FÜÜSIKA I PÕHIVARA (0)

 
 
 
 
 
 
                                FÜÜSIKA  I
  
 
 
                                    PÕHIVARA 
                                                              
        
                                                             
 
  
 
 
 
 
 
            Põhivara on  mõeldud  üliõpilastele kasutamiseks         
            õppeprotsessis aines  FÜÜSIKA  I . 
 
             Koostas  õppejõud  P.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 
nende vektorite  moodulite  ja nendevahelise nurga koosinuse korrutisega. 
 
       ( v1 v2 ) = v1· v2 = v1 v2 cosα ,  kusjuures    v1· v2 = v2· v1 
 
                     
4. Vektorite   vektoriaalne  korrutamine. 
        Kahe vektori  vektorkorrutis  on  vektor , mille moodul on võrdne 
vektorite moodulite ja nendevahelise nurga siinuse korrutisega , siht on 
risti tasandiga , milles asuvad korrutatavad vektorid ja suund on määratud   
parema käe kruvi  reegliga  . 
 
 
    [v1 v2] = v1 ×  v2  = v1 v2 sinα , kusjuures    [v1 v2 ] = – [v2 v1 ] 
 
4 
SI   süsteem. (Systeme Internationale) 
 
      *  Pikkus                                                  ( m ) 
    *  Mass                                              ( kg ) 
    *  Aeg                                                 ( s )         
    *  El.voolu tugevus                             ( A ) 
    *  Termodün. temperatuur                 ( K ) 
    *   Ainehulk                                          (mol) 
    *   Valgustugevus                                ( cd ) 
  
L.ü.  Kesknurk                                      ( rad ) 
 
 
                        Kordsed  ühikud. 
 
        Eesliide  
        Lühend 
        Kordsus 
           peta 
            P 
            1015 
          tera 
            T 
            1012 
          giga 
            G 
            109 
           mega  
            M 
            106 
          kilo 
             k 
            103 
-------------------------  -------------------------  ------------------------- 
           detsi  
            d 
            10-1 
          senti 
            c 
            10-2 
           milli  
            m      
            10-3 
          mikro 
            µ 
            10-6 
           nano  
            n 
            10-9 
          piko 
            p 
            10-12 
          fenta 
            f 
            10-15 
 
 
6 
 
 
 
h1 = 10,2 mm                            h4 =   9,8 mm 
h2 = 10,1 mm                            h5 = 10,3 mm 
h3 =   9,9 mm                            h6 =   9,7 mm 
 
 
h
                           n                                        
k = 10mm 
hk = 1/n Σ hi 
                         i=1 
 
∆i = hk - hi                                   ∆  - absoluutne viga 
 
 
                           n 
∆k = 1/n Σ ∆i 
                         n - 1 
 
∆k= 0,2mm 
 
 
                                                                δ  -  relatiivne  viga 
 
 
 
                 ∆k 
δ =                100 [%] 
                 hk 
δ = 2 % 
 
8 
 
 
10 
 
 
 
Ühtlane  kulgliikumine . ( v= const ) 
 
   v = S /t = const 
 
Ühtlaselt muutuv kulgliikumine. ( a=const) 
 
   v = v0 ± at  ;  s = v0t ± at²/2  ;  v = 2as 
 
Mitteühtlaselt muutuv sirgliikumine. ( v≠ const ; a ≠ const ) 
 
   v = ds/dt   ;  a = dv/dt 
 
Ühtlane  ringliikumine       vt. lk. 
 
   v = const.    ;    ω = const.    
 
         vt. samuti  lk. 
 
Ühtlaselt muutuv ringliikumine. 
 
 
aτ = dv/dt τ         ;                   aτ = dv/dt   
 
                a = an + aτ   
 
 
 
    a =  an² + aτ²  =    (  v²/R)² + ( dv/dt)²    
 
kuna   ω = const , siis 
 
ε = dω/dt        ;     ε = dω/dt  = 1/R( dv/dt ) =  a /R     
 
 
                        aτ = εR 
 
 
ω  ja  ε   on aksiaalsed vektorid
 
11 
 
12 
3.  DÜNAAMIKA  ALUSED 
 
Jõud ja mass. 
 
Iga põhjus,mis kutsub esile keha kiireneva liikumise on  jõud. 
Jõudu iseloomustab tema  suurus  ja  suund .  
Jõu ühikuks on  njuuton ( N ). 
Kehas sisalduva aine hulk on selle keha mass . Mass on inertsuse mõõduks. 
Massi ühikuks on  kilogramm ( kg ). 
 
Newtoni seadused: 
I seadus :   Iga keha seisab paigal või liigub ühtlaselt ja sirgjooneliselt seni 
                   kuni välisjõud seda olekut ei muuda. 
II seadus:   Keha kiirendus  a  on  võrdeline ning samasuunaline talle mõ- 
                    juva jõuga  F  ja põõrdvõrdeline tema massiga  m  . 
 
                                          a = F/m 
 
III seadus: Kaks keha mõjutavad teineteist võrdsete ja ühel sirgel mõjuvate 
                   ja vastassuunaliste  jõududega. 
 
                                            F  = - F 
 
Impulsi  jäävuse  seadus. 
Vektorist  suurust   p = mv   nimetatakse ainepunkti  impulsiks. 
Seadus:   Ainepunktide isoleeritud süsteemi kogu  impulss  on jääv. 
 
 
                              ∑ m v = const 
 
Töö . Võimsus . Energia . 
 
Töö  A  on võrdne kehale mõjuva jõu  F  ja nihke  s   skalaarkorrutisega. 
 
                                                               A = ( F s ) = F s cosα 
 
                                                       kui:  cosα> 0 , siis töö on positiivne 
                                                                cosα