SI
süsteemi 7 põhiühikut ja nende definitsioonid (+ etalonid) Meeter
- (m) pikkus
sekund
- (s) aeg
kilogramm
- (kg) mass
amper
- (A) elektrivoolu tugevus
kelvin
- (K) termodünaamiline temperatuur
mool
- (mol)
ainehulk kandela
- (cd)
valgustugevus Ainepunktiks
nimetatakse keha, mille mõõtmed ja kuju võib jätta arvestamata
tema liikumise kirjeldamisel.
Punktmass
on füüsikalise keha mudel, mille puhul keha mass loetakse
koondatuks ühte ruumipunkti.
Taustsüsteem
on targalt valitud keha, mille suhtes on otsustatud määrata keha
asendit ruumis, ja millega on seotud koordinaadistik, ja ajamõõtmise
viis.
Kohavektoriks või
raadiusvektoriks nimetatakse sellist
vektorit , mis on tõmmatud
koordinaatide
alguspunktist 0 kuni vaadeldava ainepunktini A.
Osakese
asendi muutumist punktist A1 (algpunkt) punkti A2 (lõpp punkt)
ajavahemiku (Δt) jooksul nimetatakse nihkeks (nihkevektoriks)
Kui punkt liigub ruumis, siis
tema koordinaadid muutuvad ajas. Valem
:
=
(t)Kiirus
näitab palju muutub liikuva keha asukoht ruumis ajaühiku jooksul.
Tähis v, ühik m/s;km/h.
Kiirenduseks
nimetatakse kiiruse muutumist ajaühiku kohta. Tähis a, ühik m/s
- Ühtlane ja ühtlaselt kiirenev liikumine
Liikumist,
mille kiiruse suurus ei muutu,
ehkki suund võib muutuda, nimetatakse
ühtlaseks.
Ühtlaselt
kiireneva liikumise korral liigub keha nii
suuruselt kui suunalt muutumatu
kiirendusega Massiks
nimetatakse füüsikalist suurust, millega mõõdetakse keha
inertsust. Tähis m, ühik kg .
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 on taustsüsteem, milles kehad liiguvad jääva
kiirusega, kui neile ei mõju teised kehad. On selline taustsüsteem,
kus kehtib Newtoni I seadus ehk inertsiseadus.
Jõud on
ühe keha mõju teisele, mille tulemusena muutub kehade liikumisolek
või nad deformeeruvad. Jõud on alati
vektorsuurus . Tähis F, ühik
N
Newtoni
I seadus
Iga
keha liikumisolek on muutumatu (kas paigal või liigub ühtlaselt
sirgjooneliselt) seni kuni kehale ei mõju mingit jõudu või
resultantjõud on null. Nim ka Inertsiseaduseks.
Newtoni
II seadus
Kehale
mõjuv resultantjõud on võrdne keha massi ja selle resultantjõu
poolt kehale antud kiirenduse korrutisega. Nt Mees hüppab paadilt
maha ja paat kandub eemale.
Pallid põrkuvad eemale. Kehtib ainult
juhul kui kiirus on väiksem kui valguse kiirus.
Newtoni
III seadus
Kaks vastumõjus olevat keha mõjutavad teineteist suuruselt võrdsete,
suunalt vastupidiste jõududega .
Mees on kärul ja tõmbab rakse esemega käru enda poole. Mehega käru
liigub kiiremini. Jõud on sama aga mõjub erinevale poole. Kehtib
ainult kahe keha korral.
Resultantjõud
on kehale mõjuvate jõudude vektorsumma. R=F1+F2, R-kehale mõjuv
resultantjõud, F1;F2-kehale mõjuvad jõud. Auto sõidab mööda
teed, soodustab veojõud. liikumisel mõjuvad talle takistavalt
hõõrdejõud ja õhu takistusjõud.
Gravitatsioon
on loodusnähtus, mille toimel kõik massiga kehad üksteise poole
tõmbuvad. Gravitatsioon mõjub alates väikestest
objektidest nagu
aatomid ja footonid, kuni suurte kehadeni nagu seda on planeedid ja
tähed.
Gravitatsiooniseaduse
kohaselt kaks masspunkti tõmbuvad üksteise poole jõuga, mis on
võrdeline nende
massidega ning pöördvõrdeline nendevahelise
kauguse ruuduga: F12=G*(m1*m2/r²). G = 6,67*
N*m²/kg²
F=G
m1m2/r2, F-gravitatsioonijõud, G-gravitatsioonikonstant, m1-esimese
keha mass, m2-teise keha mass, r-kehadevaheline kaugus
Newtoni
gravitatsiooniseadus kehtib suure täpsusega suhteliselt nõrkades
gravitatsiooniväljades ja väikestel kiirustel.
Vaba
langemine on liikumine raskusjõu toimel õhutühjas ruumis
(
vaakumis ). Kõik kehad langevad õhutühjas ruumis ühesuguse
kiirendusega, mis ei sõltu ei keha massist, materjalist ega
kujust .
Vaba
langemise kiirendus tähistatakse tähega g. Kerakujulise ja
kerasümmeetrilise massijaotusega keha korral on
raskuskiirendus kera
pinnal arvutatav valemiga, mis tuleneb otseselt Newtoni
gravitatsiooniseadusest: g=G M/R2. G-gravitatsioonikonstant, M-kera
mass, R-kera raadius.
Raskusjõud
on kehale mõjuv jõud, mis on põhjustatud peamiselt
gravitatsioonijõust ja tsentrifugaaljõust.
Keha kaal
on jõud, millega keha mõjutab alust või riputusvahendit.
Keha
kaal mõjub alusele või riputusvahendile, raskusjõud mõjub aga
kehale endale. Erinevus on rakenduspunktis. - Hõõrdejõud, millest sõltub, millest ei sõltu
Kokkupuutuvate pindade vahel
esinev vastastikmõju. On alati vastassuunaline kehade liikumisele.
Hõõrdejõud sõltub hõõrdetegurist ja rõhumisjõust. Ei Sõltu
kehade kokkupuutepinna
suurusest . Fh
= µN Fh = µ ⋅mg
µ - hõõrdetegur
Lohistades
klotsi mööda kaldpinda, mõjub klotsile hõõrdejõud. Auto
veeremisel mõjub ratastele hõõrdejõud.
Impulss p
on suurus, mida iseloomustab kõige paremini sõna “purustusvõime”.
Liikumishulk , vektorsuurus, mis võrdub keha massi ja kiiruse
korrutisega. Impulss on seda suurem, mida suurem on keha mass ja
liikumiskiirus . Tähis p, ühik kg m/s.. p=mv
Isoleeritud
süsteemi koguimpulss on jääv. p=
const . p(enne)=p(pärast). Autode
kokkupõrkel jääb mass ja kiirus samaks hetkeliselt. Kuuli
tabamisel objekti liiguvad mõlemad edasi.
- Absoluutselt plastiline ja elastne põrge
Absoluutselt
plastsel (mitteelastsel) põrkel kehad deformeeruvad, ühinevad ning
liiguvad koos edasi. Plastsel põrkel muutub osa kehade kineetilisest
energiast põrkel tekkiva jääva deformatsiooni tõttu teisteks
energialiikideks, peamiselt soojusenergiaks.
Absoluutselt
elastsel põrkel säilib nii süsteemi impulss kui ka kineetiline
energia. Pärast põrget
taastuvad täielikult põrke vältel
deformeeritud kehade kujud. On selline põrge, mille tulemusena
soojust ei eraldu.Q=0
Füüsikaline suurus, mis
kirjeldab keha või kehade liikumiseks rakendatavat jõudu. A=F*s.
Töö mõõtühik J (džaul).
KULDNE REEGEL-
: nii mitu korda, kui võidetakse jõus, kaotatakse läbitud tee
pikkuses .
Võimsus
tähisega P väljendab võimsus töö tegemise kiirust ühik W (
watt )
Mees tõstab
kivi korduvalt üles. Ehk ta teeb tööd, selle töö jagamisel töö
tegemise
ajaga saame teada kui suurt võimsust inimene arendas.
Energia E –
on keha töö varu (e. keha võime teha tööd). Tööd saab teha
ainult siis, kui keha omab energit, tööd tehakse energia arvelt. E
= 1J
Tähtis
jõudude liigitamise viis. Vaadatakse jõudusid töö seisukohalt
kinnisel trajektooril.
Konservatiivne jõud
on jõud, mille töö kinnisel trajektooril võrdub nulliga, e.tehtud
töö ei olene trajektoorist, ainult trajektoori alg ja
lõpppunktistnt gravitatsioonijõud.
Dissipatiivne
jõud
– töö on nullist erinev (nt takistusjõud).
Tsentraalne
on jõud, mille suurus sõltub vastastikmõjus olevate kehade
vahekaugustest ja on suunatud piki nende kehade masskeskmeid
ühendavat sirget. Vaatame keha liikumist kinnisel trajektooril
jõuväljas.
- Kineetiline ja potentsiaalne energia
Energia
mõõtühikuks on J (džaul).
Kineetiline
energia Ek on keha liikumisega seotud energia.
ØKineetiline
energia on alati mittenegatiivne suurus.
ØKineetiline
energia sõltub taustsüsteemi valikust
Potentsiaalne energia
Ep on kehade või keha osade vastastikuse mõju energia.
Lastes mudelauto veereda mööda
renni alla siis üleval olles on potentsiaalne energia ja all
kineetiline. Pendli kõikumisel on potentsiaalne energia on kõige
suurem kõige kaugemas punktis ja kineetiline energia kõige suurem
siis kui jõuab vertikaalpunkti. Potentsiaalne energia näitab kui
suur on võimalik keha energia kuna ei olene keha liikumisest.
- Mehaanilise energia jäävuse seadus
Suletud
süsteemi kuuluvate kehade mehaaniline koguenergia on jääv.
Süsteemi kehade energia võib muunduda ühest liigist teise või
kanduda ühelt kehalt teisele, kuid kineetilise ja potentsiaalse
energia summa ei muutu, st see jääb konstantseks. Näiteks keha
vabal
langemisel Maa raskusjõu väljas muundub potentsiaalne energia
kineetiliseks, kuid nende summa jääb muutumatuks. Mudeli rennist
alla sõites muutub energia aga ei kao.
Ek+Ep=const
Kiirendusega liikumise puhul on
kiirendus nullist erinev. Kiirendusega liikumise näited on vaba
langemine ja ühtlane või ebaühtlane ringliikumine.
Pöörlemine on liikumine, mille korral
keha kõikide punktide trajektoorideks on ringjooned
.
Keha
liikumise trajektooriks on ringjoon. On alati kiirendusega liikumine.
Ühtlase ringliikumise korral, kiiruse väärtus ei muutu, muutub
ainult kiiruse suund.
Pöördenurk on
punktmassi
tiirlemine ümber oma telje.
Tähis:
φ (
fii)
Ühik: rad (
radiaan )
Põhivalem: φ=s/{r}}},
kus
s on kaare pikkus ja
r on raadius
Nurkkiirus on füüsikaline
suurus,
mis näitab raadiuse pöördenurka ajaühiku
kohta. , kus φ (fii)
on pöördenurk ja t on aeg.
Mõõtühik:
rad/s (radiaani sekundis).
Joonkiirus on füüsikaline
suurus,
mis näitab läbitud kaarepikkust ajaühiku kohta. ν = ω * r,
kus kus ω (oomega)
on nurkkiirus ja r on trajektoori raadius.
Mõõtühik:
m/s (meetrit sekundis)
Nurkkiirus
ω ja joonkiirus v on omavahel seotud:
Nurkkiirendus
ε iseloomustab nurkkiiruse muutumise kiirust (nurkkiiruse aja
tuletis ).
,
mõõtühik: rad/s2
- Nurkkiirus, joonkiirus, nende vaheline seos
Nurkkiirus
ω kirjeldab pöörlemise kiirust e. ajaühikus läbitud nurk
(pöördenurga aja tuletis). ω = ω0 +ε ⋅t,
Mõõtühik: ω = 1/s.
Joonkiirus
v
(m/s): On kiirus, millega liiguvad pöörlevad või tiirlevad keha
punktid
ringjoonelisel trajektooril.
Joonkiirus
on ringjoone
puutuja suunas. Liikudes pöörlemisteljest eemale
joonkiirus kasvab.
Valem:
v =ω ⋅
R, Mõõtühik:
v =
m/s.
Nende
vaheline seos:
Joonkiirus sõltub nurkkiiruse suurusest. Mida suurem on nurkkiirus
seda suurem on joonkiirus.
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 .
(a-kiirendus)
- Tangentsiaal- ja normaalkiirendus
Tangentsiaalkiirendus
aτ näitab, kui kiiresti kiirus muutub suuruse poolest. Kiiruse
puutuja suunaline.
Normaalkiirendus
an (kesktõmbe- e, tsentripetaalkiirendus)
kirjeldab kiiruse suuna muutumise kiirust. Suunatud risti kiiruse
vektoriga, e. ringjoone keskpunkti poole.
Kui
pöörlemine on ühtlane siis
= 0
- Ühtlane pöörlemine, tiirlemisperiood ja sagedus
Ühtlane
pöörlemine: on keha või masspunktikonstantse kiirusega liikumine mööda
ringjoont . A= ω²*r
Tiirlemisperiood
T,
mille all mõistetakse aega, mille jooksul teeb keha täispöörde,
e. pöörab nurga 2π võrra. Pöörlemissagedus f näitab pöörete
arvu ajaühikus. . f Hz
Pöörlemissagedus
f: näitab pöörete
arvu ajaühikus. Valem: f = 1/T = ω/2π. Mõõtühik: [ f ] =
1/1s =1=1Hz
Jõumoment ehk moment on füüsikas ja
teoreetilises mehaanikas jõu võime põhjustada pöörlevat
liikumist ümber punkti.
, Mõõtühik:
1Nm(njutonmeeter)
Mutrit keerates võtmega on
jõumoment võtme pikkuse ja sellele rakendava jõu korrutis. Suuna
vastupäeva loeme positiivseks, päripäeva negatiivseks.
- Pöördliikumise Newtoni 3 seadust
Newtoni I seadus: Keha,
mis pöörleb, püüab jätkata pöörlemist, säilitades oma
pöörlemistelje asendit. Ja mittepöörlev keha püüab säilitada
oma mittepöörlemist.
Newtoni II seadus: Kehale
mõjuvate jõudude summaarne moment on võrdne keha nurkkiirenduse ja
tema inertsimomendi korrutisega.
Newtoni III seadus : Kaks
pöörlevas vastumõjus olevat keha pööravad teineteist
jõumomendiga, mis on suuruselt võrdsed ja omavahel vastassuunalised
(üks pöörab päri–ja teine vastupäeva)
Inertsimoment
on pöörleva keha inertsi mõõt, massi
analoog kulgliikumisel.
,
kus on
punktmassi kaugus
pöörlemisteljest. Mõõtühik:1kg*m2
Iga keha
ainepunkti kineetiline eneriga on
Ek =
mv2 - Impulssmoment ja selle jäävuse seadus
Impulssmoment
on kehade pöörlemise ja tiirlemisega määratud suurus. .L kg*m2/s
Kui suletud
süsteemi mingid osad panna süsteemisiseste jõudude mõjul pöörlema
ühes suunas, siis selleks et summaarne impulssmoment ei muutuks,
peab ülejäänud süsteemi osa pöörlema
vastassuunas . Kui
mingisugusel põhjusel muutub süsteemi inertsimoment, siis peab
vastupidiselt
muutuma nurkkiirus.
- Kolm inertsijõud pöörlevas süsteemis
1)
Inertsjõud pöörlevas taustsüsteemis, kui keha on paigal selles
taustsüsteemis (karuselli juhtum).
Tsentrifugaal - e. kesktõukejõud
on jõud, mis tasakaalustab ringjoonelisel trajektooril liikuva keha
normaalkiirenduse (e. kesktõmbekiirenduse).
2)
Inertsjõud pöörlevas taustsüsteemis kui keha liigub seal
kiirusega
v. Coriolis ’e jõud. Et keha püüab oma joonkiirust säilitada, tuleb
teda
pidurdada (kui liikumine on suunatud
teljest eemale) või
kiirendada (kui keha liigub telje poole). Tekib liikumisega risti
mõjuv inertsijõud.
3)
Inertsjõud pöörlevas taustsüsteemis kui keha pöörleb
nurkkiirusega ω.
Güroskoopilised jõud tekivad, kui püütakse muuta pöörlemistelje
ruumilist orientatsiooni, see jõud püüab alati telg “õigeks”
pöörata, e. et pöörlemistelg püsiks. Kui keha pöördimpulss on
suur ja jõud väike, jääb tema mõju märkamatuks: pöörlev keha
säilitab oma ruumilise orientatsiooni Kui jõud on suur, hakkab keha
pretsesseerima -tema telg pöördub ruumis, aga mitte mõjuvate
jõudude suunas,vaid nendega risti.
- Tsentripetaal (kesktõmbe) vs tsentrifugaal (kesktõuke) jõud
Tsentripetaaljõud
ehk kesktõmbejõud on
kõverjoonelisel trajektooril liikuvale kehale mõjuv jõud, mis on
suunatud trajektoori kõveruskeskmesse (ringliikumise korral
ringjoone keskpunkti). Tsentripetaaljõud hoiab keha kõverliikumises.
Fkt =ma(n) = m* (v²/R). Nt
rattaga sõites kallutatakse kurvi sisse
poole.
Tsentrifugaaljõud ehk
kesktõukejõud on üks inertsijõududest, see tähendab, et tegu on
vaid inertsist tuleneva nähtusega, mitte ringliikumise põhjusega.
See tekib punktmassi või keha kõverjoonelisel liikumisel ja mõjub
liikumissuunaga (trajektoori puutujaga) risti ja ringliikumise
keskpunktist eemale. Nt autoga
kurvis sõites
kaldub inimene ja autos
olevad asjad kurvist väljapoole.
Võnkesüsteem
on vastastikmõjus olevatest kehadest koosnev süsteem, milles võib
esineda võnkumine.
Võnkesüsteemide ühised omadused: eksisteerib tasakaaluolek , mille korral süsteemi potentsiaalne energia on minimaalne;
tasakaaluolekust välja viidud kehale mõjub koordinaatidest sõltuv jõud, mis püüab teda tasakaaluolekusse tagasi viia;
nullist erineva mistahes kiirusega tasakaaluolekusse saabuv keha liigub inertsuse tõttu edasi
- Harmooniline võnkumine, seos ringliikumisega
Harmoonilise
võnkumise ja ringliikumise vahel on mitmeid olulisi sarnasusi .
Võnkumisel kordub pidevalt üks ja sama tsükkel, edasi-tagasi
liikumine, ning rakendatakse selliseid suurusi nagu sagedus ja
periood. Ringliikumisel kordub samuti kogu aeg üks ja sama
liikumine, ja ka siin võib rääkida korduste arvust ajaühikus (ehk
sagedusest) ja ühe korduse kohta kuluvast ajast (perioodist).
Liikumisvõrrand
kirjeldab keha koordinaadi muutust ajaühikus valemi näol.
(x=20+23t; x=t-10t2)
Liikumise
sõltumatuse printsiip: igasuguse liikumise saab lahutada kolmeks
osaks (x, y, z suunaliseks) ja need toimivad teineteisest
sõltumatult.
Faas
φ = ω0t + φ0
- punkti „pöördenurk“ suvalisel ajahetkel.
Algfaas
φ0 – võnkuva punkti „pöördenurk“ hetkel t=0.
Ringsagedus
ehk nurksagedus
(tähis ω) on võnkuva keha 2π sekundi jooksul sooritatud võngete
arv. Ühikuks on radiaan sekundis (rad/s).
Amplituud
– Maksimaalne halve- Tähis x0, ühik m (meeter)
Periood
– ühe
täisvõnke kestus.
x(t)= A0
sin(ω0t + φ0)
tähis T,
ühik s (sekund)
- Matemaatiline pendel , selle võnkeperiood ; Foucalt pendel
Matemaatiline
pendel on pendli idealiseeritud mudel.
Kaalutu ja venimatu niit
Riputatud ainepunkt (punktmass)
Liigub etteantud tasandis
Liikumist ei pidurda takistusjõud
T=2π.
Võnkeperiood sõltub ainult
pendli õla pikkusest ja maa külgetõmbejõust ja ei sõltu
punktmassi kaalust.
Foucalt pendel – pendel
säilitab inertsiaalses taustsüsteemis oma võnketasandi.
Füüsikaliseks
pendliks nimetatakse iga reaalset keha, mis ripub kinnitatuna
raskuskeskmega mittekokkulangevast punktist.
- Vabavõnkumine ja võnkumise sumbumine
Vabavõnkumine ehk omavõnkumine on füüsikas võnkumine,
mis toimub süsteemis, millele ei mõju väliseid jõudusid.
jõudusid. Sagedus, millel toimub omavõnkumine, nim omasageduseks
või ka omavõnkesageduseks. Vabavõnkumisest on näiteks niidi otsas rippuva kuuli võnkumine.
Kõik reaalsed võnkumised on sumbuvad – võnkumise amplituud ja
võnkumise kiirus aina väheneb, kuni võnkumine on lakanud. Näiteks
pendel võngub aina vähem kuni seisma jääb. Rakendatakse
amortisaatorites. Kiiremini toimub võnkumine surub rohkem õli
amortisaatoris kuni see vaibub.
- Sundvõnkumine ja resonants
Sundvõnkumine:
tekitab perioodiline väline jõud. Näiteks kiigele hoogu andes .
Resonants:
On võnkumise amplituudi järsk suurenemine, kui võnkumisi sundiva
välisjõu sagedus langeb kokku süsteemi omavõnkumiste sagedusega.
Näiteks ei lubata sõjaväel minna üle silla rivisammul et
välistada silla purunemist.
- Võnkumiste liitmine: samasihilised (sama ja erineva ringsagedusega), tuiklemine ja virvendus; ristsihilised (sama ringsagedus)
Võnkumised
kord tugevdavad, kord nõrgendavad teineteist, seda nim.
tuiklemiseks, lähedaste sagedustega võnkumised liituvad (selleks on
vajalik, et samasihiliste võnkumiste sagedused erinevad vähe).
- Elastus, Piki- ja ristlaine
Elastsuslaine – Tekib
keskkonnas juhul, kui mõne osakese kohalt nihutamine rikub süsteemi
tasakaalu. Ja see tasakaalust nihutamine tekitab elastsusjõu tüüpi
jõudu, mis sunnib paigaltnihutatud osakest pöörduma tagasi
tasakaaluasendisse ja nihutab paigalt naaberosakese.
Ristlaine -
laine, kus võnkimine toimub levimissihiga risti. /nt merelained ,
valgus
Pikilaine -
võnkumine toimub piki levimissihti. /nt
laual
lebav vedru, mida ühest otsast tõugatakse või heli lained.
Lainepikkuseks
nimetatakse füüsikas kaugust kahe teineteisele lähima samas faasis
võnkuva punkti vahel. Igas punktis on laine ühel kaugusel.
Laine
levimiskiirus - laine levib ühe lainepikkuse võrra oma perioodi
jooksul. Levimine toimub jääva kiirusega v. (Laineperiood on kahe
laineharja vaheline „kaugus“ ajas.)
Punkti
kaugus oma tasakaaluasendist kaugusel x ajahetkel t.
Laine –
on ruumis leviv häiritus (võnkumine). Keskkonna oleku muutumine
ruumis aja jooksul. Lainega kaasneb energia edasikandumine MITTE
osakeste edasi liikumine.
Interferents on
füüsikaline nähtus, kus kahe laine liitumisel saadakse uus laine,
mille amplituud on suurem või väiksem.
Seisulaine ehk seisev
laine ehk seisevlaine on laine,
mille korral võnkumiste energia levikut
ei toimu. Seisulaine tekib juhul, kui laineid juhtiva keha otsale
lähenev laine ning otsalt tagasi peegeldunud laine tugevdavad
teineteist interferentsil.
Difraktsioon on
füüsikaline nähtus, mille korral laine paindub ümber väikeste
takistuste või levib väikesest avast välja.
Helilaine
on pikilaine, milles aine osakesed võnguvad samas sihis, mis laine
levimissuund.
- Infra - ja ultraheli, heli kiirus
Infraheli on heli, milles rõhu muutumise sagedus on alla 20 Hz.
Infrahelivõnked avaldavad inimesele tugevat mõju. Õhus on nende
lainete pikkus üle 20 m. Tekitavad näiteks: tuule liikumine,
plahvatused, mehhanismid .
Ultraheliks
nimetatakse mehaanilisi laineid, mille sagedus on suurem kui 20 000
Hz. Saab tekitada mehaaniliselt (vilega) või elektromehaaniliselt.
Suudavad tekitada loomad nt delfiinid. Väiksematel sagedustel on
kasulik inimesele nt saab uurida organismi kudesid. Suurematel
sagedustel muutub hävitavaks.
Heli kiirus
sõltub keskkondadest ja temperatuurist. 200 C juures on kiiruseks
342 m/s.
Doppleri
efekt on lainepikkuse muutus lainepikkusega võrdelise laineallika
kiirusega vaatleja suhtes. Doppleri efekti võib kogeda rongi
möödasõidul. Rongi tekitatava heli kõrgus ehk sagedus tõuseb,
kui rong sõidab vaatleja suunas. Rongi möödudes helikõrgus langeb
kiiresti. Kätte saadud sagedus on lähenemisel kõrgem, möödumise
hetkel identne ja kaugenemisel madalam.
Rõhk on füüsikaline
suurus,
mis võrdub pinnale risti mõjuva jõu ja pindala suhtega
, kus p = rõhk, F = jõud, S =
pindala. Rõhu ühik on paskal ,
Staatiline
rõhk on rõhk, mis voolavas vedelikus või gaasis mõjub ühtlaselt
igas suunas.
P=F/S=pgh p=1Pa=1 N/m2
Vedelikusamba
rõhk on võrdeline vedelikusamba kõrgusega. Ka anumas olev vesi
rõhub anuma põhjale. Kuna vedelikus antakse rõhk edasi igas suunas
ühteviisi, siis rõhub vesi ka anuma seintele . Vesi avaldab rõhku
ka vette sukeldunud tuukrile. Vesi rõhub tuukrile nii paremalt kui
vasakult, nii ülalt kui alt.
p=F/S=mg/S=Shpg/s=pgh p=1Pa=1 N/m2
1 mm Hg –
ühikuks on võetud rõhk, mida avaldab 1 mm kõrgune elavhõbeda
sammas 0°C juures, laiusel ϕ=45°, merepinna kõrgusel.
- Pascal ’i seadus ja selle rakendusi
Staatilises
olekus vedelikule ja gaasile mõjuva jõu poolt tekitatud rõhk mõjub
ühtlaselt kogu ruumalas. Õhumadratsi alla jäävad oksad ja kivid
ei sega kuna õhk toetab igalt poolt ühesugusena. Madratsi alune
pind ei mõjuta ülemist pinda
Jõu
muundamine:
Mida suurem on pindala S, seda suurem on sellele mõjuv jõud F.
Ehk
väiksema pindalaga torru väiksema jõu suunamine, tuleb teisest
suurema pindalaga otsast suurema jõuga. P=F/S
F1/S1=F2/S2 F2/F1=S2/S1
Autode
tõsteseadme tõstmiseks surutakse toru ühes otsas (kitsamas otsas)
õli kokku teises (laiemas otsas) see väljendub suurema jõuga aga
väiksema vahemaaga.
Rõhu
muundamine:
Jäiga ühendusega kolvi ühes otsas tekitatakse üks rõhk, sama
suur rõhk tekib teises kolvi otsas. F1=F2
p1S1=p2S2
Archimedese seadus on hüdro- ja aerostaatika seadus,
mille kohaselt igale vedelikus
või gaasis
asetsevale kehale mõjub üleslükkejõud,
mis on võrdne selle keha poolt väljatõrjutud vedeliku või
gaasi kaaluga.
,kus ρ =
vedeliku tihedus,
V = keha ruumala,
g = vaba
langemise kiirendus,
m = keha mass.
Torus
voolava vedeliku kogus mingil ajahetkel on toru igas punktis
ühesugune
Mõõtühik 1m3/s. Q=S*v.
S toru ristlõike pindala, v- voolukiirus .
Vedeliku voolamisel muutuva
ristlõikega torus on voolamise kiirus pöördvõrdeline toru ristlõike pindalaga. Mida laiem on toru seda aeglasem on vesi. Mida
väiksemaks läheb toru seda kiiremini peab vesi voolama.
- Bernoull’i võrrand ja sellest järeldused
Bernoulli võrrand seob
voolava vedeliku rõhu,
voolu kiiruse ja asendi potentsiaalse
energia
ning kirjeldab energia tasakaalu voolava vedeliku joas.
Ventouri
efekt – horisontaalses torus on voolava vedeliku rõhk seda
väiksem, mida suurem on voolamise kiirus. P1
– p2 =p/2 * (v22
– v12)
• Toricelli
seadus
Määrab
anumast ava kaudu väljavoolava vee kiiruse. Reservuaarist välja
voolava vee kiirus on võrdne kiirusega mille saavutakse vabalt
langev keha kõrguste h1-h2 vahe korral.
V=
- Hõõrdekaod reaalses vedelikus
Hõõrdekaod torustikus sõltuvad:
• torustiku
pikkus/ristlõige/ pinnakaredus
• liidete arv torustikus
• vedeliku voolukiirus
• vedeliku viskoossus
Viskoossus on vedelike omadus
takistada oma osakeste liikumist üksteise suhtes.
Kõik kommentaarid