Füüsika konspekt 11kl (1)

Nr 1. Kulgliikumine . Punktmass. Taustsüsteem. Nihe . Liikumise suhtelisus .
Kulgliikumiseks nimetatakse liikumist, mille korral kõik keha punktid liiguvad ühesüguselt. Punktmassiks nimetatakse keha, mille mõõtmeid võib lihtsuse mõttes jätta arvestamata. Tausüsteem on kella ja kordinaatsüsteemiga varustatud keha, mille suhtes liikumist vaadeldakse. Sageli on taustkehaks Maa ja kordinaadistikuks ristkordinaadistik. Nihkeks nimetatakse keha algasukota ja lõppasukohta ühendavat vektorit . Mehaaniline liikumine on suhteline sellepärast, et keha liikumise trajektoor , läbitud tee ja nihe sõltuvad taustsüsteemi valikust.
Nr 2. Ühtlane sirgjooneline liikumine. Kiirus. Liikumisvõrrand ja kiirusvõrrand.
Ühtlane sirgjooneline liikumine on selline liikumine, mille puhul keha sooritab mistahes võrdsetes ajavahemikes võrdsed nihked . Kiirus näitab, millise nihke sooritab keha ajaühikus. Kiirusvõrrand: v=s/t. Liikumisvõrrand: x=x0+vt, milles nihe s=vt.
Nr 3. Ühtlaselt muutuv sirgjooneline liikumine. Kiirendus. Võrrandid keha kordinaadi, nihke ja hetkkiiruse leidmiseks.
Ühtlaselt muutuv liikumine on liikumine, mille puhul keha kiirus mistahes võrdsetes ajavahemikes muutub võrdse suuruse võrra. Liikumisvõrrand x=x0+v0t+(at2/2), milles nihe s=v0t+(at2/2), kui aga ülesande andmetes puudub aeg kasutame valmit s=(v2-v02)/2a. Kiirendus näitab ühtlaselt muutuval liikumisel, kui palju muutub keha kiirus ajaühikus. a=(v-v0)/t. Kiirenduse tähis on a ning ühik [m/s2]- meetrit sekundi ruudu kohta. Keha hetkkiiruse leidmine ühtlselt muutuval liikumisel: v=v0+at. Keha liikumise aja leidmine: t=(v-v0)/a. Keha nihke leidmine: s=v0t+(at2/2) s=(v2-v02)/2a
Nr 4. Ühtlane ringliikumine. Kesktõmbekiirendus. Periood ja sagedus.
Ühtlane ringliikumine on keha või masspunkti ühtlane liikumine mööda ringjoont . Kekstõmbekiirendus väljenad ringliikumisel kiiruse suuna muutust ajas. Keskõtmbekiirendus on kiirusega (suunatud alati pikki puutujat) alati risti ning vektorina suunatud ringjoone keskpunkti . ak=v2/r. Periood on aeg, mille jooksul pikki ringjoont liikuv keha teeb ühe ringi. Tähis on t ning ühik [s]-sekund. Sagedus näitab võngete arvu ajaühikus. sageduse tähis on v või f ning ühik [Hz]- hertz . Sagedus ja periood on teineteise pöördväärtused. V või f=1/t.
Nr 5. Inertsus ja mass. Jõu. Newtoni seadused.
Inertsiks nimetatakse keha püüet säilitada oma liikumise kiirust. Mass iseloomustab keha inertust ja vastastikust külgetõmmet. Massi saab mõõta kaalumisel ning massiühik on [kg]- kilogramm . Newtoni 1. Seadus: Keha liigub ühtlaselt või seisab paigal, kui talle mõjuvate jõudude resultant võrdub nulliga. Newtoni 1. Seadust nimetatakse ka inetsiseaduseks. Newtoni 2. Seadus: Kehale mõjuv resultantjõud on võrdne keha massi ja kiirenduse korrutisega. F=ma. Newtoni 3. Seadus: Kaks keha mõjutavad teineteist jõududega, mis on suuruselt võrdsed ja suunatud vastupidiselt. F1=-F2
Nr 6. Elastsusjõud. Hooke ’i seadus. Liikumine elastsusjõu mõjul.
Elastsusjõud esinem kehade deformeerimisel ja on vastassuunaline deformeeriva jõuga. Hooke’i seadus: Väikestel deformatsioonidel on elastsusjõud võrdeline geformatsiooniga. F=kx, milles k on keha jäikus ning x deformatsioon ( pikenemine või lühenemine). Jäikustegur näitab, kui suur elastsusjõud tekib keha pikkuse ühikulisel muutmisel. Jäikusteguri tähis on k ning ühik [N/.
Nr 7. Gravitastiooniseadus. Gravitatsioonikonstant . Raskusjõud.
Gravitatsiooniseadus : Kaks keha tõmbuvad teineteise poole jõuga, mis on võrdeline nende massidega ja pöördvõrdeline nendevahelise kauguse ruuduga . F=Gm1m2/r2. Kravitatsioonikontstant G=6,67*10-11 Nm2/kg2. Raskusjõud on võrdne keha massi ja raskuskiirenduse korrutisega. F=mg.
Nr 8. Liikumine gravitasioonijõu mõjul (veritkaalne, horisontaalne ja horisondiga kaldu visatud keha liikumine).
1) Vaba langemine on ühtlaselt kiirenev liikumine kiirendusega a=g=9,8 m/s2
2) Vertikaalselt ülesvisatud keha liigub ühtlaselt aeglustuvalt, kiirendusega –g kuni peatumiseni ning hakkab siis vabalt langema
3) Horisontaalselt ja horisondiga kaldu visatud keha liigub mööda parabooli, kusjuures horisontaalsihis ühtlaselt sirgjooneliselt ja vertikaalsihis ühtlaselt muutuva kiirendusega g.
Nr 9. Paigalseisva, ühtlaselt ja kiirendusega keha kaal. Kaalutus.
Kaal on jõud, millega keha (tavaliselt Maa külgetõmbejõu tõttu) mõjutab alust või riputusvahendit. Kui keha seisab paigal või liigub ühtlaselt ja sirgjooneliselt, on kaal arvuliselt võrdne raskusjõuga P=mg. Kiirendusega liikuva keha kaal on P=m(g-a) või P=m(g+a). Keha on kaaluta olekus siis, kui talle mõjub ainlut raskusjõud a=g ja P=0.
Nr 10. Jõudude liitmine. Keha liikumine kaldpinnal. Jõudude projektsioonid telgedel.
Jõudude liitmise teel leitakse resultantjõud. Tuleb liita vektorid.
Nr 11. Jõu õlg. Jõumoment. Momentide reegel. Tasakaalu tingimused.
Jõu õlg on jõu mõjusirge kaugus keha pöörlemisteljest 0. Jõu õla tähis on l ning ühik [m]-meeter. Jõumoment on jõu ja tema õla korrutis. Jõumomendi tähis on M ning ühik [Nm] Newton korda meeter. M=Fl. Momentide reegel: Välise jõumomendi puudumisel, s.t suletud süsteemis on impulsimoment jääv. M1+M2+M3=0. Kangi tasakaalutingimus: Kang on tasakaalus siis, kui oäri ja vastupäeva pööravad jõumomendid on võrdsed.
Nr 12. Hõõrdejõud. Hõõrdetegur. Liikumine hõõrdejõu mõjul.
Hõõrdejõud esineb ühe keha liikumisel mööda teise keha pinda. Fh=µ*N. Hõõrdetegur näitab, kui suure osa moodustab hõõrdejõud toereaktsioonist. Hõõrdeteguri tähis on [µ]. Hõõrdejõu suund on alati vastupidine liikumise suunaga.
Nr 13. Masskese ja raskuskese. Tasakaalu püsivus.
Masskese on punk, milles lõikuvad kõik keha või kehade süsteemi kulgliikumist pühjustavate jõudude mõjusirged. Kui keha liigub kulgevalt, siis kehale rakendatud kõigi jõudude resultandi mõjusirge läbib keha massikeset. Raskuskese on punkt, mida läbib keha osakestele mõjuvate raskusjõudude resultandi mõjusirge keha igasuguse asendi korral. Raskusjõud ühtib massikeskmega. Tasakaalu püsivus on see, kui keha väiksemalgi kõrvalkaldumisel tasakaaluasendist toob sellele rakendatud jõudude resultant ta sellesse asendisse tagasi.
Nr 14. Keha impulss . Jõuimpulss. Impulsi jäävuse seadus.
Impulss on keha massi ja kiiruse korrutisega. Jõuimpulsiks nimetatakse füüsikalist suurust, mis võrdub jõu ja selle mõjumisaja korrutisega. Impulsi jäävuse seadus: Kui kehade süsteemile ei mõju väliseid jõude või see mõju tasakaalustatakse, siis süsteemi koguimpulss on nende kehade igasugusel vastastikmõju jääv. m1v1 +m2v2=m1’v1’+m2’v2’
Nr 15. Mehaaniline töö. Töö üldine definitsioon.
Mehaaniline töö on võrdne kehale mõjuva jõu, nihke ning nendevahelise nurga korrutisega. A=F*s*cosα . Töö on füüsikaline suurus, mis iseloomustab ühelt füüsikaliselt objektilt teisele kanduva energia hulka. Töö tähis on A ning ühik on [J]- džaul.
Nr 16. Kineetiline energia. Kineetilise energia teoreem .
Kineetiline energia on kehal tema liikumise tõttu. Kineetilise energia teoreem: Ek=mv2/2
Nr 17. Raskusjõu töö. Keha potensiaalne energia.
Raskusjõu töö ei sõltu keha liikumise trajektoorist, ta võrdub alati raskusjõu mooduli ja kõrguse muudu vastandväärtuse korrutisega. Potensiaalne energia on kehal tema vastastikmõju tõttu. Ep=mgh.
Nr 18. Mehaanilise koguenergia jäävuse seadus. Mehaaniline võimsus. Kasutegur.
Keha energia on jääv. Energia ei saa tekkida ega kaduda. See võib vaid muunduda ühest liigist teise või kanduda ühelt kehalt teisele. Mehaaniline võimsus on töö tegemise kiirus. See näitab palju tööd tehakse ajaühikus. Võimsuse tähis on N ning ühik on [W]- vatt . N=A/t. Mehhanismi kasutegur on kasuliku töö ja kogu tehtud töö suhe. η=Akasulik/Akogu.
Nr 19. Mikro- ja makrokäsitlus. Ainehulk . Mool . Avogadro arv. Molekulmass . Molaarmass . Aineosakeste kontsentratsioon.
Mikrokäsitlus on aine iseloomustamine mikroparameetrite järgi (osakese tasemel- üksiku molekuli- iselooomustamine). Makrokäsitlus on aine iseloomustamine makroparameetrite järgi ( ainehulka käsitletakse, kui tervikut ). Makrokäsitluses iseloomustatakse aineid olekuparameetrite abil- rõhk, temperatuur ja ruumala. Olekuparameetriks ei ole aga mass, kuna massi koguse suurusest ei olene aine olek. Mool on ainehulk, milles on Avogadro arv molekule. Ainehulga tähis on N ning ühik [mol]-mool. Avogadro arv on kontstant, mille väärtus on 6,02* 1023 mol-1. Avogadro arvu tähis on Na. Molekulmass on keha massi ja selle osakeste arvu jagatis . m0=m/M=m/vNa=M/Na. Molaarmass on ühe mooli antud aine mass. Molaarmassi tähis on M ning ühik [kg/mol]-kilogrammi mooli kohta. Aineosakeste kontsentratsioon näitab aineosakeste hulka teatud ruumalaga aines. Kontsentratsiooni tähis on n. n=N/V.
Nr 20. Molekulaarkineetilise teooria põhialused ja nende tõestamine ( difusioon , Browni liikumine).
Molekulaarkineetiline teooria uurib aine ehitust ja omadusi, lähtudes kujutlusest, et kõik kehad koosnevad aatomitest ja molekulidest. Kolm põhialust: 1) aine koosneb osakestest - aatomitest ja molekulidest; 2) need osakesed liiguvad kaootiliselt; 3) osakesed mõjutavad üksteist. Keha aatomite ja molekulide liikumine allub mehaanika seadustele . Sellepärast saab mehaanika seadusi kasutada kehade omaduste kindlakstegemisel. Difusioon on osakeste liikumine sealt, kus neid liiga palju on, sinna, kus neid on vähem (kontsentratsiooni vähenemise suunas). Brown’i liikumine on nähtus, mis kujutab endast vedelikus või gaasis hõljuvate mikroskoopiliste osakeste korrapäratut liikumist. Liikumine toimub kuna kaootiliselt liikuvad vedeliku või gaasi molekulid põrkuvad kokku tahkete osakestega ning muudavad selle kiirust ja suunda. Osake saab molekulidelt erinevas suunas erineva arvu lööke, seetõttu muutb temale üleanta vimpulss pidevalt. Mida väiksemad on osakese mass ja mõõtmed, seda märgatavam on liikumine.
Nr. 21. Ideaalne gaas . Gaasi rõhk. Molekulaarkineetilise teooria põhivõrrand.
Ideaalne gaas on selline gaas, mille molekulide mõõtmeid pole vaja arvestada ja mille molekulidevaheline vastastikmõju on tähtsusetult väike. Gaasi rõhk on tingitud gaasimolekulide põrgetest vastu seinu. Molekulaarkineetilise teooria põhivõrrand: p=m0*n*v2/3.
Nr 22. Temperatuur. Absoluutse temperatuuri skaala ja selle seos Celsiuse skaalaga .
Temperatuur on füüsikaline suurus, mis iseloomustab süsteemi või keha soojuslikku olekut ehk soojustaset. Absoluutne temperatuur on võrdeline molekulide korrapäratu liikumise keskmise kineetilise energiaga. Et teisendada Celsiuse kraade Kelviniteks tuleb 273’le liita Celsiuse kraadid . Et teisendada Kelvineid Celsiuse kraadideks tuleb Kelvini kraadidest lauhtada C273. OK=-2730C.
Nr 23. Ideaalse gaasi olekuvõrrand
Ideaalse gaasi olekuvõrrand on pV=(m/M)*RT, kus R= 8,31 J/mol*K.
Nr 24. Isotermiline protsess. Boyle ’i- Mariotte’i seadus.
Isotermiliseks protsessiks nimetatakse jääval temperatuuril toimuvat protsessi. Rõhk on pöördvõrdelises seoses ruumalaga. T=conts. Boyle’i- Mariotte’i seadus: p1*V1=p2*V2
Nr 25. Isobaariline protsess. Gay- Lussac ’i seadus.
Isobaariliseks protsessiks nimetatakse jääval rõhul p ja tingimustel m=conts ja M=conts toimuvat protsessi. Gay- Lussac’i seadus: P=conts. Ruumala on võrdelises sõltuvuses temperatuurist. V1/T1=V2/T2.
Nr 26. Isohooriline protsess. Charles’i seadus.
Isohoorilise protsessi käigus ei muutu gaasi ruumala. Rõhk on võrdelises sõltuvuses temperatuurist. Charles’i seadus: V= const p1/T1=p2/T