Leidsid 33 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "Füüsika lained". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
võnkumine, vabavõnkumine, kordub, sundvõnkumine, õmblusmasina, nõel, koguarv, amplituut, lainepikkus, sooritatud, resonants, difraktsioon, kaid, interferents, tõmbejõu, lainefront, veepinna, merelainedVõnkumine Võnkumine perioodiline, edasi-tagasi liikumine teatud tasakaaluasendist Liigid: 1) Vabavõnkumine süsteemi sisejõu mõjul toimuv võnkumine nt: niidi otsa riputatud kivi 2) Sundvõnkumine võnkumine mingi välise perioodilise jõu mõjul nt: pintsli liikumine värvimisel Vabavõnkumine on sumbuv ja toimub tingimustel: 1) Süsteemil on püsiv tasakaaluolek 2) Süsteem omab inertsust 3) Süsteem peab saama võnkumise käivitamiseks välise tõuke Võnkumist iseloomustavad suurused: 1) Võnkeperiood ühe täisvõnke sooritamiseks kuluv aeg T võnkeperiood (s) t- koguaeg (s) N- võngete arv t T= N
1. Too näiteid korduvatest liikumistest. 1. merelained loksuvad, puuoksad kõguvad tuules, linnud lehvitavad tiibu. *2. Mida nim. võnkumiseks ? too näide. Millal tekib ? 2. ühte osa perioodiliselt korduvatest liikumistest nim. võnkumiseks. mootorkolvi üles-alla liikumine. Tekib võrdsete ajavahemike tagant, sama teed mööda läheb tagasi keha. *3. Mille poolest erinevad vabavõnkumine ja sundvõnkumine? näide. 3. vabavõnkumine - Kui võnkumine toimub süsteemisiseste jõudude mõjul - niidi otsa riputatud kivi, miski annab talle tõuke. sundvõnkumine - Kui võnkumine toimub mingi välise perioodilise jõu mõjul - õmblusmasina nõel, kui mootor vänta ringi ajab. 4. Selgita mõistet sumbuv võnkumine. Miks on looduses esinevad võnkumised sumbuvad? 4.Sumbuv võnkumine- kui süsteemi energiavaru lõppemisel lakkab võnkumine. Sest looduses on hõõrdumine. 5. Millised füüsikalised suurused võnkumist iseloomustavad ? 5
Võnkumised ja lained 1. Võnkumine •Võnkumine – perioodiline edasi-tagasi liikumine teatud tasakaaluasendist kord ühele, kord teisele poole. •Võnkumine toimub võnkesüsteemis. •Võnkesüsteem – iga mitmest vastastikmõjus olevast kehast koosnev süsteem, milles võib tekkida võnkumine. •Vabavõnkumine – süsteemi sisejõudude mõjul toimuv võnkumine. *Selle tekkimiseks peab olema: püsiv tasakaal, inerts ja väline tõuge. *Sumbuv •Sumbuv võnkumine – võnke amplituud aja jooksul väheneb. Hõõrdumise kiirus väheneb. •Sumbumatu võnkumise saamiseks tuleb hõõrdumist millegi välisega kompenseerida. •Sundvõnkumine – võnkumine toimub mingi välise perioodilise jõu mõjul. *Selle tekitab perioodiline välismõju. •Võnkumist iseloomustavad suurused: 1.Periood – ühe täisvõnke sooritamiseks kuluv aeg.
-rad =2pr r=2prad 1rad=p/180 =57º Nurkkiirus-pöördenurga ja selle sooritamiseks kuluva ajavahemiku jagatis. =/t=v/r(rad/s) Joonkiirus (ringjoonel liikumise kiirus) näitab, kui pika tee läbib keha mööda ringjoont ajaühikus v=l/t m/s =/t=l/tr=v/r Periood-Pöörlemise perioodiks T nimetatakse aega, mille jooksul teeb pöörlev keha ühe täispöörde ümber oma telje. =2p/T Pöörlemise sagedus (f) on ühtlaselt pöörleva keha poolt ajaühikus sooritatud pöörete arv. Ühik- 1Hz F=1/t kesktõmbe kiirendus-kiirus on suunatud piki muutujat risti raadiusega a=2r jõu õlg-jõu mõjusirge kaugus pöörlemisteljest. Jõuõlg on jõu mõjusirgega risti. Tähis-l ühik-m jõu mõju sõltub rakenduspunktist. Jõumoment-jõu ja jõu õla korrutis M=Fl ü-1N*m Impulsimoment-punktmassi pöörlemis hulk-tema impulsi ja kõverusraadiuse korrutis L=mvr=pr Impulsimomendi jäävuse seadus-kui jõumoment puudub siis impulsimoment ei muutu
Võnkumine- nimetatakse perioodilist edasi-tagasi liikumist teatud tasakaaluasendist kord ühele, kord teisele poole. Mitmest vastastikmõjus olevast kehast koosnevat süsteemi, milles võib tekkida võnkumine, nimetatakse võnkesüsteemiks. Vabavõnkumine nimetatakse süsteemi sisejõudude mõjul toimuvat võnkumist. Nt: 1)kiik, kui talle hoogu ei anna. Mehaanilise vabavõnkumise tekkimiseks peab süsteemis olema täidetud kolm tingimust: 1) Peab olema püsiv tasakaaluolek 2)Süsteem peab omama inertsi 3)Süsteem peab saama võnkumise käivitamiseks valise tõuke Sundvõnkumine toimub välise perioodlise jõu mõjul
Vibratsioon on väikese amplituudiga mehaaniline võnkumine. · Vibratsioon - tahke keha mehaaniline võnkumine · Üldvibratsioon mehaaniline võnkumine, mis kandub seisvale, istuvale või lamavale inimesele üle toetuspindade kaudu · Püsiv vibratsioon vibratsioon, mille kontrollitava parameetri väärtus mõõtmise perioodi vältel ei muutu enam kui 2 korda ehk 6 dB · Muutuv vibratsioon vibratsioon, mille kontrollitava parameetri väärtus vaadeldavas ajavahemikus muutub enam kui 2 korda ehk 6 dB Võnkumiseks laias mõttes nimetatakse mis tahes protsessi, mis on iseloomustatav mingi
1. Mehaaniline võnkumine on liikumine mis kordub võrtsete ajavahemike järel mööda sama teed edasi-tagasi 2. Vaba võnkumine toimub süsteemi siseste jõudude mõjul pärast keha välja viimist tasakaaluasendist. (pendel) 3. Sundvõnkumine toimub väliste jõudude mõjul. (õmblusmasin) 4. Harmooniliseks nim. Võnkumist, mille korral hälve sõltub ajast siinusfunktsiooni järgi (sinusoidaalselt) 5. Vabavõnkumine on sumbvõnkumine võnke amplituud aja jooksul väheneb. Hõõrdumise kiirus väheneb. 6. Hälve on võnkuva keha kaugus tasakaaluasendist. Tähis : x Ühik : meeter 7. Võnkeamplituud on suurim kaugus tasakaaluasendist. Tähis x0 Ühkik : meeter 8. Võnkeperiood ühe täisvõnke kestvus. Tähis : T Ühik : s Valem T=t/n 9. Võnkesagedus on sekundis tehtud täisvõngete arv. Tähis : f Ühik : Hz 10
1. Võnkumine vahelduva suunaga liikumine tasakaaluasendi ümber. 2. Võnkumisi iseloomustavad suurused: · Hälve võnkuva keha kaugus tasakaaluasendist (X) · Amplituud Suurim kaugus tasakaaluasendist ehk maksimum hälve · Periood ühe täisvõnke kestvus T= · Sagedus Ajaühikus sooritavate täisvõngete arv f= 3. Vaba võnkumine toimub süsteemi siseste jõudude mõjul. Tasakaalu asend vajalik. (nt. niidi otsas asuv raskus) Sundvõnkumine toimub välise jõu mõjul (nt õmblusmasina nõel) 4. Kui eksisteerib jõud, mis takistab võnkumist on tegemist sumbuva võnkumisega. (nt Sumbumatu võnkumine Puudub jõud mid takistaks võnkumist. (nt aineosakeste võnkumine tahkes kehas) 5. Harmooniline võnkumine X= 6. Resonants võnke amplituudi järsk kasvamine välisjõu tõttu kuni sageduse
Võnkumine- perioodiline edasitagasi liikumist, mis toimub sama trajektoori mööda. Võnkesüsteem- vastastikmõjus olevate kehade süsteemi, milles tekib võnkumine. Vabavõnkumine- süsteemi sisejõudude mõjul toimuvat võnkumine. (niidi otsa riputatud kivi) Sundvõnkumine- süsteemiväliste jõudude mõjul toimuvat võnkumine. (kellapendel) Võnkeperiood- ühe täisvõnke sooritamiseks kulunud aeg. Võnkesagedus- ajaühikus sooritatud täisvõngete arv. Keha hälbeks nimetatakse võnkuva keha kaugust tasakaaluasendist. Võnkeamplituud- maksimaalne hälve. Harmooniline võnkumine-sellist võnkumist, mida saab kirjeldada siinus- või koosinusfunktsiooni abil. Harmoonilise võnkumise graafik on sinusoid. Võnkuv süsteem omab nii kineetilist kui ka potentsiaalset energiat. Amortisaatoreid kasutatakse auto vedrustuses, ja sumbuva võnkumisega on tegemist. Pendel-võnkuva süsteemi füüsikalist mudel.
vastastikmõjust. Seda energiat omavad: 1) maapinnal ülestõstetud kehad 2) deformeeritud kehad 15. Keha impulss - füüsikaline suurus, mis võrdub keha massi ja kiiruse korrutisega. 16. Võimsus – näitab, kui palju tööd tehakse ajaühikus. Ühik – W , 1 W on võimsus, mille korral keha teeb 1 s tööd 1 J. 17. Reaktiivliikumine – keha selline liikumine, mille põhjustab kehast teatud kiirusega eemalduv keha osa. 18. Mehaaniline võnkumine – liikumine, mis kordusb võrdsete ajavahemike järel mööda sama teed edasi-tagasi. 19. Vabavõnkumine – võnkumine, mis toimub süsteemisiseste jõudude mõjul pärast keha tasakaaluasendist välja viimist. Nt: Võib võnkuda niidi otsa riputatud kivi, kui miski talle tõuke annab. 20. Sundvõnkumine – võnkumine, mis toimub mingi välise perioodilise jõu mõjul. Näited: õmblusmasina nõel võngub üles-alla ; pliiatsi liigutamine edasi-tagasi. 21
vastastikmõjust. Seda energiat omavad: 1) maapinnal ülestõstetud kehad 2) deformeeritud kehad 15. Keha impulss - füüsikaline suurus, mis võrdub keha massi ja kiiruse korrutisega. 16. Võimsus näitab, kui palju tööd tehakse ajaühikus. Ühik W , 1 W on võimsus, mille korral keha teeb 1 s tööd 1 J. 17. Reaktiivliikumine keha selline liikumine, mille põhjustab kehast teatud kiirusega eemalduv keha osa. 18. Mehaaniline võnkumine liikumine, mis kordusb võrdsete ajavahemike järel mööda sama teed edasi-tagasi. 19. Vabavõnkumine võnkumine, mis toimub süsteemisiseste jõudude mõjul pärast keha tasakaaluasendist välja viimist. Nt: Võib võnkuda niidi otsa riputatud kivi, kui miski talle tõuke annab. 20. Sundvõnkumine võnkumine, mis toimub mingi välise perioodilise jõu mõjul. Näited: õmblusmasina nõel võngub üles-alla ; pliiatsi liigutamine edasi-tagasi. 21
Tähis-xm Ühik-1m 2)Ringliikumist iseloomustavad suurused.Mõisted,ühikud,valemid. · Ioonkiirus see on läbitud kaare pikkuse ja aja suhe. Tähis-v Ühik-1m/s Valem- v=l/t · Kesktõmbekiirendus tekib ainult ringi liikumisel. On põhjustatud kiiruse sunna muutumisest ringil. Tähis a Valem- a= v2 /r · Nurkkiirus oomega on pöördenurga ja selle sooritamiseks kulunud aja suhe. Tähis- Valem- Ühik-1rad/s 3)Laineid iseloomustavad suurused. · Lainepikkus on kaugus valguslaine kahe samas võnkefaasis oleva naaberpunkti vahel. · Laineperiood T on aeg, mis kulub valguslainel ühe lainepikkuse läbimiseks. · Laine kiirus v näitab, kui pika tee läbib laine ajaühikus. v=l/t · Mõõtmine- Seismilisi laineid mõõdetakse seismomeetriga. Valemid- = vT v = f 4) Vaba võnkumised ja sund võnkumised ja näited nende tekkimise kohta. · Vaba võnkumine toimub süsteemi siseste jõudude puhul. Nt: kella pendel,kiik, metronoomi
Võnkumiseks nim liikumist mis kordub ajas kas täpselt või ligikaudselt Nt:pendel, vedru, puuoksad, kajaka tiivad, merelained. Jagunevad: Vaba võnkumine - need on võnkumised kus tasakaalu asendist väljaviimisel tekib jõud mis toob teda tagasi sinna(vedru ja pendel). Suund võnkumine võnkumised tekivad ainult välise jõu allika abil(õmblusmasina nõel, mootori kolb) Hälve on kaugus tasakaaluasendist, Tähis x ja mõõtühik m Amplituud on maksimaalne hälve, Tähis x0 ja mõõtühik m Võnkesagedus näitab võngete arvu sektundis, Tähis f ja mõõtühik Hz () Võnkeperiood on ajavahemik ühe täisvõnke tegemiseks, Tähis T ja mõõtühik sek Harmooniline võnkumine on võnkumine mis ei sumbu ning mis võngub sin või cos funktsiooni põhimõttel, Valem X=x0*sin(2ft) X hälve x0 amplituud t aeg
jõuõlg-jõu mõjusirge kaugus pöörlemisteljest jõumoment-jõu ja tema õla korrutis. Tähis M M=F*l Impulsimoment iseloomustab pöörlevat liikuva keha energiat ..Tähis L L=m*v*r impulsimoment-keha impulsi ja pöörlemis raadiuse korrutis reaalse keha imp-keha üksikute punktide impulsi momentide summa Impulsimomendi jäävuseseadus-väli e jõumomendi puudumisel (st. suletud süsteemis) on impulsimoment jääv.L=mWr2 Võnkumine on perioodiline liikumine mis kordub võrdsete ajavahemike tagant, kusjuures keha läheb esialgsesse asendisse tagasi sama teed mööda. Võnkumise liigid-*sundvõnkumine; *vabavõnkumine Vabavõnkumine-võnkumine mis toim süsteemi siseste jõudude mõjul. Nt:kiik millele ei anta hoogu. Sundvõkumised-toimuvad välise, perioodilise jõu mõjul.(auto kolb) võnkeperiood-ühe võnke sooritamise aeg Tähis T, mõõt.1s T=t/N võnkesagedus-ajaühikus sooritatavate täisvõngete arv Tähis f, mõõt 1Hz
esineb omasagedus, mõjub perioodiliselt muutuv välisjõud RESONANTS sundvõnkumiste amplituudi järsk kasv omavõnkesageduste lähedases piirkonnas ja seda sagedust nim resonants sageduseks, mis on madalam, kui omavõnkesagedus RISTLAINES võnguvad osakesed lainelevimissuunaga risti (levivad tahketes kehades ja vedelike pinnal) SAGEDUS võngete arv ajaühikus, tähis f, ühik Hz on võrdeline võnkeperioodiga f=1/T SUMBUVVÕNKUMINE on kahaneva amplituudiga võnkumine, periood pikeneb http://www.abiks.pri.ee SUNDVÕNKUMINE esineb ainult avatud võnkesüsteemis, mida põhjustab ainult ajas perioodiliselt muutuv välisjõud TÄISVÕNGE on liikumine ühest äärmisest asendist teise ja tagasi VÕNKESÜSTEEMIKS nim omavahel seostatud kehadest koosnevat süsteemi, milles võib esineda võnkumine VÕNKUMINE on liikumine, tasakaaluasendist kord ühele, kord teisele poole
Difraktsioon-lainete paindumine tõkete taha 2. Teepikkus(s,l)-ringjoone kaare pikkus Pöördenurk-nurk, mille võrra pöördub ringjooneliselt liikuva keha ja kõveruspunkti ühendav raadius Nurkkiirus-pöördnurga ja selle sooritamiseks kulutava ajavahemiku jagatis(ühik: 1rad/s) Periood(T)-ajavahemik, mille jooksul tehakse 1 ring Sagedus(f)-ajaühikus tehtud ringide arv 3. Võnkumise liigid 1) Vabavõnkumine-(omavõnkumine)kui võnkumine toimub süsteemisiseste jõudude mõjul 2) Sundvõnkumine-keha paneb liikuma mingi väline jõud 3) Sumbvõnkumine-kui keha võnkumine lõpeb mingi aja jooksul 4. Kui keha energia varud lõpevad, lõpeb ka võnkumine. 5. Hälve-võnkuva keha kaugus tasakaaluasendist Amplituud-maksimaalne kaugus tasakaaluasendist Periood-ühe täisvõnke tegemiseks kuluv aeg Sagedus-näitab võnke arvu sekundis 6
Harmooniline võnkumine *võnkumise all mõistetakse üldjuhul keha perioodilidt edasi-tagasi liikusmist teatud tasakaalu asendist ühele, kord teisele poole · Mehaanilised võnkusmised: 1.1)vabavõnkumine -sisejõudude mõjul toimuvat võnkumist. Sellised võnkumised tekivad süsteemis pärast süsteemi tasakaaluolekust väljaviimist.(vedrupendel,niitpendel) 1.2)sumbuvad võnkumised-pendli võnkumine sumbub teatud aja jooksul, see tähendab, et võnkumise amplituud aina väheneb, kuni võnkumine on lakanud 1.3)sundvõnkumine-toimub perioodiliselt mõjuva välisjõu toimel. Võnkesüsteem saab energiat juurde väljastpoolt süsteemi. Seda võnkumist põhjustavat perioodiliselt muutuvat jõudu nimetatakse sundivaks jõuks. olenevalt sellest, millistele mõjudele on allutatud võnkuv süst.: 1)vabad e omavõnkumised-toimuvad süsteemis pärast seda kui süst. On saanud algtõuke ja jäetud siis omapead(niidi otsa viidud raskus)
Võnkumised ja lained 3.1 Võnkumine Võnkumine – perioodiline edasi-tagasi liikumine tasakaaluasendist kord ühele, kord teisele poole Võnkesüsteem – mitmest vastastikmõjus olevast kehast koosnev süsteem, millest võib tekkida võnkumine Vabavõnkumine - süsteemi sisejõudude mõjul toimuv võnkumine Sumbuv võnkumine – võnkumine, kus võnkumise kiirus ja ulatus hääbuvad aja jooksul nullini Sumbumatu võnkumine – kui võnkumisel on hõõrdumist millegagi kompenseeritud Sundvõnkumine – kui võnkumine toimub mingi välise perioodilise jõu mõjul Võnkeperiood – ühe täisvõnke sooritamiseks kulunud aeg (T;sekund) T=t/N Võnkesagedus – ajaühikus sooritavate täisvõngete arv (f;Hz) f = 1/T = N/t Hälve – võnkuva keha kaugus tasakaaluasendist Võnkeamplituud – maksimaalne hälve ehk suurim kaugus tasakaaluasendist (X 0; meeter) 3.2 Harmooniline võnkumine
Alatskivi 2010 SISUKORD Sisukord...................................................................................................................................... 2 Sissejuhatus.................................................................................................................................3 Ühte osa perioodiliselt korduvatest liikumistest nimetatakse võnkumiseks. Võnkumine teise sõnaga võnkliikumine on laias tähenduses mistahes protsess, mis on iseloomustatav mingi parameetri või suuruse täpselt või ligikaudselt korduva perioodilise muutumisega. Füüsikas tuuakse võnkumise olulise tunnusena sageli esile võnkuva suuruse muutumine ümber tasakaaluoleku. Võnkumist liigitatakse välismõju toimimise ja harmoonilise võnkumisega järgi..................................................................................... 3
Füüsika kontrolltöö – Võnkumised ja lained Võnkumine Võnkumine – Võnkumiseks nimetatakse perioodilist edasi-tagasi liikumist teatud tasakaaluasendist kord ühele, kord teisele poole. * Võnkumisel liigub keha edasi-tagasi sama trajektoori mööda. Võnkesüsteem – Võnkesüsteemiks nimetatakse mitmest vastastikmõjus olevast kehast koosnevat süsteemi, milles võib tekkida võnkumine. * Võnkumine toimub võnkesüsteemis Vabavõnkumine – Vabavõnkumiseks nimetatakse süsteemi sisejõudude mõjultoimuvat võnkumist. * Vabavõnkumise tekkimiseks peab olema püsiv tasakaal, inerts ja väline tõuge. * Vabavõnkumine on sumbuv. Sundvõnkumine – Süsteemiväliste jõudude mõjul. Tekitab perioodiline välismõju. Võnkeperiood – Võnkeperioodiks nimetatakse ühe täisvõnke sooritamiseks kuluvat aega (s). t T= N Võnkesagedus – Täisvõnkete arv ajaühikus (Hz)
Energeetikas: 1kW ehk 1000 W * 3600 s = 3.6*106 J Võnkumised: Võnkumiseks nimetatakse mingi suuruse perioodilist muutumist tasakaalulise või keskmise väärtuse ümbruses. Võnkuva süsteemi osad: Võnkumisvõimeline süsteem. Nt. vedru, raskus, kinnituskonstruktsioon Vajalik anda esialgne energia Energia korduv muutumine: potentsiaalne ja kineetiline energia Võnkumiste liigid: Vaba- ehk omavõnkumine – süsteemi sisejõudude mõjul toimuv võnkumine (nt. niitpendel) sisejõud on gravitatsiooni jõud ja niidi tõmbejõud 3 tingimust: o Tasakaaluasendi olemasolu o Inertsi olemasolu o Esialgse energia andmine süsteemile Sundvõnkumine – välise perioodilise jõu mõjul (nt õmblusmasina nõel) Sumbuvad – võnkumiste ulatus väheneb. Kõik looduslikud isevõnkumised Mittesumbuvad – võnkumise ulatus ei muutu
Võnkumine ja lained Võnkumine-nim liikumist, mis kordub ajas täpselt või ligikaudselt. Nt pendel, vedru. Hälve- kaugus tasakaaluasendist-x-meeter. Amplituut- maksimaalne hälve-xm-meeter. Võnkesagedus- näitab võngete arvu ajaühikus-f-võnget/sek või Hz. Võnkeperiood- ajavahemik ühe täisvõnke tegemiseks-T-sek. Seos võnkesageduse ja võnkeperioodi vahel: üksteise pöördväärtused. T=1/f, f=1/T. Võnkumise võrrand- x=xm'sin(2f't). Vabavõnkumine- võnkumine, kus keha tasakaaluasendist välja viimisel tekib jõud, mis tahab teda tasakaaluasendisse tagasi viia nt pendel, vedru. Suundvõnkumine- võnkumine, mis tekib välise, sundiva jõu mõjul nt õmblusmasina nõel, auto mootori kolb. Resonants- võnkumise amplituudi tohutu kasv juhul, kui välise energiaallika sagedus ühtib võnkuva süsteemi oma sagedusega nt sõdurite marss sillal, kiigele hoo andmine.
· Pöörleva liikumise korral on keha punktide trajektoorid erinevad. · Ühtlane sirgjooneline liikumine ehk ühtlane liikumine on keha või masspunkti sirgjooneline liikumine, mille puhul keha massikese või masspunkt läbib liikumise kestel mis tahes võrdsete ajavahemike jooksul võrdsed teepikkused. · Ühtlase sirgjoonelise liikumise kiiruseks nimetatakse jäävat vektorsuurust, mis võrdub suvalises ajavahemikus sooritatud nihke ja selle ajavahemiku suhtega. · nihe on vektoriaalne füüsikaline suurus, vektor liikuva keha algasukohast keha lõppasukohta. Tähis . · Teepikkuseks nimetatakse füüsikas trajektoori pikkust, mille liikuv keha või punktmass läbib mingi ajavahemiku jooksul. Tähis s. s = v · t, kus s - teepikkus, v - kiirus, t - aeg. · Liikumist, kus kiirus muutub mis tahes võrdsete ajavahemike jooksul ühesuguste
(p1+p2+p3+…+pn= mv1+mv2+mv3+…+mvn =const; ). Impulsi jäävuse seadus võimaldab kirjeldada mitmeid põrgetega seotud nähtusi ja reaktiivliikumist 10. Impulsi jäävuse seadus. ● välise jõumomendi puudumisel on keha impulsimoment jääv. ● Impulsi jäävuse seadus kehtib Newtoni mehaanikas kui ka kvantmehaanikas. 11. Töö, võimsus ja kineetiline energia. ● Töö on skalaarne suurus, mis võrdub kehale mõjuva jõu ja selle jõu mõjul sooritatud nihke korrutisega. ● Arvutades kehale mõjuva jõu poolt nihke sooritamisel tehtavat tööd, on olulised jõud ja nihe. Kui jõud ja nihe on samasuunalised, võrdub töö nende vektorite skalaarkorrutisega. Ühik on džaul (J) ● Võimsus iseloomustab töö tegemise kiirust. ● Kineetiline energia- energia, mis on tingitud keha liikumisest teiste kehade suhtes. 12. Potentsiaalne energia, seos töö ja jõuga.
Jakob Westholmi Gümnaasium Pendlid ja võnkliikumine. referaat Eliise Põldma 8.b klass Tallinn 2009 Sisukord · Mis on võnkliikumine? · Lained. · Pendlid: Matemaatiline pendel. Ühendatud pendlid. 2 Mis on võnkliikumine? Võnkliikumine ehk võnkumine on hästi tuntud. Võnguvad puuoksad, kellapendel jne. Võnkumine on liikumine, mis kordub kindla ajavahemiku järel. Võnkumise uurimiseks võid teha katse. Tarvis on 1m niiti, koormus (milleks sobib kas või lusikas), mõõtejoonlaud ja kell. Seo koormus niidi külge ja kinnita niidi teine ots mingi liikumatu eseme külge. Kui oled sidumise lõpetanud siis vaatle, kuidas katsevahend võngub. Sa oled valmistanud pendli. Kõigepealt leia asend, kus pendel püsib paigal
kõveruskeskpunkti poole, kiirusvektoriga risti Jõu õlg- jõu mõjusirge kaugus pöörlemisteljest Jõu moment- suurus mingi telje suhtes, miks iseloomustab võimet pöörata keha ümber selle telje Impulsimoment- ehk punktmassi pöörlemishulk, impulsi ja trajektoori kõverusraadiuse korrutis Impulsimomendi jäävuse seadus- kui kehale mõjuvate väliste jõudude momentide algebraline summa on null, siis keha impulsimoment L on jääv. L=Iw=const Vabavõnkumine- võnkumine, mis tekib süsteemis pärast tasakaalust välja viimist (nt kuulike) Sundvõnkumine- perioodiliselt muutuvate välisjõudude mõjul toimuv võnkumine Harmooniline võnkumine- siinuseliselt või koosinuseliselt toimuv füüsikalise suuruse perioodiline muutumine ajas. X=x0sinwt Periood- minimaalne ajavahemik, mille järel keha liikumine täielikult kordub Sagedus- võngete arv ajaühikus, ühik 1 Hz Ringsagedus- võngete arv 2pi sekundi jooksul, ühik rad/s. W=2pif
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 Võnkesüsteem on vastastikmõjus olevatest kehadest koosnev süsteem, milles võib esineda võnkumine. 1. Võnkesüsteemide ühised omadused: eksisteerib tasakaaluolek, mille korral süsteemi potentsiaalne energia on minimaalne; 2. tasakaaluolekust välja viidud kehale mõjub koordinaatidest sõltuv jõud, mis püüab teda tasakaaluolekusse tagasi viia; 3. nullist erineva mistahes kiirusega tasakaaluolekusse saabuv keha liigub inertsuse tõttu edasi Harmooniline võnkumine, seos ringliikumisega
Võimsus kirjeldab ajaühikus tehtud tööd. Ühik: W Võnkumised Võnkumine on mingi suuruse perioodiline muutumine tasakaalulise või keskmise väärtuse ümbruses. Nt. vedrupendel, niitpendel Võnkumise toimumine: Võnkumisvõimeline süsteem. Nt. vedru, raskus, kinnituskonstruktsioon. Vajalik anda esialgne energia. Energia korduv muutumine - potentsiaalne ja kineetiline energia. Võnkumiste liigid: Vaba- ehk omavõnkumine – süsteemi sisejõudude mõjul toimuv võnkumine (nt niitpendel). Sisejõud on gravitatsiooni jõud ja niidi tõmbejõud. Sundvõnkumine – välise perioodilise jõu mõjul (nt õmblusmasina nõel) Sumbuvad – võnkumiste ulatus väheneb. Kõik looduslikud vabavõnkumised. Mittesumbuvad – võnkumise ulatus ei muutu. Vajalik lisaenergia. Nt pommiga kellapendel, kojamees autol jne Võnkumist kirjeldavad suurused: Amplituud, a, [x0 ] – maksimaalne kaugus tasakaaluasendist Hälve, x(t) – kaugus tasakaaluasendist ajahetkel t
1. Mõisted: Pöörlemine keha ringliikumine ümber oma sisemise telje Tiirlemine keha orbitaalliikumine ümber teise keha Täisvõnge võnkuva keha (pendli) liikumine ühest amplituudasendist teise ja tagasi Periood aeg, mis kulub võnkuval kehal ühe täisvõnke tegemiseks Võnkumine nimetatakse, ühte osa perioodiliselt korduvatest liikumistest Vabavõnkumine kui võnkumine toimub süsteemsiseste jõudude mõjul Sunnitud võnkumine kui võnkumine toimub välise perioodilise jõu mõjul Hälve võnkuva keha kaugus tasakaaluasendist Laine võnkumise levimine keskkonnas Laine tüübid(näited) Ristlainetus: laine, mille korral keskkond liigub risti laine leviku suunale (nt. tiigivesi, tuult ei ole ja kivi kukub vette; merelaine; valgus ehk elektromagnetlaine) Pikilaine: laine, mis levib keskkonna võnkumisega samas suunas (nt. heli) Keralaine: laine, mis levib kõikides ruumi suundades (nt
Kõverjooneline liikumine trajektoor pole sirge(nt ringjooneline liik.) Ühtlane liikumine keha läbib mistahes võrdsetes ajavahemikes võrdsed teepikkused. Mitteühtlane liikumine keha läbib võrdsetes ajavahemikes erinevad teepikkused. Võnkliikumine(võnkumine) liikumine kordub võrdsete ajavahemike järel edasi-tagasi sama trajektoori mööda. Kulgev liikumine keha kõikide punktide trajektoorid on ühesuguse kujuga. Pöörlev liikumine nt palli veeremine Liikumise suhtelisus- Keha asukoha määramine mingi teise keha (taustkeha) suhtes. Teepikkus- Läbitud tee pikkus piki trajektoori. Tähis: l Ühik: m
ajaühikus läbitud tee (kaare) pikkust. Nurkkiirus (oomega) näitab kui suure nurga läbib raadius ajaühikus. Nurga mõõtühik on SI-süsteemis: 1rad(radiaan). See on raadiuse pikkune kaar või selle vastav nurk. Üks täisring=2 rad=6,28rad. Mehaanilised võnkumised on perioodilised (korduvad) liikumised tasakaaluasendist ühele ja teisele poole. Liigid: a) tekkepõhjuste järgi 1) vaba võnkumised-toimuvad välismõjuta NT. kitarrikeel, keha viiakse tasakaaluasendist välja, edasine võnkumine toimub süsteemiseoste jõudude puhul. Vabavõnkumised tekivad, kui kehale mõjub tasakaalu asendi poolt suunatud jõud ja hõõrdumine ei tohi olla liiga suur. 2)sulgvõnkumised toimuvad perioodiliselt muutuva välisjõu mõjul(palli põrgatamine) b)liikumise iseloomu järgi: 1)harmoonilised on kõige sujuvamad võnkumised. 2) mitteharmooniline. Võnkeperiood T on üheks võnkeks kuluv aeg . võnkesagedus f on võngete arv ajaühikus. Hälve x on võnkuva keha kaugus tasakaaluasendist
Mehaanilise energia muundumine ja ülekandumine • Näeme, et tehtud töö käigus on keha potentsiaalne energia muundunud keha liikumis- ehk kineetiliseks energiaks. Seega ei lähe energia kukkumise käigus mitte kaduma, vaid mehaaniline energia muundub ühest liigist teise. Kukkuva keha potentsiaalne energia muundub kineetiliseks energiaks. Ülesvisatud keha tõusmisel toimub vastupidine protsess – kineetiline energia muundub potentsiaalseks. Võnkumise käigus kordub selline ühest liigist teise ja tagasi muundumine perioodiliselt. • Esineb ka selliseid protsesse, mille käigus mehaanilise energia liik ei muutu, kuid milles toimub energia ülekandumine mõnele teisele kehale. Kokkuvõte, küsimus. • Mehaanilise energia muundumine ja ülekandumine- Kehade liikumisel mehaaniline energia ei kao, vaid kas muundub ühest liigist teise (kineetilisest potentsiaalseks või vastupidi) või kandub üle teistele kehadele.
2. Selgitage järgmiste mõistete tähendust: võnkumise hälve, amplitu ud, 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 krii tilise väärtuse (7.17)? Missuguse kuju võtab hälbe ajalise sõltuvuse graafik? 6. Mis on harmooniline võnkumine? Millised on tema tekkimise tingimuse d? 7. Tuletage harmoonilise võnkumise valem (7.21). 8. Vedrupendli võnkeperioodi valem koos selgitustega. 9. Tuletage matemaatilise pendli võnkumise valem (7.29). Tehke joonis ko os selgitustega. l pendli pikkus x hälbe alpha - kaldenurk F kehale mõjutav jõud
annaabi.ee 
