomendiga ja toimub jõumomendi suunas. =I
Jõumoment on see põhjus, mis muudab keha impulsimomenti d / dt =

Impulsimoment ja tema jäävus. = x , =I
Impulsimoment näitab pöörleva keha osade impulsside mõju pöörlemisele
Impulsimomendi jäävuse seadus väidab, et suletud kehade süsteemi impulsimoment on jääv suurus

Harmooniline võnkumine ., ω=2 π/T +ω2x=0 harmooniline ostsillaator
Harmooniline võnkumine on võnkumine, milles võnkuv suurus muutub ajas sinusoidaalse seaduspärasuse järgi (saab kirjeldada sin-funktsiooni või cos-f-i abil).
x = A sin(ωt+ϕ0), kus x-hälve tasakaaluasendist, A-võnkeamplituud, ωt-võnkumise faas, φ0-algfaas. Siinusfunktsiooni periood on 2π.

Pendlid.
Vedrupendel
Vedrupendli periood T sõltub pendlikeha massist m ja vedru jäikusest k.
Mat. pendel – idealiseeritud süsteem, kus kaalutu ja venimatu niidi otsa on riputatud ainepunkt (pendli võnkeamplituudi muutmisel jääb pendli võnkeperiood samaks)
Matemaatilise pendli periood ei sõltu pendlikeha massist, vaid ainult pendli pikkusest l ja raskuskiirendusest g.
Füüsikaline pendel - suvalist keha, mis võib võnkuda mingi raskuskeset mitteläbiva telje ümber(pendli võnkeamplituudi muutmisel jääb pendli võnkeperiood samaks). Kõik looduses eksisteerivad võnkuvad kehad on füüsikalised pendlid
I on siin keha inertsimoment pöörlemistelje suhtes, m keha mass ja a pöörlemistelje ja masskeskme vaheline kaugus

Võnkumiste liitmine . Keha võib samaaegselt osaleda kuitahes mitmes võnkumises. Koguliikumise saame, kui liidame kõik need võnkumised , arvestades liikumissuunda. võnkumiste liitmine suundade järgi kahele põhijuhule: samasihiliste ja ristuvate võnkumiste liitmisele.
Samasihilised võnkumised: A2=A12+A22+2A1A2cos() , - faasivahe, A- amplituudid
Ristuvad võnkumised(üldine ellipsi võrrand): , x,y – hälbed , A-amplituudid, - faasivahe

Sumbuvad võnkumised. f=–rv, r – takistustegur , f -takistusjõud
Energia kadude puudumisel kestab võnkumine lõpmata kaua ja on harmooniline. Reaalses süssteemis pole aga mehaaniline energia jääv see töttu võnkumine sumbub x=A0e^βtcos(wt+ϕ0)
β-sumbetegur, A0 – amplituud aja arvestamise alghetkel

Sundvõnkumised ja resonants .
Sundvõnkumine on perioodiliselt muutuva välisjõu tõttu toimuv võnkumine
kus β- sumbuvustegur , ω0 -süsteemi võnkumise omasagedus, f0 –sundiv jõud
Resonants - nähtus, kus amplituud kasvab järsult, kui sundiva jõu sagedus läheneb süsteemi omavõnkesagedusele

Tasalaine(võrrand). nim. lainet, mille samafaasipinnad on tasandid ξ=Acos(ωt-kx), k=2 π/ λ

Hääl.
Hääl on kõris tekitatav ja suus kuuldele toodav heli, levib õhus pikilainetusena.
Heliks nimetatakse elastses keskkonnas levivat mehhaanilist võnkumist, mille sagedus asub vahemikus 16... 20 000Hz( infra -ultra). Helilained levivad vedelikes ja tahketes kehades niisama hästi kui gaasides . Helilainete edasikandumiseks peab olema mingi keskkond, seega vaakumis heli levida ei saa. Helitaset mõõdetakse detsibellides(dB).
Laine on võnkumiste ruumis levimine, mida põhjustab võnkeallika võnkumine. Kui võnkeallikas võngub harmooniliselt, siis on ka tekkiv laine harmooniline. Laine põhitunnuseks on energia edasikandmine.

Doppler’i efekt – nim. heli kõrguse olenevust allika liikumisest vastuvõtja suhtes, lainepikkuse muutus on võrdeline laineallika kiirusega vaatleja suhtes. Kui heliallikas läheneb vastuvõtjale, siis heli kõrgus suureneb, kui kaugeneb vastuvõtjast, siis heli kõrgus väheneb.
Doppleri efekti võib kogeda näiteks kui rong mööda sõidab. Rongi poolt tekitatava heli kõrgus ehk sagedus tõuseb kui rong sõidab meie suunas. Meist möödudes aga helikõrgus langeb kiiresti. Doppleri efektil põhineb radarite võime hinnata liikuva objekti kiirust. Selleks tuleb hinnata radarist väljunud kiirguse ja objektilt peegeldunud kiirguse lainepikkuste erinevust.
Doppleri efekt on laialt kasutusel astronoomias. Selle järgi on hinnatud tähtede liikumiskiirusi ja Universumi paisumiskiirust.
u – hääle kiirus õhu suhtes, vv – vaatleja kiirus, vA hääle kiirus, -vastvõtja registreeritud sagedus, - allika sagedus

Erirelatiivsusteooria.
I postulaat
Mitte mingisugused füüsikalised katsed ja vaatlused, mida tehakse inertsiaalsüsteemi sees, ei võimalda määrata selle liikumiskiirust.
Kõik inertsiaalsed taustsüsteemid on võrdväärsed kõigi loodusnähtuste kirjeldamisel.
II postulaat
Valguse kiirus vaakumis on ühesugune mis tahes inertsiaalses taustsüsteemis.

Samaaegsuse suhtelisus .
Kui sündmused toimuvad ühes ja samas punktis, siis nende samaaegsus ei olene taustsüsteemi valikust.
Kahes punktis toimuvate sündmuste samaaegsus on suhteline. Samaaegsus kehtib vaid antud inertsiaalsüsteemis. Ühes taustsüsteemis samaaegselt toimuvad sündmused toimuvad teistes taustsüsteemides eri aegadel , kui need taustsüsteemid liiguvad antud taustsüsteemi suhtes.
t -aeg liikuvas süsteemis, t0 seisvas süsteemis, v- süsteemi liikumiskiirus
Sellest järeldub ka pikkuse suhtelisus. Antud taustsüsteemis erineb liikumatu varda pikkus sama varda pikkusest liikuvas taustsüsteemis. Keha on kõige pikem selles taustsüsteemis, milles ta on paigal. .
l- keha pikkus liikuvas süsteemis, l0 -seisvas süsteemis.

Lorentzi teisendused.
Lorentzi teisendus on aegruumi teisendus erirelatiivsusteoorias, millega seotakse kahe erineva inertsiaalses taustsüsteemis paikneva vaatleja mõõtmistulemused. Fundamentaalne erinevus Galilei ja Lorentzi teisenduste vahel seisneb selles, kuidas Lorentz teineteise suhtes erineva kiirusega liikuvaid vaatlejaid kirjeldab: relatiivsusteoorias on ajaühikud, ruumilised pikkused ning sündmuste ajaline järjestus erinevate kiirustega liikuvate vaatlejate jaoks erinevad. Viimane tuleneb asjaolust, et valguse kiirus on kõigi vaatlejate jaoks alati ühesugune.
y’=y z’=z
β=v/c

Relativistlik energia. (kineetiline energia) valemid
Kogu relativistlik energia
Kineetiline energia , m0c2 on seisuenergia (keha koostisosade vastastikuse seose ja sisemise liikumise energia).

Ideaalse gaasi olekuvõrrand.
Ideaalne gaas on selline gaas , mille osakesed on punktmassid ning mille vahel vastastikmõju puudu.
Ideaalgaasi võrrand seob omavahel gaasi olekuparameetreid.
pV=nRT, kus p-gaasi rõhk(Pa), V-gaasi ruumala (m3), n-gaasi moolide arv (mol), R-universaalne gaasikonstant 8,314 J/K*mol, T-gaasi temperatuur (K)
kulgliikumise energia

Isoprotsessid .
Isoprotsessiks nim oleku muutumist, milles mingi olekut iseloomustav parameeter jääb konstantseks.
Isokooriliseks nimetatakse protsessi, kus gaasi ruumala on konstantne
V=const, siis
Isotermiliseks nimetatakse protseessi, kus gaasi temperatuur on konstantne
T=const, siis p1V1=p2V2
Isobaariliseks nimetatakse protsessi, kus gaasi rõhk on konstantne
p=const, siis
Adiabaatiline protsess on protsess, mille vältel süsteem ei ole väliskeskkonnaga soojusvahetuses. p1V1 ϰ =p2V2ϰ ϰ- kapa ϰ=

Maxwell’i jaotus.
Maxwelli jaotus on diferentsiaalne jaotusfunktsioon , mis väljendab mingi kiirusega osakeste suhtelist hulka. (Maxwelli jaotus pole leitud katsest, vaid tuletatud matemaatiliselt)
f(v,T) näitab, missugune osa kõigist molekulidest liigub antud kiiruse v juures võetud ühikvahemikus.vk-keskmine kiirus, vt- tõenäoseim kiirus, vrk- ruutkeskmine kiirus.
f =A v2*
∫fdv

Baromeetriline valem.
Baromeetriline valem , p - rõhk
Boltzmanni jaotus määrab osakeste jaotuse pot. energia järgi , n0 – molekulide kogutihedus, n – molekulide ruumtihedus, mille kiirus on suurem kiirusest v, m-molekuli mass, k-Boltzmanni konstant.

Termodünaamika I printsiip ja kuidas see seadus näeb välja isoprotsessides(kõigis neljas).
Termodünaamika I seadus sätestab, et keha siseenergia saab muutuda tänu soojushulgale, mis saadakse väliskeskkonnast ning tööle, mida süsteem teeb välisjõudude vastu. Termodünaamika I seadus valemi kujul: ∆u=Q-A, Q- soojushulk (J), ∆u-süsteemi siseenergia muut (J), A-töö (J)
Kõige lihtsam töö vorm on mehaaniline töö. Nt. Gaas teeb paisumisel tööd dA = pdV, kus p- gaasi rõhk, dV- ruumala muut.
Isoprotsessides:
isotermiline T=consT. Δu=0 Q=A
isokooriline V=consT. Δu=Q A=0
isobaariline p=consT. A=pΔV Δu=Q-A
adiabaatiline Q=0 Δu=-A
Siseenergiaks nim keha molekulide kin. ja pot. energia summat, keha võime teha tööd sisemiste protsesside arvelt. Gaasi siseenergia muutub tööd tehes, soojendamisel või jahutamisel.

Erisoojus jääval rõhul ja jääval ruumalal.
Erisoojus Ce on soojushulk, mis kulub, et tõsta ühikulise massiga keha soojust ühe kraadi võrra. (J/kg*K)
Kui gaasi soojendada jääval ruumalal, siis ei tee ta tööd ning kogu soojus läheb keha siseenergia suurenemisele.
Kui gaasi jääval rõhul soojendada, siis gaas paisub , tehes pos. tööd. Järelikult on sel juhul gaasi temp-i tõstmiseks tarvis rohekm soojust kui soojendamisel jääva ruumala korral (osa soojust kulub gaasi paisumistööks).
Erisoojus jääval rõhul on suurem erisoojusest jääval ruumala universaalse gaasikonstandi võrra. Cp=Cv+R

Adiabaatiline protsess ja adiabaadi võrrand.
Adiabaatiline protsess on protsess, mille vältel süsteem ei ole väliskeskkonnaga soojusvahetuses. p1V1 ϰ =p2V2ϰ (adiabaatiline võrrand) ϰ- kapa ϰ= ,Q=0
A= Δu =-i/2 m/μ RΔT TV ϰ-1=consT. pV ϰ=consT.
Joonis. Adiabaatilisel protsessil muutb rõhk ruumala muutudes kiiremini kui isotermilisel protsessil. Isotermilisel jääb temp. muutumatuks gaasi soojendamise-jahutamise ajal, adiabaatilisel aga mitte. Lisaks ruumala suurenemisele paisumisel langeb adiabaatisel ka temp. On kaks rõhku alandavat tegurit isotermilise protsessi ühe asemel.

Soojusmasinad . Triviaalne soojusmasin . Osad – soojendaja, jahutaja, töötav keha.
Soojusmasin on masin, mis muudab soojusenergia mehaaniliseks tööks. Soojusmasin võtab kuumalt kehalt soojushulga Q1, muudab osa sellest mehhaaniliseks tööks A ning annab ülejäänud osa Q2 ära külmemale kehale.
Rringprotsessiks nim protsessi, milles gaas pärast mitmes vaheolekus viibimist pöördub tagasi algolekusse.
Soojusmasina kasutegur näitab, kui palju kogu tööst muudab soojusmasin kasulikuks tööks, kasuteguri valem η=.

Carnot ’ masin, tsükkel .
Carnot masin on teoreetilise tähtsusega mudel. Masinal pole klappe ega
gaasivahetust. Gaasi soojendatakse ja jahutatakse vaheldumisi niiviisi, et:
1) ringprotsess oleks pööratav, 2) A>0
Carnot’ tsükkel koosneb kahest isotermist ja kahest adiabaadist.
Põhimõte: töötav aine paisub algul isotermiliselt, võttes soojendilt soojushulga Q1. Seejärel paisub ta varem omandatud siseenergia arvel veel adiabaatiliselt, temp. langeb. Järgneb töötava aine isotermiline kokkutõmbumine, mille käigus ta annab ära Q2 jahutile. Lõpuks surub välisjõud ainet adiabaatselt kokku, taastades siseenergia ning tõstes temperatuuri esialgsele tasemele .
Carnot’ tsükli kasutegur η=(T1-T2)/T1, kus T1 ja T2 on vastavalt soojendi ja jahuti temperatuurid.

Entroopia
dS=dQ/T, J/K –ühik, keha poolt saadud soojushulk jagatud temp.
Entroopia iseloomustab süsteemi korrastatust. Mida korrastatum on süsteem, seda
väiksem on entroopia ja vastupidi. Entroopia S = k lnW, kus k on Boltzmanni
koefitsient ja W süsteemi oleku termodünaamiline tõenäosus. Mida tõenäosem on
olek, seda suurem on W. Näiteks W saavutab oma maksimaalse väärtuse, kui kahe
gaasi molekulid on täielikult segunenud. Entroopiat TD II seaduses: Välisjõudude puudumisel võib mis tahes süsteemi entroopia ainult kasvada.
Entroopia kasvamise tulemusena süsteem läheb süsteem üle väiksema termodünaamilise tõenäosusega olekust suurema tõenäosusega olekusse. Vastupidine protsess ei ole suletud süsteemis võimalik.
Süsteemile mingi soojushulga andmine suurendab alati süsteemi entroopiat.

Termodünaamika teine printsiip.
Pole võimalik selline protsess, mille AINUS tulemus oleks soojuse ülekanne külmalt kehalt soojemale
Välisjõudude puudumisel võib mis tahes süsteemi entroopia ainult kasvada (piirjuhul olla konstantne) dS=dQ/T
On võimatu ehitada teist liiki igiliikurit (masin, mis liigub või teeb tööd igavesti ) s.o. niisugust perioodiliselt töötavat mootorit, mis muudaks mingist reservuaarist võetava soojuse täielikult tööks.

Ideaalse gaasi entroopia.
Konstantse erisoojuse korral ideaalse gaasi entroopia avaldub valemina
ΔS=cp ln – R ln
Muutuva erisoojuse puhul avaldub valemina
ΔS=a ln – R ln
+ b ΔT , a, b – konstandid, p – rõhk, T – temp, S - entroopia

Entroopia statistiline tõlgendus .
Kui süsteemil on võrde maksimaalse tõenäosusega olekuid mitu, võib süsteem minna ühest niisugusest olekust teise. Seega käituvad süsteemi entroopia ja tema oleku tõenäosus ühtemoodi : nad kas kasvavad või jäävad muutumatuks.
S=k lnW, k-Boltzmanni konstant, W-süsteemi oleku termodünaamiline tõenäosus. Pööramatu on iga niisugune protsess, mille puhul temaga vastupidise protsessi tõenäosus on äärmiselt väike.

Van der Waals võrrand..
Võrrand kirjeldab reaalsete gaaside käitumist.
z-moolide arv(m/müü), p-väljastpoolt gaasile avaldatav rõhk(võrdne gaasi rõhuga anuma seintele), a ja b- van der Waalsi konstandid.
I joonis:Van der Waals'i gaasi (teoreetiline) isoterm p - V teljestikus kriitilisest madalama temperatuuri korral. Ruumalade vahemikus V2 -- V1 peaks ruumala vähenemisega kaasnema rõhu kahanemine.

Vedelikud. Ära unusta joonist
Vedeliku molekulid paiknevad üksteisele väga lähedal ja nende vahel valitsevad tugevad tõmbejõud. Molekulidevaheline mõju kahaneb kauguse kasvades kiiresi, seetõttu võib tõmbejõudusid alates molekulide teatud vahekaugusest lugeda tähtsusetult väikesteks ning jätta nad arvesse võtmata. Seda kaugust r nim molekulaarmõju sfääriks. Pinnakihis paksusega r asuvale molekulile mõjub vedeliku sisse suunatud jõud( sarnane raskusjõuga). Pinnakihis olevad molekulid omavad lisaenergiat. Maa raskusväljas võtavad vedelikud sellise kuju, et nende summaarne energia oleks min. Keha mõõtmete suurenendes kasvab ruumala võrdeliselt joonemõõtmete kuubiga, pindala aga joonmõõtmete ruuduga. Pinnaenergia olemasolu tõttu ilmneb vedelike puhul tendents vähendada oma pindala.
Pindpinevus on nähtus, mille tulemusena vedeliku pind omandab minimaalse
võimaliku suuruse, vedeliku pinnakiht käitub kui elastne kile. Vedeliku pinnamolekulid mõjutavad üksteist tõmbejõududega, mis on suunatud piki pinda ja püüavad pinna suurust vähendada.
Pindpinevustegur on lisaenergia , mida omab ühikulise pindalaga vedeliku pind.(N/m ühik).
Kõrvera pinna puhul tekib lisarõhk, kumera pinna puhul positiivne, nõguse pinna puhul neg. ( Laplace ’i valem Δp=2Hα)
Kapillaarsus on nähtus, mis seisneb vedelikutaseme tõusus või languses peenikestes torudes, võrreldes vedelikutasemega jämedates torudes ja suuremates anumates , millega peenikesed torud on ühendatud.
Kapillaarsust põhjustab vedeliku pinna kõverdumisest (pindpinevusest) tingitud lisarõhk.
Märgamine on nähtus, mis väliste jõudede puudumisel avaldub vedelike tendetsis mööda tahkest ainest alust laiali voolata.
Vedelikud ja gaasid on isotroopsed (omadused on kõikides sihtides ühesugused), kristallid on anisotroopsed (mitmed füüsikalised (mehaanilised, soojuslikud, elektrilised, optilised ) omadused sõltuvad sihist).

Tahed e kristallilised(korrapärased=kristallilised) kehad., curie valem, erisoojus c joonis(3R)
Tüübid: joonkristallid(NaCl), atomaarsed kristallid(Si, C), metallilised kristallid(metallid), molekulaarsed(CO2).
Kristall on korrapärase ülesehitusega, aatomid paknevad geomeetriliselt korrapärase ruumvõre sõlmedes.
Mehaanilised omadused – jäikus , tugevus, tõmme
, vääne ϕ=kM, nihe tanϕ=
Soojuslikud omadused – soojusjuhtivus q=- λS λ-soojusjuhtivustegur,S- pinnaühik , -temperatuurigradient, q-soojushulk
Soojuspaisumine – osakeste vahekaugused suurenevad, kristalli ruumala kasvab.
Tahkete kehade soojusmahutavus sõltub temperatuurist. Abs. Nulli läheduses on kehade soojusmahutavus võrdeline abs. temp-i kuubiga ning küllalt kõrgel, igale ainele isel. tempil hakkab kehtima seadus Cu=3R Palude kehade puhul on see õige juba toatempil, temandi korral alles ~1000 ’C juures.

.DOCX Laadi alla originaalfail 15 lk · .docx · 55 allalaadimist

50 punkti Autor soovib selle materjali allalaadimise eest saada 50 punkti.

~ 15 lehte Lehekülgede arv dokumendis

2015-02-28 Kuupäev, millal dokument üles laeti

55 laadimist Kokku alla laetud

0 arvamust Teiste kasutajate poolt lisatud kommentaarid

erki.2344 Õppematerjali autor

gaas entroopia võnkumine siseenergia erisoojus amplituud keha mass newtoni i impulss välisjõu jäävuse seadus puutuja võnkumised elastsusjõud

Sarnased õppematerjalid

docx

Füüsika eksami konspekt

Kiirus on vektoriaalne suurus, mis võrdub nihke ja selle sooritamiseks kulunud ajavahemiku suhtega (kiirusvektor on igas trajektoori punktis suunatud mööda trajektoori puutujat selles punktis). Kiirendus on kiiruse muutus ajaühikus. (Kiirendusvektor lahutub kiirenevalt liikuva keha trajektoori igas punktis trajektoori puutuja sihiliseks tangentsiaalkiirenduseks ning sellega risti olevaks normaalkiirenduseks ehk tsentrifugaalkiirenduseks) 2,* Ühtlaselt muutuv sirgjooneline liikumine. a=consT =>kolmikvalem, Keha liigub sirgjoonelisel trajektooril, kusjuures tema kiirendus on nii suunalt kui suuruselt muutumatu ning samasihilise kiirusega. Realiseerub olukorras, kus keha liigub muutumatu jõu toimel (näiteks vabalangemine raskusjõu väljas). dv a= =Const , kus a-kiirendus, v-kiirus, t-aeg. Peale integreerimist saame dt v ( t )=v 0 + at , kus v0-keha algkiirus ajahetkel t=0 Vastavalt kiiruse definitsioonile dx

Füüsika

pdf

Füüsika eksam

Füüsika eksam 1. Liikumise kiirendamine. Taustsüsteem on mingi kehaga seotud ruumiliste ja ajaliste koordinaatide süsteem. Kohavektor on vektor, mille alguspunkt ühtib koordinaatide alguspunktiga. Trajektoor on keha või ainepunkti teekond liikumisel ruumis või tasandil. Kiirus on vektoriaalne suurus, mis võrdub nihke ja selle sooritamiseks kulunud ajagavahemiku suhtega(kiirusvektor on igas trajektoori punktis suunatud mööda trajektoori puutujat selles punktis)

Füüsika

doc

Mehaanika ja soojus

neile ei mõju teised kehad või teiste kehade mõjud kompenseeruvad. Järeldused: *Taussüsteem, kus see seadus kehtib, on inertsiaalne (Maa suhtes paigal või liiguvad jääva kiirusega). Ka heliotsentriline tausüst (süst., mille keskpunkt ühtib Päikesega ning mille teljed on suunatud vastavalt valitud tähtedele) on inertsiaalne. Seega, iga süst., mis liigub heliotsentrilise taussüst suhtes ühtlaselt ja sirgjooneliselt, on inertsiaalne. Maa liikumine Päikese ja tähtede suhtes on kiirendusega liikumine (ringliikumine) ei ole inertsiaalne (kuigi vahel võib nii vaadelda, sest kiirendus on väga väike). *On olemas ka teissuguseid taustsüsteeme, kus see seadus ei kehti mitteinertsiaalsed taustsüst-d (keha kiirus muutub ilma, et teda mõjutaks mingi teine keha näit kui buss hakkab järsku liikuma, siis inimeste kiirus bussis muutub....ninali maha). *Seadus korrigeerib inimese sünnipäraseid arusaamu liikumisest ja vastasmõjust J

Füüsika

docx

Füüsika I konspekt

PÕHIÜLESANNE. TAUSTSÜSTEEM Seda makromaailma kirjeldavat füüsikat, mille aluseks said Newtoni sõnastatud mehaanikaseadused, nimetatakse klassikaliseks füüsikaks. Mehaanika põhiülesandeks on leida keha asukoht mistahes ajahetkel. Taustsüsteem on mingi kehaga (taustkehaga) seotud ruumiliste ja ajaliste koordinaatide süsteem. Taustkeha, koordinaatsüsteem ja ajamõõtmisvahend (kell) moodustavad taustsüsteemi. 3. KULGLIIKUMINE JA PÖÖRLEMINE Kulgliikumine ehk translatoorne liikumine on jäiga keha mehaaniline liikumine, mille korral keha kõikide punktide trajektoorid on igal hetkel samasihilised ja tervikuna ühesuguse kujuga. Üldjuhul on kulgliikumine täielikult kirjeldatud, kui keha on antud kohavektori sõltuvus ajast. Erijuhud: ühtlane sirgjooneline liikumine, ühtlane ringliikumine, ühtlaselt kiirenev sirgjooneline liikumine. Pöörlemine on liikumine, mille puhul kaks kehaga seotud punkti ning neid punkte läbiv sirge on liikumatud

Füüsika

pdf

Füüsika 1 eksam

r r F1 = - F2 12. Jõuimpulss Iseloomustab F mõju ajavahemiku t jooksul t2 r p = J = F dt t1 Kuna muut on alati hilisema ja varasema väärtuse vahe, siis p = p2 - p1, kus p=F*t 13. Inertsijõud Kui süsteem liigub kiirendusega, siis kõik vabad kehad selles süsteemis liiguvad samuti kiirendusega, kuid süsteemi kiirendusega vastassuunaliselt. Meile tundub, et kehadele mõjub jõud, sest kogemus ütleb: ainult jõu mõjul toimub kiirendusega liikumine. Sellist jõudu nimetatakse inertsijõuks. Kui näiteks kiirendavas bussis olevatele kehadele mõjuvaid jõude kirjeldada Maaga seotud taustsüsteemis, siis inertsjõude ei ole. 1) Taustsüsteem liigub sirgjooneliselt kiirendusega a r r r r Fi = m a , seejuures Fi a Fi on inertsijõud; a on süsteemi kiirendus 2) Mitteinertsiaalne taustsüsteem pöörleb ümber telje nurkkiirusega . r Fi = m 2 r ,

Füüsika

doc

Füüsika 1 kordamisküsimused

valgustatus luks lx lm/m2 m2·m-4·cd=m-2·cd radioaktiivse aine aktiivsus bekerell Bq s-1 neeldumisdoos grei Gy J/kg m2·s-2 ekvivalentne kiirgusdoos siivert Sv J/kg m2·s-2 katalüütiline aktiivsus katal Kat s-1·mol Klassikalise füüsika kehtivuspiirkond – selle aluseks on Newtoni poolt formuleeritud 3 dünaamika põhiseadust. Klassikalises mehaanikas kasutatakse protsesside kirjeldamisel trajektoori mõistet, mis esitub diferentsiaalvõrrandi(tesüsteemi) abil. Mehaanika põhiülesanne on liikuva keha asukoha määramine, mistahes ajahetkel. Taustsüsteem – on kella ja koordinaatsüsteemiga varustatud keha, mille suhtes liikumist vaadeldakse.

Füüsika

docx

Füüsikalised suurused ja nende etalonid

x i j o Nihkevektor (+ joonis) – Nihkeks nimetatakse keha algasukohast lõppasukohta suunatud sirglõiku.millel on kindel suund. o Liikumisseadus (+ valem) - Kiirus näitab, kui suure teepikkuse läbib keha ajaühiku jooksul. Valemites tähistatakse kiiruse arvväärtust tähega s=v/t o Kiirus ja kiirendus(+ valemid) Ühtlane ja kiirenev liikumine (+ valem) Ühtlaseks liikumiseks on keha või masspunkti sirgjooneline liikumine, mille puhul keha läbib liikumise kestel mis tahes võrdsete ajavahemike jooksul võrdsed teepikkused.Liikumine on ühtlane sirgjooneline parajasti siis, (delta)v v−v 0 kui kiirusvektor ei muutu. v k = = ( delta ) t t−t 0 v−v 0 Kiirenev liikumine –. kiiruse muutumise kiirust ajas a= t (m/s2)

Füüsika

doc

MEHAANIKA JA MOLEKULAARFÜÜSIKA, PÕHIMÕISTED NING SEADUSED

MEHAANIKA JA MOLEKULAARFÜÜSIKA PÕHIMÕISTED NING SEADUSED Füüsika käsitleb looduse kõige üldisemaid nähtusi ja seaduspärasusi. Need ongi füüsikalised objektid. Objekt on see, millele tegevus on suunatud. Füüsikaline suurus on füüsikalise objekti mõõdetav iseloomustaja (karakteristik). Füüsika objekt (loodusnähtus) on olemas ka ilma inimeseta. Füüsikaline suurus on inimlik vahend objekti kirjeldamiseks. Suuruse mõõtmine on võrdlemine mõõtühikuga. Rahvusvaheline mõõtühikute süsteem SI kasutab 7 füüsikalist suurust põhisuurustena. Nende suuruste mõõtühikud on põhiühikud. Kõik teised suurused ja ühikud on määratud vastavalt põhisuuruste ning põhiühikute kaudu. Põhisuurused on: pikkus, aeg, mass, aine hulk, temperatuur, voolutugevus ja valgustugevus

Füüsika

Rohkem sarnaseid