Füüsika I. Kontroltöö 3 (0)

1. Loetlege tasakaalu liigid ja iseloomustage neid.
Ebapüsiv tasakaal. Kui süsteem viia tasakaalust välja, siis hakkab talle mõjuma nullist
erinev resultantjõud, mis on suunatud tasakaaluasendist eemale.
Püsiv tasakaal. Kui süsteem viia tasakaalust välja, siis hakkab talle mõjuma nullist
erinev resultantjõud, mis on suunatud tasakaaluasendi poole.
Ükskõikne tasakaal. Süsteemile mõjuv resultantjõud on igas asendis null.
2. Selgitage järgmiste mõistete tähendust: võnkumise hälve,  amplituud , periood, sagedus,
ringsagedus .
3. Tuletage sumbuvvõnkumise hälvet kirjeldav valem (7.10). Joonistage hälbe ajalist sõltuvust
näitav  graafik .
4. Defineerige mõiste „sumbuvvõnkumise  relaksatsiooniaeg ”.
5. Mis juhtub võnkuva süsteemiga, kui  sumbuvustegur  saavutab kriitilise väärtuse (7.17)? Missuguse kuju võtab hälbe ajalise sõltuvuse graafik?
6. Mis on harmooniline võnkumine? Millised on tema tekkimise tingimused?
7. Tuletage harmoonilise võnkumise valem (7.21).
8.  Vedrupendli  võnkeperioodi valem koos selgitustega.
9. Tuletage matemaatilise pendli võnkumise valem (7.29). Tehke joonis koos selgitustega.
l – pendli pikkus
x – hälbe
alpha - kaldenurk
F – kehale mõjutav jõud
10. Matemaatilise pendli võnkeperioodi valem koos selgitustega ja selle järeldused.
, kus l – pendli pikkus, g – vabalangemise kiirendus
11. Tuletage füüsikalise pendli võnkeperioodi valem matemaatilise pendli abil.
Matemaatilise pendli korral avaldub koormuse m inertsimoment riputuspunkti O suhtes valemiga
12. Mida tähendab füüsikalise pendli taandatud pikkus?
13. Põhjendage, et harmoonilise võnkumise energia on võrdeline amplituudi ruudu ja sageduse ruuduga (7.37).
14. Mis on  resonants ?
15. Tuletage sundvõnkumise amplituudi arvutamise valem (7.63). Millal on amplituud maksimaalne?
kus omega on välise jõu ringsagedus, alpha on sumbuvustegur
16. Mis on laine?
Laineks nimetatakse võnkumise edasikandumist ruumis.
17. Millist lainet nimetatakse ristlaineks ja millist pikilaineks?
Ristlainetuseks ehk transversaalseks lainetuseks nimetatakse sellist lainetust, mille
käigus keskkonnaosakesed võnguvad laine levimissuunaga risti, näiteks lained veepinnal .
Pikilainetuseks ehk longitudinaalseks lainetuseks nimetatakse lainetust, kus
keskkonnaosakesed võnguvad laine levimise sihis, näiteks heli.
18. Mis on  lainepikkus ? Kirjutage laine levimiskiiruse valem lainepikkuse ja sageduse kaudu?
19. Mis on sagedus, periood ja ringsagedus? Missugune valem neid seob?
Laine võnkesagedus - ajaühikus sooritatud võngete arv.
Laine periood – ühe täisvõnke sooritamiseks kuluv aeg, Võrdub sageduse
pöördväärtusega.
Ringsagedus ehk nurksagedus (tähis ω) on võnkuva keha 2π sekundi jooksul sooritatud võngete arv.
20. Mis on laine samafaasipinnad ja  lainefront ? Tehke joonis punktikujulise laineallika korral koos selgitustega.
Samafaasipinnad – Kõik need keskkonnaosakesed, mis asuvad laineallikast ühesugusel kaugusel r, võnguvad seaduspärasuse põhjal kõik samas faasis ja paiknevad allikat ümbritseval sfääril raadiusega r.
Lainefront – kaugem samafaasipind, milleni laine vaadeldavaks ajahetkeks jõudnud on.
21. Sõnastage  Huygens -Fresneli printsiip. Tehke joonis koos selgitustega.
Keskkonna iga punkt,milleni  lainetus  on jõudnud,muutub ise elementaarsete keralainete allikaks. 
22. Sõnastage lainete superpositsiooni printsiip.
Lainete superpositsiooni printsiip. Kui keskkonnas levib mitu lainet, siis nad levivad
üksteisest sõltumatult ja keskkonnaosakeste summaarne hälve on üksiklainete poolt
põhjustatud hälvete geomeetriline summa.
23. Mis on  koherentsed  lained?
Laineid  nimetatakse koherentseteks, kui nende faasivahe on mistahes ruumipunktis
konstantne . Koherentsuse eeltingimusena peab neil lainetel olema ühesugune sagedus.
24. Mis on  interferents ? Mis tingimustel tekib mingis ruumipunktis interferentsimaksimum, mis tuingimustel miinimum?
Interferents – koherentsete lainete liitumisel tekkiv toime, mis tähendab, et nendes keskkonna
punktides, kus lained kohtuvad samas faasis, nad  tugevdavad  üksteist ja tekib suurema
amplituudiga liitvõnkumine.
25. Mida nimetatakse lainete difraktsiooniks? Mis tingimustel on see jälgitav?
26. Tuletage valem laine levismiskiiruse arvutamiseks elastses keskkonnas.
, kus l – elastse varra pikkus
, kus x – varda lühenemine
, kus a – terviku kiirendus
, kus Fres – resultantjõud
, kus S – ristlõikepindala
, kus v – heli levimise kiirus
, kus v – mehaaniliste ristlainete levimise kiirus
27. Mis on Doppleri efekt?
28. Tuletage valem vastuvõtja poolt tajutava sageduse arvutamiseks, kui laineallikas liigub vastuvõtja suhtes (8.27). Tehke joonised koos selgitustega. Mis järeldub sellest  valemist ?
L1 ja L2 - lained
s - teepikkus
huinja(A) - lainepikkus
huinja(V) – vaatleja poolt mõõdetud lainepikkus
v(vektor) – laine levimiskiirus
A1 – heliallika esialgne asend
A2 – lõplik asend
V - vastuvõtja
29. Tuletage valem vastuvõtje poolt tajutava sageduse arvutamiseks, kui vastuvõtja liigub laineallika suhtes (8.28).Tehke joonised koos selgitustega. Mis järeldub sellest valemist?
kus huinja(A) - lainepikkus
L1 ja L2 - lained
Vv – vastuvõtja kiirus
v – laine kiirus
A - heliallikas
V - vastuvõtja
30. Mis on ideaalne gaas?
31. Andke kvalitatiivne põhjendus gaasi rõhu arvutamise valemile (9.1).
32. Tuletage gaasi rõhu valemi teisendid (9.2), (9.3).
33. Mis on aine  siseenergia ?
34. Mis on ideaalse gaasi siseenergia? Missugustest energiatest ta koosneb?
Külgliikumise, pöördliikumise ja võnkliikumise energia.
35. Kirjutage Boltzmanni valem koos selgitustega.
36. Mis on süsteemi vabadusastmete arv? Mitu energia vabadusastet on ühest, kahest ja enamat aatomist koosneval gaasimolekulil?
Üheaatomiline molekul - kolm vabadusastet
Kaheaatmiline molekul – viis vabadusastet
Enamat – kuus vabadusastet.
37. Sõnastage Avogadro seadus. Tuletage vastav valem (9.7).
38. Selgitage gaaside  suhteliste  molekulmasside määramist Avogadro seaduse abil.
39*. Tuletage  Mendelejev - Clapeyroni  võrrand (9.11). Missugune on selle kuju gaaside segu korral?
40+-. Kirjutage van der Waalsi võrrand koos selgitustega. Kirjeldage selle saamist Mendelejev- Clapeyroni võrrandist.
Kus :
P – rõhk
N – moolide arv
a – gaasi väärtus
V – gaasi ruumala
b - elimineeritud maht ühe mooli kohta
R – Universaalne gaasikonstant
T - temperatuur
41. Isotermilise protsessi definitsioon, võrrand, graafik, näide.
Isotermiline protsess. Protsessi käigus ei muutu gaasi temperatuur.
, kus p – molekulide konsetratsioon
Näide: gaasi aeglane kokkusurumine kolvi all silindris , mille seinad juhivad ideaalselt soojust.
42.  Isobaarilise  protsessi definitsioon, võrrand, graafik, näide.
Isobaariline protsess. Protsessi käigus ei muutu gaasi rõhk.
Joonisel on kujutatud ühe ja sama gaasikoguse kahele erinevale rõhule vastavaid isoterme.
Näide: gaasi kuumutamine hermeetilise kolviga suletud silindris, kusjuures kolb võib vabalt edasi-tagasi liikuda.
43. Isohoorilise protsessi definitsioon, võrrand, graafik, näide.
Isohooriline protsess. Protsessi käigus ei muutu gaasi ruumala.
Näide: näiteks gaasi kuumutamine suletud anumas , mille soojuspaisumine on tähtsusetult väike.
44. Selgitage, kuidas järeldub isobaarilise ja isohoorilise protsessi graafikust madalaima võimaliku temperatuuri olemasolu.
Mida madalam on temperatuur, seda gaas veeldub rohkem madalamatel temperatuuridel.
45. Tuletage gaasi siseenergia valem (9.17).
46. Sõnastage termodünaamika esimene seadus, kirjutage vastav valem (9.18) koos selgitustega.
Kus U on siseenergia lõplik muut, Q on soojushulk ja A on elementaarne töö.
47. Mis on aine erisoojus ja  moolsoojus ?
48*. Tuletage gaasi  erisoojuse  valem isohoorilise protsessi jaoks (9.21).
49. Tuletage gaasi töö arvutamise valem (9.22) ja erisoojuse valem (9.23) isobaarilisel protsessil.
50. Tuletage gaasi töö arvutamise valem isotermilisel protsessil (9.25).
51. Mis on adiabaatiline protsess?
52. Tuletage adiabaatilise protsessi võrrand (9.27).
53. Mis on  entroopia ?
54. Sõnastage termodünaamika teine seadus.