Leidsid 33 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "Füüsika I 1. KT". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
ment, inerts, inertsmoment, gravitats, const, pöörd, õud, konst, nurkkiirus, impulss, kumine, momendil, cost, alatõltuvus, teepikkus, hooratas, normaal, amplituud, nihe, põhivõrrand, nöör, tõmbejõud, ketta, moodul, valulävi, joonestada, graafikud, koordinaati, tornist, visatakse, horisontaalselt, algkiirus, kolmnurkade, nurkkiirendus, peatusMassist sõltub Newtoni II seaduse järgi ka kiirendus, mille keha vastastikmõju tagajärjel saab. Newton defineeris massi kui keha inertsuse mõõdu ja sellele tuginedes saab massi määrata jõu poolt kehale antava kiirenduse kaudu. Tavaliselt leitakse mass aga hoopis kaalumise ehk kehale mõjuva gravitatsioonijõu mõõtmise teel. Kas niiviisi kahel erineval viisil leitud massid on ikka samad? Kehadel on raskus ja seega mass ka siis, kui nende liikumine ei muutu. Gravitatsioon ja inerts pole omavahel ühelgi viisil seotud. Kas see tähendab, et kehadel ongi kaks põhimõtteliselt erinevat massi -- raske ja inertne? 6 Tänapäevaks on füüsikud paljude katsete abil jõudnud arusaamisele, et inertse massi ja raske massi samaväärsus on klassikalises mehhaanikas mõõtmistele tuginev kogemuslik tõsiasi, millel puudub teoreetiline põhjendus
skalaarseostega,sest on tegemist sirgjoonelise liikumisega.Järelikult on ajaühikus läbitud teepikkus võrdne kiirusega ühtlasel sirgliikumisel: V=S/t Ja aja t jooksul läbitud teepikkus on siis vastavalt S=Vt. SI süsteemis on kiiruse mõõtühikuks m/s. 1.1.3.Ühtlaselt muutuv sirgliikumine Olgu t ajavahemik,mille jooksul kiirus muutus V¯,siis kiirendus a¯=lim V¯/t=dV¯/dt ja differentsiaalne kiiruse muut vastavalt dV¯=a¯dt Kui kiirendus on const. ja liikumine sirgjooneline ,siis kiirus,ajahetkel t. Tähistame algkiiruse vastavalt V0¯,siis olgu kiirusvektori moodul: V¯=adt=at Tähistame algkiiruse vastavalt V0,siis kiirus ajahetkel t,ühtlaselt kiireneval liikumisel: V=V0+at Ühtlaselt aeglustuva liikumise puhul on kiiruse muut negatiivne kiirendus ka negatiivne ning kiirus ajahetkel t vastavalt V=V0-at Kuna elementaarne ds¯=V¯dt,siis juhul a=const on teepikkus ühtlaselt muutuval sirgliikumisel S¯=V¯dt=V0¯dt+a¯tdt=V0¯t+at²/2
sirgjoonelise liikumisega.Järelikult on ajaühikus läbitud teepikkus võrdne kiirusega ühtlasel sirgliikumisel: V=S/t Ja aja t jooksul läbitud teepikkus on siis vastavalt S=Vt. SI süsteemis on kiiruse mõõtühikuks m/s. 1.1.3.Ühtlaselt muutuv sirgliikumine Olgu t ajavahemik,mille jooksul kiirus muutus V,siis kiirendus a=lim V/t=dV/dt ja differentsiaalne kiiruse muut vastavalt dV=adt Kui kiirendus on const. ja liikumine sirgjooneline ,siis kiirus,ajahetkel t. Tähistame algkiiruse vastavalt V0,siis olgu kiirusvektori moodul: V=adt=at Tähistame algkiiruse vastavalt V0,siis kiirus ajahetkel t,ühtlaselt kiireneval liikumisel: V=V0+at Ühtlaselt aeglustuva liikumise puhul on kiiruse muut negatiivne kiirendus ka negatiivne ning kiirus ajahetkel t vastavalt V=V0at Kuna elementaarne ds=Vdt,siis juhul a=const on teepikkus ühtlaselt muutuval sirgliikumisel S=Vdt=V0dt+atdt=V0t+at²/2
konstantse kiirendusega või lihtsalt kiirendusega liikumine? (Põhjendada) Vaba langemine on selline olukord, kus kehale mõjuvad ainult raskusjõud, seega kõik vabalt langevad kehad liiguvad raskuskiirendusega, mis ei sõltu keha massist → vaba langemine on konstantse kiirendusega liikumine. Kuna vaba langemine on konstantse kiirendusega, siis vabalt langeva keha kiirus muutub ühtlaselt, mistõttu ei saa ta olla konstantse kiirusega. 6. Kuidas on seotud nurkkiirus ja pöördenurk? Millises suunas on need vektorid suunatud? Hetkeline nurkkiirus on pöördenurga tuletis aja järgi. Keskmine nurkkiirus on keskmine pöördenurk jagatud ajaga. Pöördenurk on pöörlemistelje juures, pöördevektor on suunatud telje suunas, samuti ka nurkkiirus. 7. Kuidas on seotud punkti joonkiirus ja nurkkiirus? (Põhjendada) Punkti joonkiirus on punkti nurkkiiruse ja raadiuse (punkti kauguse teljest) vektorkorrutis. ds
skalaarseostega,sest on tegemist sirgjoonelise liikumisega.Järelikult on ajaühikus läbitud teepikkus võrdne kiirusega ühtlasel sirgliikumisel: V=S/t Ja aja t jooksul läbitud teepikkus on siis vastavalt S=Vt. SI süsteemis on kiiruse mõõtühikuks m/s. Ühtlane ringliikumine - Ühtlase ringliikumise korral on nii joonkiirus kui nurkkiirus konstantsed.ω-nurkkiirus ω=φ’ ω=φ/t f-sagedus T-periood f=l/T=ω/2Π V=Rω an=v2/R an- normaalkiirendus. Ühtlaselt muutuv ringliikumine - Nurkkiirus pole konstantne sellepärast et on olemas nurkkiirendus ,mille vektor on nurkkiiruse vektoriga samasuunaline e aksiaalvektor. a τ =εR DÜNAAMIKA ALUSED Dünaamika pôhisuurused -(Newton): 1.(inertsi seadus) masspunkt, millele ei mõju jõude, püsib paigal või liigub ühtlaselt sirgjooneliselt. 2.(määrab jõu F ja kiirenduse a vahelise sõltuvuse) masspunktile mõjuv jõud annab temale jõuga samasuunalise kiirenduse, mis on suuruselt võrdeline jõuga. A=F/m 3. (mõju ja
vastassuunaliste jõududega. F=-F S2;.Difraksiooniks nimetatakse laine paindumist oma 6.Impulsi jäävuse seadus:Vektorist suurust b=mv Wan der Waalsi võrrand: nimetatakse ainepunkti impulsiks. Seadus:Ainepunktide teel seisva tõkke taha.Kui >ava ,siis difr ,kui<< . isoleeritud süsteemi kogu impulss on jääv. 21.Akustika:Akustika käsitleb elastsuslaineid,millised asuvad sageduste vahemikus 10Hz kuni 20kHz.Akustika 36.Termodünaamilised protsessid gaasides: mivi=const käsitleb häält ning tema seost teiste füüsikaliste 7.Töö ja võimsus: Töö on jõu ja nihkevektorite korrutis
Kiirendus on positiivne, kui kiirus kasvab ja negatiivne kui kiirus väheneb. Seos teepikkuse ja kiiruse vahel avaldub: s=(v 2-v02)/2a. Vaba 2 langemine on ühtlaselt muutuva sirgliikumise erijuht, mille korral keha liigub maapinna suhtes ainult raskusjõu toimel. h=gt2/2. Maksimaalse tõusu kõrguse vertikaalsel ülesviskel saab leida valemist h=v0 2/2g. 7. KÕVERJOONELINE LIIKUMINE. KIIRUSE SUUND. NURKKIIRUS KUI VEKTOR JA SELLE SEOS JOONKIIRUSEGA. KIIRENDUS ÜHTLASEL RINGLIIKUMISEL. NORMAAL- JA TANGENTSIAALKIIRENDUS KÕVERJOONELISEL LIIKUMISEL Kõrverjooneline liikumine on punktmassi või jäiga keha või kehade süsteemi massikeskme liikumine, mille korral kiirusvektori siht muutub. Liikumine on kõverjooneline parajasti siis, kui esineb kiirendus, mille siht erineb trajektoori puutuja sihist. Kõverjooneline liikumine taandub ringjoonelisele.
väljendab ringliikumisel kiiruse Maa külgetõmbe mõjul liiguvad kõik vabalt langevad kehad Maa pinnale kiirendusega suuna muutumist ajas. g=9,81m/S².Igale kehale Maa pinnal ja selle Nurkkiirendus näitab, kui palju muutub läheduses mõjub raskusjõud P¯=mg¯.Raskusjõud loetakse rakendatuks nurkkiirus ajaühiku jooksul raskus keskmesse ehk inertsikeskmesse,mille all mõeldakse 1.2.Dünaamika mõttelist punkti kehal,mida läbib keha kõigile punktidele mõjuvate paralleelsete 1.2.1.Newtoni seadused raskusjõudude resultant.Raskuskese ühtib sümmeetriakeskpunktiga,kui massi jaotus on
1.Skalaarid ja vektorid - Suurused (ntx aeg ,mass,inertsmom),mis on määratud üheainsa arvu poolt. Seda arvu 3.Ühtlaselt muutuv ringliikumine - Nurkkiirus pole konstantne sellepärast et on olemas nurkkiirendus ,mille nim antud füüsikalise suuruse väärtuseks.Neid suurusi aga skalaarideks.Mõnede suuruste määramisel on lisaks väärtusele vaja näidata ka suunda (ntx jõud ,kiirus,moment).Selliseid füüs suurusi nim vektoriteks.Tehted: a) vektori * skalaariga av-=av-- b)v liitm v=v1+v2 c)kahe vektori skalaarkorrutis on skalaar, mis on võrdne nende
(kustutavad üksteist), siis ta liigub kiirusega, mis on muutumatu nii suuruse kui ka suuna poolest. Paigalseisu vaadeldakse kui liikumise erijuhtu, kus kiirus on võrdne nulliga. Mõlemal juhul puudub kiirendus. Seega, kui kehale ei mõju teised kehad, siis ta liigub kiirenduseta. Keha omadust säilitada oma esialgset liikumisolekut ( paigalseis või ühtlane sirgjooneline liikumine ) nimetatakse inertsiks. ( Inertia - ladina keelest - liikumatus, tegevusetus. ) Inerts avaldub näiteks auto järsul pidurdamisel, kui sõitjad kalduvad ettepoole, kiirel stardil, aga tahapoole; kurvis, kurvi välispoolsesse külge. Inertsiseadusest järgneb, et keha kiiruse suuruse ja suuna muutust põhjustab mingite teiste kehade mõju sellele kehale. Kiiruse muutumist iseloomustatakse kiirendusega. Järelikult võib öelda, et keha kiirendus on temale mõjuvate teiste kehade mõju tulemus.
dt dt dt saame kiirenduse esitada tangentsiaalkiirenduse ja normaalkiirenduse summana a = at + an . 2 2 Tangentsiaalkiirendus iseloomustab kiiruse mooduli muutumist dv ajaühikus at = . Normaalkiirendus iseloomustab kiiruse suuna muutumist dt ajaühikus an = v 2 r , kus r on trajektoori antud punkti kõverusraadius. Ühtlaselt muutuval ( ax = const ) x-telje sihilisel liikumisel, punktmassi koordinaat ja kiiruse projektsioon x-teljele ajahetkel t avalduvad vastavalt valemitele x = x 0 + v 0xt + axt 2 / 2 ning v x = v 0x + axt . Ühtlaselt muutuva liikumise korral, mis on kõigi kolme koordinaattelje sihiliste ühtlaselt muutuvate liikumiste summa, lisanduvad analoogilised võrrandid ka teiste telgede jaoks. G G
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.
Otsnik Tallinn 2003 2 1. SISSEJUHATUS. Mõõtühikud moodustavad ühikute süsteemi. Meie kasutame peamiselt rahvusvahelist mõõtühikute süsteemi SI ( pr.k. Syste`me Internatsional) mis võeti kasutusele 1960 a. Selle süsteemi põhiühikud on : meeter (m), kilogramm (kg) , sekund (s), amper (A), kelvin (K), kandela (cd) ja mool (mol). Skalaarid ja vektorid. Suurusi , mille määramiseks piisab ainult arvväärtusest,nimetatakse skalaarideks. Näiteks: aeg , mass , inertsmoment jne. Suurusi , mida iseloomustab arvväärtus (moodul) ja suund , nimetatakse vektoriks. Näiteks: kiirus , jõud , moment jne. Vektoreid tähistatakse sümboli kohal oleva noolekesega v , F . Tehted vektoritega: 1. Vektori korrutamine skaalariga. av = av 2. Vektorite liitmine. v = v1 + v2 3.Vektorite skalaarne korrutamine. Kahe vektori skalaarkorrutiseks nimetatakse skalaari , mis on võrdne
on olemas veel ajatelg. Et mõõtühikud peavad kõigil telgedel olema samad, tuleb ajamomenti enne teljele kandmist korrutada valguse kiirusega, mis erirelatiivsusteooria järgi on kõigis taustsüsteemides ühesugune. Nii saamegi neli koordinaati: x, y, z ja ct; keha liikumisteele (punktide hulk, kus liikuv keha asub erinevatel ajamomentidel) vastabki neliruumis tema maailmajoon. 11. N II ja III seadus. Jõud, mass ja impulss. Inertne ja raske mass. N II seadus ehk masspunkti dünaamika põhivõrrand Liikumishulga muutus on võrdeline jõuimpulsiga ja toimub jõu mõjumise suunas. r r d (mv ) = F dt Impulss e liikumishulk Liikumisolekut kirjeldav suurus, mis võrdub massi ja kiiruse korrutisega. r r r r p = L = mv = F t Jõud Jõud on füüsikaline suurus, millega mõõdetakse ühe keha mõju teisele. Jõu tulemusena muutub kehade liikumishulk r r
v = t Ühtlaselt kiireneva liikumise korral liigub keha nii suuruselt kui suunalt muutumatu kiirendusega 2 at s=v 0 t+ v =v 0 + a t 2 Mass Massiks nimetatakse füüsikalist suurust, millega mõõdetakse keha inertsust. Tähis m, ühik kg . Inerts Inerts on nähtus, kus keha püüab säilitada oma liikumisolekut (kiirust jäävana). Näiteks hamstri ratas tiirleb edasi peale hamstri seisma jäämist. Autoga sõites ja pidurdades keha vajub ette poole. Inertsus on keha omadus säilitada oma liikumisolekut. Nt auto pidurdab foori taga, aga ei jää kohe seisma. Inertsiaalne taustsüsteem Inertsiaalne taustsüsteem on taustsüsteem, milles kehad liiguvad jääva kiirusega, kui neile ei mõju teised kehad
Rõhumisjõud on alati risti pinnaga, millel keha liigub. Üleslükkejõud- Üleslükkejõud ehk Archimedese jõud on kehale vedelikus või gaasis mõjuv raskusjõule vastassuunaline jõud. Üleslükkejõud võrdub keha poolt välja tõrjutud vedeliku või gaasi kaaluga. F = mg = Vg, kus = vedeliku tihedus; V = keha ruumala; g = vaba langemise kiirendus; m = keha mass. Impulss- Liikumishulgaks ehk impulsiks nimetatakse keha massi ja kiiruse korrutist p(vektor)=m*v(vektor). Impulss on vektoriaalne suurus st. Tal on suund ja arvväärtus. Suund ühtib kiiruse vektori suunaga. Impulsiks ei ole erilise nimega ühikut, vaid see moodustab massi ja kiiruse ühiku korrutisena 1kg*1m/1s. Newtoni teisest seadusest saame F(vektor)=p/t F(vektor)* t=p(vektor). Juhul, kui kehade süsteemile mõjub sama suur jõud, aga mõjutus kestab erineva ajavahemiku, siis on erinev ka impulsi muutus. Mehaaniline süsteem võib koosneda paljudest kehadest. Süsteemi impulss on leitav süsteemi
pikkus s võrdub raadiusega r . Sellest = s / r ja s = r . Nurkkiirus näitab, kui suur pöördenurk läbitakse ajaühikus. = / t . Nurkkiiruse SI-ühik on üks radiaan sekundis (1 rad/s). Seda ühikut esitatakse lühidalt kujul 1 s-1. Perioodiks T nimetatakse aega, mille jooksul piki ringjoont liikuv keha teeb ühe ringi (jõuab tagasi lähtepunkti). Pöördliikumisel nimetatakse perioodiks aega, mille jooksul pöörlev keha teeb ühe täispöörde (läbib pöördenurga 2 rad). Seega nurkkiirus = 2 / T. Võnkumisel nimetatakse perioodiks aega, mille jooksul sooritatakse üks võnge. Joonkiirus ringliikumisel = ringjoone pikkus : periood. v = 2 r / T. Seega v = r . Joonkiirus on suunatud piki ringjoone puutujat. Kesktõmbekiirendus (normaalkiirendus) väljendab ringliikumisel kiiruse suuna muutumist ajas. Kesktõmbekiirendus on kiirusega alati risti ning vektorina suunatud ringjoone keskpunkti. Kesktõmbekiirendus avaldub kujul ak = v2/ r ehk ak = 2 r .
pikkus s võrdub raadiusega r . Sellest = s / r ja s = r . Nurkkiirus näitab, kui suur pöördenurk läbitakse ajaühikus. =/ t . Nurkkiiruse SI-ühik on üks radiaan sekundis (1 rad/s). Seda ühikut esitatakse lühidalt kujul 1 s-1. Perioodiks T nimetatakse aega, mille jooksul piki ringjoont liikuv keha teeb ühe ringi (jõuab tagasi lähtepunkti). Pöördliikumisel nimetatakse perioodiks aega, mille jooksul pöörlev keha teeb ühe täispöörde (läbib pöördenurga 2 rad). Seega nurkkiirus = 2 / T. Võnkumisel nimetatakse perioodiks aega, mille jooksul sooritatakse üks võnge. Joonkiirus ringliikumisel = ringjoone pikkus : periood. v = 2 r / T. Seega v = r . Joonkiirus on suunatud piki ringjoone puutujat. Kesktõmbekiirendus (normaalkiirendus) väljendab ringliikumisel kiiruse suuna muutumist ajas. Kesktõmbekiirendus on kiirusega alati risti ning vektorina suunatud ringjoone keskpunkti. Kesktõmbekiirendus avaldub kujul ak = v2/ r ehk ak =2 r .
...............................................................................................9 13. Kehade vaba langemine.........................................................................................................10 II ARVESTUS NEWTONI SEADUSED. TÖÖ JA ENERGIA............................................10 1. Inertsiaalne taustsüsteem ..................................................................................................10 2. Inerts........................................................................................................................................10 3. Mass.........................................................................................................................................11 4. Jõud..........................................................................................................................................11 5. Newtoni I seadus (e inertsiseadus)..........................
Kulgliikumisel jääb iga kehaga jäigalt ühendatud sirge paralleelseks iseendaga. Punktmassiks loetakse keha, mille mõõtmed on palju väiksemad tema poolt läbitud tee teepikkusest. Massikese on punkt, mida läbivat mistahes sirget mööda mõjuv jõud kutsub esile selle keha kulgliikumise. Trajektoor on joon mida mööda punktmass liigub. Nihe on vektor, mis ühendab keha algasukohta lõppasukohaga. 3.Ühtlane ringliikumine-Ühtlase ringliikumise korral on nii joonkiirus kui nurkkiirus konstantsed.-nurkkiirus =' =/t f-sagedus T-periood f=l/T=/2 V=R a n=v2/R an- normaalkiirendus. 4.Ühtlaselt muutuv ringliikumine-v(joonkiirus) ei ole const ,(nurkkiirus) ei ole const -nurkkiirendus =const .Nurkkiirus pole konstantne sellepärast et on olemas nurkkiirendus ,mille vektor on nurkkiiruse vektoriga samasuunaline e aksiaalvektor.=´ =at/R at=R a=v´ v=v0+at S=v0+at2/2 =0+t 5.Newtoni seadused.Kulgliikumise dünaamika-Dünaamika puhul lisandub liikumisele kaks
v(keskm)= (v+v)/2 keskmine kiirus arvutatuna läbi alg- ja lõppkiiruse v(keskm)= v+(at²)/2 keskmine kiirus arvutatuna aja ja kiirenduse olemasolul s= vt+ (at²)/2 teepikkus/nihe, kui on teada aeg s= (v²- v²)/2a teepikkus/nihe kui on teada lõppkiirus v=v+gt vaba langemise kiirus s= vt +(gt²)/2 vaba langemise teepikkus NB! Vabalt langeva keha g>0 g=9,8 m/s² 10 m/s² Vertikaalselt üles visatud keha g<0 g= -9,8 m/s² -10 m/s² JÕUD JA IMPULSS 1. Füüsikaliste suuruste tähised, mõõtühikud ja mõõtmine. Mass m Kg Kaal Raskusjõud F N Dünamomeeter Gravitatsioonijõud F N Dünamomeeter Hõõrdejõud Fh N Dünamomeeter Jõud F N Dünamomeeter Keha kaal P N Dünamomeeter Elastsusjõud Fe N Dünamomeeter 2 Kiirendus a m/s Kaudne mõõtmine
r2 kg2 Mm Maa gravitatsioonijõud: F g=G R2 F GMm M m Raskuskiirendus:a= = 2 =G 2 =9.8 2 =g m R m R s Kaal Mõisted: kaal P, raskusjõud F g, mass m, gravitatsioonilise vabalangemise kiirendus g Kaal: P=F g =mg Impulss Mõisted: impulss p, mass m, kiirus v Impulss: p=mv kg ⋅m Ühik (p): s v−v 0 mv−m v 0 ∆p Impulsi seos jõuga: a= ⇛ F= ⇛ F= ∆t ∆t ∆t ∆ p1 −∆ p 2 Impulsi jäävseadus: F 1=−F2 ⇛ = ∆t ∆t ∆ p1=−∆ p2⇛ ∆ p1 + ∆ p2 =0 Töö Mõisted: jõud F, läbitud teepikkus ∆x
R ringjoone raadius, normaalkiirendus isel kiiruse suuna muutust. Tangentsiaalkiirendus avaldub kujul at= dv/dt. Kui antud suhe on negatiivne, siis on kiirendus vastassuunaline, kui posit. siis samasuunaline. Tangentsiaalkiirendus iseloomustab kiiruse suuruse muutumist. Kui kiiruse suund ei muutu, toimub liikumine mööda sirgjoonelist trajektoori, R=0. Järelikult a=at. Üldjuhul on kogukiirenduse moodul a = a n2 + at2 Nurkkiirus ja kiirendus. Periood. Sagedus d Vektorilist suurust = , kus t on aeg mille jooksul sooritatakse pööre , nimetatakse dt nurkkiiruseks. Jääva nurkkiiruse korral nim. pöörlemist ühtlaseks, sel juhul = . t
Saame väljavalitud kiiruse v juures võetud kiiruse ühikvahemikku kuuluvate molekulide arvu. See mood. kogu molekulide arvust osa dn/dv/n. Saadud tulemus oleneb väljavalitud kiiruse arvväärtusest ehk mingi fun. kiirusest f(v). Seda nim. jaotusfunktsiooniks. Maxwell sai tule-museks 1/n*dn/dv=f(v)=Av2emv2/2kT. f(v) näitab, missugune osa kõigist molekulidest liigub antud kiiruse v juures võetud ühikva- hemikus. See oleneb kiirusest v, temp. T ja molekuli massist m. Jaotusseaduse konst. A on määratav ting.-sest, et 0 dn=n- kõigisse kiirusvahemikesse kuuluvate molekulide arvude summa peab võrduma molekulide koguarvuga n. Sellest saame valemi 1/n*dn/dv=f(v)=Av2emv2/2kT abil tingimuse 0 nf(v)dv=n0 f(v)dv=n ehk 0 f(v)dv=1. Tingimusest f´ (v)=0 saab leida valemi vt=2kT/m. Jaotusfunk. võimaldab arvutada ka keskmise kiiruse v k ja ruutkes-kmise kiiruse vrk Ruutkeskmine kiirus on kõige suurem kolme ise-loomuliku kiiruse hulgas. See määrab molekuli keskmise ken. en
suuruselt võrdsed ja suunalt vastupidised. 1.2.1. Newtoni seadused: I seadus- inertsi seadus- Iga keha püsib paigal või on ühtlases sirgjoonelises liikumises, seni, kuni teiste kehaade mõju ei sunni teda seda liikumisolekut muutma. II seadus- jõu ja kiirenduse vaheline seos. Rakendades kehale, massiga m, jõudu F saab ta kiirenduse a=F/m. Ringliikumine omab alati normaalkiirendust- m=F/a= const, sest mass on konstantne. III seadus- Kaks keha mõjutavad teineteistsuuruselt võrdsete ja vastassuunaliste jõududega F12= - F21 Jõu mõõtühikuks SI- süsteemis on njuuton (N) SI- s kasutame kg, m, s (need on põhiühikud) 2 1.2.2. Raskusjõud ja keha kaal: F=Gm1m2/r2 G=6,67*10-11 Nm2kg-2 Raskusjõud on gravitatsioonijõu avaldumise vorm, Maa külgetõmbejõud
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 a<0aeglustuv, a=0 ühtlane, a>0kiirenev Raskuskiirendus: g=9,81 m/s2 Kesktõmbekiirendus (normaalkiirendus) väljendab ringliikumisel kiiruse suuna muutumist ajas. a n = v2/R = 2R -nurkkiirus Nurkkiirendus näitab, kui palju muutub keha nurkkiirus ajaühikus. = ( - 0) / t (rad/sek2) Kiiruse suuruse muutumist näitab tangentsiaalkiirendus. at = r 9. Pöörlemine on ringliikumisega sarnane liikumine, pöörlemisel on aga keskpunkt keha sees. Pöörlemise all mõistetakse jäiga, liikumise käigus mitte deformeeruva keha asendi muutus. = /t raadiuse pöördenurk t selle moodustamiseks kujunud ajavahemik = v/r (nurkkiirus) [rad/s] v= R (joonkiirus) [m/s] = t -nurkkiirus -pöördenurk = ot ± t2/2 10
Difraktsiooniks nimetatakse valguslainete kandumist varju piirkonda. Varju piirkonnas lained interfereeruvad, kui lained on koherentsed. Varju piirkonnaks nimetatakse seda ruumiosa, kuhu sirgjooneliselt leviv valgus ei satu. Impulsiks nimetatakse keha massi ja kiiruse korrutist: . Impulssi iseloomustab purustusvõime. Kehale mõjuv jõud F ja impulsi muutus p on omavahel Siit saame, et impulsi muutus . Mida lühema aja jooksul impulss muutub, seda suurem jõud mõjub kehale. Hooke'i seadus. Elastsel deformatsioonil tekkiv elastsusjõud on võrdeline keha pikenemisega: Fe = - k l, kus Fe on elastsusjõud, l keha pikenemine ja k – jäikustegur . Jäikustegur näitab, kui suurt jõudu tuleb rakendada, et keha pikendada pikkusühiku võrra. Jäikusteguri ühikuks on 1 N/m. Energiaks nimetatakse keha võimet teha tööd. Liikumisest tingitud energia on kineetiline energia
dx v= =v 0+ at , seda uuesti integreerides saadakse teada koordinaadi sõltuvus dt 1 ajast x ( t )=x 0 +v 0 t+ at 2 2 3, Ringjooneline liikumine. (TÄHISED) 1 υ= υ T , kus -sagedus (täispöörded ajaühikus), T – periood ∆ φ dφ ω= lim ∆t→0 = = φ´ , kus ω – nurkkiirus ∆ t dt ( 1s ) , φ – pöördenurk ε = lim ∆t→0 ∆ ω dω = ∆ t dt =ω ´ , kus ε – nurkkiirendus ( s1 ) 2 ε t2 2 ε =const , siis ω=εt+ ω0 , φ=ω0 t+ , ω −ω02=2 εφ
Aega, mis kulub punktil täispöörde tegemiseks ehk suletud trajektoori ühekordseks läbimiseks nimetatakse tiirlemisperioodiks. Tähis T, ühik sekund Tiirlemisperioodi saab arvutada valemiga 2r T v rad Ringliikumisel on üheks iseloomustavaks suuruseks nurkkiirus. Tähis , ühik s t on pöördenurk radiaanides. (Radiaan on kesknurk mis toetub kaarele pikkusega 1 raadius ) Pöörlemissagedust ringjoonelisel liikumisel mõõdetakse hertsides (Hz). Tähis f (1Hz = s-1)
d = + =v y + v 0 dt dt dt dy =¿ dt Kiirendused: ' d vx d vx = ⇒ a x =a'x dt dt d v z d v 'z ' = ⇒ a z=a z dt dt v ' (¿¿ y + v 0) d ⇒ a y =a'y +0=a'y dt d vy =¿ dt 9. Mis on nurkkiirus? Tuletada valem, siis seob pöörleva keha punkti joonkiirust ja keha nurkkiirust? Nurkkiirus ω näitab, kui suure pöörde võrra keha pöördub ajaühikus. ds R ∙ dφ v= = =R ∙ ω dt dt d ⃗r =dφ ∙ R=dφ∙ r ∙ sinα∨∙ dt dr dφ = ∙ r ∙ sinα dt dt v =ω ∙ r ∙ sinα ⇒ ⃗v =⃗ ω × ⃗r 10
tähistab kohavektori juurdekasvu ajavahemikus delta-t) · Näidata, et konstantse kiirendusega liikudes avaldub kiirus ajahetkel t järgmise valemi kaudu v=v0+a*t, kus v0 on keha kiirus ajahetkel t=0, a on keha kiirendus. v= = a*t + c (integreerimiskonstant, antud juhul v0) = a*t + v0 · Milline liikumine on vaba langemine, kas konstantse kiirusega, konstantse kiirendusega või lihtsalt kiirendusega liikumine? (Põhjendada) Konstantse kiirendusega, sest a=g=9,8 m/s2 · Kuidas on seotud nurkkiirus ja pöördenurk? Millises suunas on need vektorid suunatud? Nurkkiirus näitab ühtlase pöörlemise korral nurka, mille võrra keha ajaühiku jooksul pöördub. (parema käe kruvireegel) · Kuidas on seotud punkti joonkiirus ja nurkkiirus? (Põhjendada) Pöörleva keha eri punktidel on erinevad joonkiirused v. Iga punkti kiirus on suunatud mööda vastava ringjoone puutujat ja tema suund muutub pidevalt. Joonkiiruse suuruse määravad
0 20 35t 5t 2 t1 0,5s t 2 7,5s v 35 10 7,5 40m / s Üle jõe ujumise ülesanne. Ujuja kiirus vee suhtes on 5 km/h. Ta ujub üle jõe risti voolusuunaga. Jõe laius on 120 meetrit ja voolukiirus on 3,24km/h. Milline on ujuja nihe ja kiirus kalda suhtes, ning kui palju aega kulub tal jõe ületamiseks? v= 5km/h v= 3.24 km/h l=120m Jõud ja impulss Newtoni esimene seadus ehk inertsiseadus – vastastikmõju puudumisel või vastastikmõjude kompenseerumisel on keha kas paigal või liigub ühtlaselt ja sirgjooneliselt. Inerts – nähtus, kus kõik kehad püüavad oma liikumise kiirust säilitada. Inertsus, keha omadus säilitada oma kiirust. Mida raskem on keha kiirust muuta, seda inertsem keha on. Inertsiaalne taustsüsteem – süsteemid, kus kehtib Newtoni esimene seadus. (näiteks Maa ja
0 20 35t 5t 2 t1 0,5s t 2 7,5s v 35 10 7,5 40m / s Üle jõe ujumise ülesanne. Ujuja kiirus vee suhtes on 5 km/h. Ta ujub üle jõe risti voolusuunaga. Jõe laius on 120 meetrit ja voolukiirus on 3,24km/h. Milline on ujuja nihe ja kiirus kalda suhtes, ning kui palju aega kulub tal jõe ületamiseks? v= 5km/h v= 3.24 km/h l=120m Jõud ja impulss Newtoni esimene seadus ehk inertsiseadus vastastikmõju puudumisel või vastastikmõjude kompenseerumisel on keha kas paigal või liigub ühtlaselt ja sirgjooneliselt. Inerts nähtus, kus kõik kehad püüavad oma liikumise kiirust säilitada. Inertsus, keha omadus säilitada oma kiirust. Mida raskem on keha kiirust muuta, seda inertsem keha on. Inertsiaalne taustsüsteem süsteemid, kus kehtib Newtoni esimene seadus. (näiteks Maa ja