Füüsika (0)

Füüsika



1. VALGUSÕPETUS Valguse peegeldumine valguse mõiste- valgus on nähtus, kus valgus langeb mingile pinnale ja pöördub sealt
samasse keskkonda tagasi
Peegelpinna ristsirge - valguskiire langemispunktist pinnaga risti tõmmatud sirgjoon Ühtlases keskkonnas levib valgus sirgjooneliselt. Kui asetada valguskiire teele mingi valgust
mitteläbilaskev keha-paberleht,peegel-, siis valguskiire suund muutub ja valguskiir pöördub
samasse keskkonda tagasi. Pinna ristsirge ehk pinnanormaal joonestatakse punktist, kuhu
kiir peeglil langeb. Valguse langemisnurgaks loetakse nurka langeva kiire ja pinna ristsirge
vahel. Valguse peegeldumisnurgaks loetakse nurka peegeldunud kiire ja pinna ristsirge
vahel. Peegeldumisel on kiirte käik pööratav. Valguse peegeldumisnurk on võrdne valguse langemisnurgaga (β = α). Katse: Suuname laserikiire peeglile. Valgus langeb peeglile ja peegeldub sellelt. Näeme, et
peegeldunud kiir levib mingis teises suunas. Muutes valguse langemisnurka, muudab ka
peegeldunud kiir oma suunda. Valguse peegeldumisseaduseid on 2 1. Langev kiir, peegeldunud kiir ja langemispunktist joonestatud pinna ristsirge asetsevad samas tasandis. 2. Valguse peegeldumisnurk on võrdne valguse langemisnurgaga (β = α). Valguse murdumine Kui valgus langeb kahe keskkonna lahutuspinnale, siis osa valgust peegeldub
lahutuspinnalt, osa aga läheb teise keskkonda edasi. Enamasti muudab teise keskkonda
edasi läinud kiir oma levimissuunda. Seda nimetatakse valguse murdumiseks. Valguse murdumiseks nim. valguse levimise suuna muutumist üleminekul ühest
keskkonnast teise. Valguse murdumise kirjeldamiseks kasutame mõisteid murdunud kiir ja murdumisnurk, aga
ka valguse peegeldumisel kasutatavaid mõisteid langev kiir ja langemisnurk. Murdunud kiir kujutab valguse levimise suunda pärast murdumist.
Murdumisnurga moodustavad murdunud kiir ja pinna ristsirge. Murdumisnurka tähistatakse
kreeka tähestiku väiketähega y (gamma) Valguse levimise pööratavus: valguse levimise suuna muutmisel vastupidiseks jääb valguskiire tee samaks.


valguse kiirus sõltub keskkonnast, milles ta levib (olles mistahes keskkonnas alati väiksem
valguse kiirusest vaakumis)
Õhus on valguse kiirus praktiliselt sama suur kui vaakumis - 300 000 km/s, vees on valguse
kiirus oluliselt väiksem - 225 000 km/s, tavalises klaasis aga 200 000 km/s. Valguse murdumisel optiliselt hõredamast keskkonnast optiliselt tihedamasse keskkonda
“paindub” murdunud kiir pinna ristsirge poole. Füüsikaliselt on see seotud sellega, et
optiliselt tihedamas keskkonnas on valguse kiirus väiksem kui optiliselt hõredamas
keskkonnas. Valguse murdumise seaduspärasused: 1. langenud kiir, murdunud kiir ja langemispunkti joonestatud pinna ristsirge asetsevad alati ühes tasapinnas. 2. a) valguse levimisel keskkonda, kus valguse kiirus on väiksem, murdub valgus pinna ristsirge poole.’ b) valguse levimisel keskkonda, kus valguse kiirus on suurem, murdub valgus pinna ristsirgest eemale. Valguse levimine on pööratav. Valgus ja valguse sirgjooneline levimine Ühtlane keskkond koosneb kõikjal samadest ainetest ja aineosakesed paiknevad sama
tihedusega. Ühtlane on näiteks samal temperatuuril olev õhk maapinna lähedal. Ühtlases keskkonnas levib valgus sirgjooneliselt.
Valguse sirgjoonelise levimise fakti tunti juba antiikajal. Selleni jõuti, analüüsides varjude
tekkimist. Eseme tekitatud vari on esemega alati geomeetriliselt sarnane. Valguse levimise suunda näidatakse valguskiire abil. Valguskiir on joon, millel olev nool
näitab valguse levimise suunda, samuti ka valgusenergia levimise suunda. Hajuv valguskiirte kimp. Valgusallikast lähtuvad kiired kõikides suundades, moodustades
hajuvaid kiirtekimpe. Hajuvaid kiirtekimpe saame tekitada ka mitmesugustes optilistes
seadmetes, näiteks nõgusläätses.


Paralleelne valguskiirte kimp. Väga kaugel olevast valgusallikast (nt päike) tulevad kiired on
praktiliselt paralleelsed ja moodustavad paralleelseid kiirtekimpe. Paralleelset kiirtekimpu
saame tekitada ka optilises seadmetes, näiteks taskulambis. Koonduv kiirtekimp. Sellist kiirtekimpu saab tekitada optiliste seadmetega (läätsed,peeglid)
muutes valguskiirte loomulikku teed. Õhuta ruumis levib valgus kiirusega 299 792 458 m/s ehk siis 300 000 000 m/s ehk 300 000
km/s. Peaaegu sama kiirusega levib valgus ka õhus. Kõikides teistes keskkondades on valguse
kiirus väiksem. Näiteks vees on valguse kiirus 225 000 km/s. Valgusaasta on vahemaa, mille valgus levib õhuta ruumis ühe aasta jooksul. Kiirte käik läätsedes, läätse iseloomustavad suurused Kõverpindadega piiratud läbipaistvat keha, mis on ette nähtud valguse koondamiseks või
hajutamiseks, nimetatakse läätseks. Enamasti on kõverpinnad sfäärilised (kerapinnad). Kumerläätsed on keskelt paksemad
Kõik valguskiired murduvad läätses nii, et koonduvad pärast läätse läbimist ühes punktis.
Seda punkti nimetatakse läätse fookuseks ja tähistatakse suurtähega F. Punkti, kus koondub
kumerläätse läbinud, optilise peateljega paralleelne kiirtekimp, nimetatakse läätse
fookuseks. Kumerläätsel on kaks fookust, üks ühel ja teine teisel pool läätse. Pöörates
läätse 180 kraadi ju midagi ei muutu ja kiired koonduvad ikka samal kaugusel läätsest.
Sama on ka siis, kui suuname paralleelse kiirtekimbu läätsele paremalt poolt, siis koonduvad
kiired vasakpoolses fookuses. Läätse fookused asetsevad läätse optilisel peateljel. Nõgusläätsed on keskelt õhemad
Kõik valguskiired hajuvad peale murdumist läätses nii, et nende pikendused koonduvad
ühes punktis. Seda punkti nimetatakse läätse ebafookuseks (näivaks fooksueks) ja
tähistatakse samuti suurtähega F. Nõgusläätsel on kaks ebafookust, üks ühel pool ja teine teisel pool läätse. Erinevad kumerläätsed koondavad sõltuvalt pindade kumerusest valgust erinevalt. See
tähendab, et peateljega paralleelne kiirtekimp koondub läätsest erineval kaugusel. Kuna
kiirte koondumiskohaks on läätse fookus, siis asetab see erinevatel läätsedel reeglina
läätsest erineval kaugusel. Läätse fookuse kaugust läätse keskpunktist nimetatakse läätse
fookuskauguseks. Läätse fookuskaugus on läätse arvuliselt iseloomustav suurus. Läätse
fookuskaugust tähistatakse väikese tähega f. Fookuskauguse ühikuks on pikkusühik 1 m. Fookuskauguse kõrval kasutatakse ka teist läätse iseloomustavat suurust - läätse optilist
tugevust. Läätse optiliseks tugevuseks loetakse läätse fookuskauguse pöördväärtust. Optilist
tugevust tähistatakse suure tähega D. Optilise tugevuse seos fookuskaugusega on seega
D=1/f


Optilise tugevuse ühikul on eraldi nimetus - 1dioptria (1dpt)
Läätse optiline tugevus on üks dioptria kui läätse fookuskaugus on 1 m. Läätse optilist keskpunkti läbivat läätsega sümmeetrilist sirgjoont nimetatakse läätse
optiliseks peateljeks. 2. MEHAANIKA Keha mass ja aine tihedus Mass seostub sellega, kuidas maa tõmbab kehi enda poole. Mida suurem on keha mass,
seda suurema jõuga maa keha enda poole tõmbab. Mass on keha üks põhiomadusi. Kõik kehad, alates tähtedest kosmoses kuni aine koosseisu
kuuluvate mikroosakesteni, omavad kindlat massi. Keha massi saab mõõta kaalumisega. Massiühikuks on 1 kg.
Inertsus on keha omadus säilitada oma liikumisolekut Mõjutades ühel ja samal viisil erineva massiga kehi, on võimalik katseliselt veenuda, et
võiksema massiga kehad hakkavad liikuma kiiremini kui suurema massiga kehad. Mida
suurem on keha mass, seda inertsem on keha ja seda raskem on tema liiikumisolekut kiiresti
muuta. Aine tihedus on füüsikaline suurus, mis näitab, kui suur on ühe ruumalaühiku ainemass. p=m/v Tiheduse ühik on g/cm3, kg/dm3 ja kg/m3 Nende kehade puhul, mis koosnevad mitmest ainest, saame leida keha keskmise tiheduse Rõhk, Pascali seadus Mõjudes jõuga mingile kehale, ei mõju see tavaliselt ühes punktis, vaid mingile pinnaosale
või ka kogupinnale. Rõhu mõiste iseloomustab jõu edasiandmist pinna kaudu. Rõhuks nim. füüsikalist suurust, mis on võrdne pinnaühikule mõjuva jõuga. Valemina: rõhk=rõhumisjõud/pindala
p=F/S Siin F on pinnale ühtlaselt mõjuv jõud ja S pinna pindala. Rõhu tähiseks on p. Seejuures me
eeldame, et jõud mõjutab alati risti pinnaga ja nagu juba mainitud, ühtlaselt kogu pinna
ulatuses.


Rõhu ühik on 1 Pa (paskal). Rõhk on üks paskal kui ühe ruutmeetri suurusele pinnale mõjub
jõud üks njuuton. Ühikule on antud nimetus prantsuse teadlase Blaise Pascali auks. Kuna rõhu ühik 1 Pa on väga väike ühik, siis tavaelus kasutame kordseid ühikuid 1hPa=
100Pa, 1 kPa = 1000 Pa ja 1 MPa = 1 000 000 Pa = 10 astmes 6 Pa. Prantsuse teadlane Blaise Pascal tegi vedelikega erinevaid katseid ja avastas mitmeid
huvitavaid seaduspärasusi. Kõige tuntum neist on seadus, mille ta avastas aastatel
1647-1648 ja mida tänapäeval tuntakse Pascali seadusena: Vedelikes ja gaasides kandub
rõhk edasi kõikides suundades ühteviisi. Tahkete kehade korral kandub kehale avaldatav jõud edasi avaldamise suunas ja sama
suurena . Põhjuseks on see, et tahketes kehades on aineosakesed kohtkindlad ja jõud
kandub aineosakestelt aineosaksele samas suunas, kust seda avaldati. Vedelikule ja gaasile ei saa niimoodi jõudu avaldada nagu tahkele kehale, aine on voolav.
Aineosakesed paiknevad korrapäratult ja saavad üksteise suhtes liikuda, avaldatav jõud
kandub seetõttu edasi korrapäratult ja kõikvõimalikes suundades. Vedelikes ja gaasides on
mistahes pinnale mõjuv rõhumisjõud igas punktis risti pinnaga. Pascali seaduse tähtsaim rakendus on hüdrauliline press. See kujutab endast kahte
omavahel ühendatud, vedelikuga täidetud silindrit. Silindrites asuvad liikuvad kolvid. Olgu
väiksema kolvi pindala S1 suuremal S2. Mõjudes väiksemale kolvile jõuga F1, kandub
kolvile avaldatud rõhk p=F1/S1
üle teisele kolvile. Kuna teisele kolvile avaldub Pascali seaduse kohaselt sama suur rõhk,
siis p= F2/S2 Rõhkude võrdsusest F1/S1 = F2/S2 saame avaldada teisele kolvile mõjuva jõu: F2 = F1 S2/S1 Kehade liikumine ja jõud, raskusjõud,töö,energia,võimsus. Tööks nim. füüsikalist suurust, mis on võrdne jõu ja selle mõjul läbitud teepikkuse
korrutisega. Teepikkust mõõdetakse jõu mõjumise sihis. töö = Jõud*teepikkus, A = F*s Töö ühikuks on üks džaul 1J, 1J = 1N* 1 m = 1 N * m. Seega, 1 J on töö, mille teeb jõud 1N,
kui keha läbib teepikkuse 1 m. Lisaks kasutatakse kordseid ühikuid 1kJ = 10 astmes 3 ja 1
MJ = 10 astmes 6 J Töö ühikule on antud nimetus inglise teadlase James Prescott Joulei auks.


Kehad on omavahel vastastikumõjus. See tähendab, et kehadele mõjuvad jõud. Jõudude
mõju tulemusena võivad muutuda kehade kiirused, samuti ka kehade vastastikune asend.
teades jõudusid ja kehade liikumist, saame arvutada jõudude poolt tehtud töö. Kehade
kiiruse ja kehade vastastikule asendi kirjeldamiseks on võetud kasutusele energia mõiste.
Energia näitab, kui palju tööd võib antud tingimustes teha liikuv keha vastastikmõjus olevad
kehad. Energia iseloomustab keha või kehade võimet teha tööd.
Energiat mõõdetakse töö kaudu: energia on võrdne suurima tööga, mida kehad on
võimelised tegema. Energial ja tööl on sama ühik, Energia tähis on E Liikuva keha energiat nim. kineetiliseks energiaks. Keha kineetiline energia (Ek) sõltub keha
massist ja keha kiiruse ruudust. Kineetiline energia arvutatakse valemiga Ek= mv2/2. Paigalseisva keha kineetilist energiat ei oma: kui keha kiirus on null, siis on null ka keha
kineetiline energia. igal liikuval kehal on sõltuvalt tema massist ja kiirusest kindel kineetiline
energia.
Keha võib omada energiat ka keha kõrguse tõttu maapinnast või keha kuju muutumise tõttu
elastsel deformatsioonil. Keha asendist sõltuvat energiat nim. potentsiaalseks energiaks.
Elastselt deformeeritud kehad omavad potentsiaalset energiat. Keha koguenergia on võrdne tema kineetilise ja potentsiaalse energia summaga E = Ek+Ep. Võimsuseks nim. füüsikalist suurust, mis on võrdne ajaühikuks tehtud tööga.
Võimsus = tehtud töö/ töö tegemiseks kulunud aeg, N = A/t Võimsuse ühikuks on üks vatt 1W. Võimsus on 1 W, kui sekundis tehtud töö on 1 J Jõud on füüsikaline suurus, mis iseloomustab ühe keha mõju teisele. Jõudu saab mõõta
dünamomeetriga. Jõu ühikuks on 1 N. Jõu tähis on F Jõud on suunaga suurus: lisaks jõu väärtusele on vaja teada jõu mõjumise suunda. Jõu
suunda näitame joonistel vastavate nooltega. Jõu ühikule on antud nimetus inglise teadlase
Isaac Newtoni auks. Keha liikumise kiirus, liikumise graafiline kujutamine Mehaaniliseks liikumiseks nim. keha asukoha muutumist teiste kehade suhtes. Kui keha
seisab paigal, siis iseenesest ta liikuma ei hakka, vaid teda peab mõjutama mingi teine keha.
Sealjuures mõjutab liikuma hakkav keha samaaegselt ka seda teist keha
V= s/t


Nt kui sa liigud 3km/h siis täpselt tunni aja pärast sa oled jõudnud 3km kaugusele. Kehade vastastikumõju, rõhumisjõud looduses ja tehnikas Kehade vastastikmõjus avaldab üks keha teisele sama suurt jõudu kui teine esimesele F1 =
F2 Keha püsib paigal või liigub ühtlaselt ja sirgjooneliselt, kui kehale mõjuvad jõud on
tasakaalus.
Jõud põhjustab keha kiiruse muutuse. mehaaniline töö ja energia, võnkumine ja laine Kõiki füüsilise töö vorme nim. mehaaniliseks tööks.
Mehaaniliseks tööks nim. füüsikalist suurust, mis võrdub kehale mõjuva jõu ja selle jõu
toimel keha poolt läbitud teepikkuse korrutisega.
Mehaanilise töö tagajärjel muutub keha asukoht. A = F*s Kõikumine ja õõtsumine on igasugune edasi-tagasi liikumine, aga võnkumine on
korrapärane edasi-tagasi liikumine. See tähendab, et võnkumine on liikumine, mis kordub
perioodiliselt kindla ajavahemiku järel ja toimub mingi punkti ümber mööda kindlat teed ehk
trajektoori. Sagedus ja periood on omavahel seotud valemiga f = 1/T Laine on võnkumise levik keskkonnas. Koht, kus laine tekib, on laineallikas. Liigid:
Ristlaine
Pikilaine Aineosakesed võivad laines võnkuda laine levimise suunaga risti või laine levimise sihis
pikilaine. Ristlaine kõige kõrgemaid punkte nim. laineharjadeks e maksimumideks ja kõige
madalamaid punkte lainenõgudeks e miinimumideks. Kaugus kahe naabermaksimumi või
-miinimumi vahel on lainepikkus. 3. SOOJUSÕPETUS Siseenergia
Et elektriradiaator soojeneks, on vaja energiat. See energia kulub aineosakeste liikumise
kiirendamiseks. Aineosakestel on soojusliikumise tõttu kineetiline energia. Kui osakeste
kiirus suureneb, siis suureneb ka nende kineetiline energia. Soojenemise tulemusena suureneb aineosakeste kineetiline energia.


Kui radiaator soojendab õhku ja õhuosakeste kineetiline energia suureneb, suureneb ka
õhuosakeste kogu kineetiline energia.
Gaasidega on asi lihtne, nende aineosakesed pole omavahel vastastikmõjus ja
gaasiosakeste kogu kineetiline energia ongi gaasi siseenergia. Tahkiste ja vedelike
aineosakesed aga mõjutavad üksteist. Vastastikmõjus olevatel kehadel on potentsiaalne
energia. Järelikult on potentsiaalne energia ka vastastikuses mõjutuses olevatel osakestel. Keha aineosakeste kineetilise energia ja potentsiaalse energia summa moodustab keha
siseenergia. Keha siseenergia koosneb järelikult kahest komponendist: kineetilisest ja potentsiaalsest.
Siseenergia sõltub aineosakeste liikumise kiirusest ja aineosakeste vastastikusest asendist.
Aineosakeste kiirus muutub keha soojenemise või jahtumise tulemusena, samuti muutub ka
aineosakeste kaugus üksteisest (soojuspaisumine). Keha siseenergia muutub temperatuuri
muutumisel, kuid ka aine oleku muutumisel. Soojushulgaks nim. keha siseenergia hulka, mis kandub sellelt kehalt teistele kehadele või
siis teistelt kehadelt antud kehale. Soojushulk on soojusprotsesside juures oluline füüsikaline
suurus. Soojushulka tähistatakse tähega Q. 1 kalor on soojushulk, mis on vajalik 1 g vee temperatuuri tõstmiseks 1 kraadi võrra. Tänapäeval kasutatakse soojushulga mõõtühikuna džauli - 1 J. Kuna soojushulk on seotud
keha siseenergia muuduga, siis tuleb seda mõõta energiaühikutes. Soojushulkade
mõõtmine annab kalori ja dzauli vahel järgmise seose: 1 cal = 4,2 J keha soojendamiseks vajalik soojushulk, aine erisoojus Keha soojendamiseks kuluv soojushulk sõltub kolmest asjaolust: keha temperatuuri
muudust, keha massist ja aine erisoojusest c. Kui võtta kokku kõik sõltuvused, siis saab
keha soojendamiseks kuluva soojushulga väljendada aine erisoojuse, keha massi ja
temperatuuri muudu korrutise kaudu järgmiselt: Q = cm(t2 - t1) OIeme saanud väga olulise seose keha soojendamiseks kuluva soojushulga arvutamiseks.
Sama seos kehtib ka keha jahtumise korral, ainult et jahtumise korral on soojushulk
negatiivne, sest jahtumisel annab keha soojust ära. Mistahes keha, nt ahju, temperatuuri muut on võrdne keha lõpptemperatuuri t2 ja
algtemperatuuri t1 vahega: t2-t1. Temperatuuri muutu tähistatakse tihti ka ∆t, s.t ∆t = t2 –t1. Ahju temperatuuri muut sõltub ahjule üle kandunud soojushulgast.
Erineva massiga kehade soojendamiseks sama temperatuuri muudu võrra kulub erinev
soojushulk.


erinevast ainest keha soojendamiseks sam temperatuuri muudu võrra kulub erinev
soojushulk.
Kehale ülekandunud soojushulk on võrdeline keha temperatuuri muuduga. Erinevate ainete
soojenemise iseloomustamiseks on võetud kasutusele erisoojuse mõiste.
Aine erisoojus näitab, kui suur soojushulk peab kehale kanduma, et keha massiga 1 kg
soojeneks 1 kraadi võrra.
Näiteks kulub 1 kg vee soojendamiseks 1 kraadi võrra soojushulk 4200 J, 1 kg toiduõli
soojendamiseks 1 kraadi võrra kulub soojushulk 2000 J. aine ehituse mudel Esemed on enamasti valmistatud ainest, mis meie elukeskkonna oludes esineb tahkena.
Ainet tahkes olekus nim. tahkiseks. Tahkis säilitab kuju.
Jää, kõik metallid ja soolad on kristallilised ained. Kristallilistes ainetes paiknevad
aineosakesed - aatomid, molekulid ja ioonid - korrapäraselt. Seetõttu ei saa osakesed
tahkises vabalt liikuda, vaid ainult võnkuda oma tasakaaluasendi ümber.
Kristalliliste ainete soojusliikumine seisneb osakeste võnkumises oma tasakaaluasendi
ümber. Mida suurem on võnkliikumise intensiivsus, seda kõrgem on aine temperatuur. Ainetest, mis meie keskkonnaoludes on vedelad, esemeid valmistada enamasti ei saa, sest
vedelikud on voolavad ega säilita kuju. Anumas olevat vedelikku võib käsitada kehana.
Temperatuuri tõstmisel saabub tahkes kehas paratamatult hetk, kui ägenenud
soojusliikumine suudab osakesed kristallivõrest välja rebida. Osakesed võnguvad põhilise
aja oma asukoha ümbruses, kuid võivad aeg-ajalt oma asukohta muuta, s.t “hüpata” ühest
kohast teise Soojusliikumine vedelikus seisneb osakeste võnkumises ja korrapäratus liikumises ühest
kohast teise. Vedelike voolavuse põhjustavadki aineosakeste “hüpped” ühest kohast teise.
Peale tavaliste vedelike esineb selliseid aineid, mis esimesel pilgul paistavad tahketena, kuid
ometi need on voolavad. Üheks selliseks aineks on pigi. Lauale asetatud pigitükk ei voola
lauale laial, kuid mõne kuu pärast on pigitükk seal üsna lömmi vajunud. Pigi ja teisi väga
aeglaselt voolavaid aineid nim. amorfseteks aineteks, mõnikord ka tahketeks vedelikeks. Amorfsete ainete ja vedelike molekulide soojusliikumine on sarnane. Erinevus on vaid selles,
et amorfsetel ainetel esineb molekulide hüppeid ühest asukohast teise võrratult harvemini
kui vedelikel. Kõik gaasid on voolavad, kuid erinevalt vedelikest puudub neil kindel ruumala. gaasi
osakesed asuvad üksteisest kaugel. Osakeste kaugus on keskmiselt palju kordi suurem
osakeste läbimõõdust. Osakeste vahel oleva tühja ruumi tõttu on gaas kokkusurutav.
lahtises anumas gaas ei püsi, see lendub, sest osakesed asvuad üksteissest nii kaugel, et
nende vahel puudub tõmbejõud.


Aineosakeste liikumine gaasis on korrapäratu. Osake võib liikuda mistahes suunas ja iga
osake ise kiirusega. Kuna osakeste vahel on vaba ruumi, saavad need liikuda teatud
vahemaa sirgjooneliselt, enne kui põrkuvad naaberosakestega või anuma seinaga. Et löögid
võivad tulla nii eest kui ka tagant, nii paremalt kui ka vasakult, olla nii tugevad kui ka nõrgad,
siis muutub osakeste kiirus ja liikumise suund igal põrkel. Osakese liikumise trajektoor gaasis on samasugune murdjoon, nagu seda on Browni
osakese trajektoor. Trajektoori erinevatel lõikudel liigub osake erineva kiirusega. soojusliikumine, soojusülekanne Aineosakeste liikumine on korrapäratu ega lakka kunagi.
Aineosakeste lakkamatu liikumine toimub kõikjal: õhus liiguvad lämmastiku, hapniku,
süsihappegaasi molekulid, argooni aatomid; veekogus liiguvad vee molekulid, mitmesuguste
lahustunud ainete ioonid; tahketes kehades võnguvad molekulid või aatomid. On kindlaks
tehtud, et mida suurema kiirusega osakesed liiguvad, seda soojem on keha. Seetõttu nim.
aineosakeste korrapäratult ehk kaootilist liikumist ka soojusliikumiseks. Mida kiiremini liiguvad aineosakesed, seda kõrgem on aine temperatuur.
Aineosakeste liikumise kiirust saab mõõta keeruka apartatuuri abil. On selgunud, et
molekulid liiguvad erineva kiirusega. Näiteks on õhus molekule, mille kiirus ei ületa auto
kiirust, kuid on ka molekule, mille kiirus on suurem püssikuuli kiirusest. Kehade soojusjuhtivusega puutuvad inimesed kokku iga päev. Kui nt külm metall-lusikas
asetada kuuma vette, siis kõigepealt soojeneb lusika vees olev osa, seejärel kandub soojus
piki lusika vart edasi ja me tunneme, kuidas lusika vars läheb soojaks. Soojusjuhtivuse korral kandub siseenergia keha ühelt osalt teisele või ühelt kehalt teisele
aineosakeste vastastikmõju tõttu. Kuigi õhk on väga halb soojusjuht, kandub siseenergia ühelt kehalt teisele sageli siiski õhu
kaudu. Ahi või radiaator soojendab tuba. Sooja ahju või keskkütteradiaatori juures puutub
õhk vahetult kokku sooja pinnaga ja soojeneb. Soojenemisel õhk paisub ja tihedus väheneb.
Ümbritsev jahe õhk on tihedam ja soojale õhule mõjub üleslükkejõud. Soe õhk tõuseb üles.
Asemele tuleb aga jahe õhk, mis omakorda soojeneb. Toas tekib õhu ringvool e
tsirkulatsioon. Õhu ringvooluga kantakse siseenergiat ahjult toas olevatele esemetele. Siseenergia levimist vedeliku- või gaasivoolude liikumise teel nim. konvektsiooniks.
Konvektsiooni nt on ka tuul. Konvektsiooni ilming on Golfi hoovus, soojade hoovuste
süsteem Atlandi ookeani põhjaosas, mis kannab ekvaatori piirkonnast Skandinaavia
rannikuni tohutul hulgal soojusenergiat. Päike soojendab taevakehi, mis asuvad Päikese lähiümbruses. Päike soojendab ka kehi
maal. Kosmoses on aine niivõrd hõre, et seal valitseb praktiliselt tühjus. Seetõttu ei saa
energia päikeselt laiali levida soojusjuhtivuse ega konvektsiooni teel. kehad saavad päikseslt
energiat elektromagnetkiirguse, mida nim.soojuskiirguseks. Joonisel on kujutatud päikese
kiirgusspekter.


Soojust kiirgavad kõik kehad. Soe ahi soojendab tuba küll konvektsiooni tõttu, aga samal
ajal ka kiirguse abil. Õhk soojuskiirguse mõjul oluliselt ei soojene, küll aga sojjenevad toas
olevad kehad. Mida kõrgem on keha temp, seda rohkem energiat keha ajaühikus kiirgab.
Mida tumedam on kiirgava keha pind, seda rohkem energiat keha ajaühikus kiirgab.
Mida suurem on keha pindala, seda rohkem energiat keha kiirgab. Mida tumedam on pind, seda rohkem kiirgusenergiat keha ajaühikus neelab. Siseenergia levimist ühelt kehalt teisele nim. soojusülekandeks
Soojusülekandes levib siseenergia soojemalt kehalt külmemale kehale. Seejuures soojema
keha siseenergia väheneb, külmema keha siseenergia aga suureneb. Kehadevahelise
soojusvahetuse korral suureneb kõigi soojenevate kehade siseenergia täpselt nii palju, kui
väheneb jahenevate kehade siseenergia. Soojusülekanne kestab seni, kuni kehade
temperatuurid võrdsustuvad. Soojusliku tasakaalu korral puudub kehade vahel soojusülekanne. Soojusliku tasakaalu võrrand.
Q1+Q2=o. kui tähistada kehale kandunud soojushulka tähega Q1 ja antud soojushulka
tähega Q2 aine olekute muutused Aine olekute muutused on nt kui vesi aurustub või vesi jäätub, siis muutub vedel aine kas
gaasiliseks või tahkeks jne. soojustehnilised rakendused Soojuselektrijaam ehk soojusjõujaam on elektrijaam, kus soojusenergia muundatakse
elektrienergiaks.
Külmkapp ehk külmik on seade, mis säilitab toiduaineid madalal temperatuuril.
Sisepõlemismootor on mootor, kus kütus põleb otse mootoris. 4. ELEKTRIÕPETUS laetud kehade vaheline vastasmõju, elektrilaengud, elektriline vastastikmõju Kui hõõruda nt klaaspulka siidiga siis tõmbab ta enda poole teisi kehi. nt paberitükid, vesi.
Hõõrumise tulemusel võib selline omadus tekkida ka paljudel teistel kehadel. Nt
kustuskummi, riide või paberiga hõõrutud pastapliiats ja plastjoonlaud tõmbavad samuti
enda poole paberitükikesi ja teisi kergeid kehi. Hõõrumisel tekkinud keha omadust tõmmata enda poole teisi kehi kirjeldatakse elektrilaengu
e laengu abil. Keha millel on elektrilaeng, nim. elektriliselt laetud e elektriseeritud kehaks.
Elektrilaengul on mõõtühik, arvuline väärtus, ning seda saab mõõta.


Paljude katsete tulemusena on selgunud, et elektriline vastastikmõju ilmneb alati kas
elektriseeritud kehade tõmbumise või tõukumisena.
Kuna laetud kehade vastastikmõju ilmneb kahel viisil, peab ka vastastikmõju põhjustavaid
elektrilaenguid olema kahte liiki.
Samaliigilise elektrilaenguga kehad tõukuvad
Eriliigilise elektrilaenguga kehad tõmbuvad. Ameerika teadlase Benjamin Franklini ettepanekul hakati eri liiki elektrilaenguid nimetama
positiivseks ja negatiivseks. Positiivseks loetakse näiteks elektrilaengut, mis tekib klaasil
selle hõõrumisel siidiga, negatiivseks aga laengut, mis tekib merevaigul selle hõõrumisel
villase riidega. elektrivool, voolutugevus ja pinge, vooluring Voolu võivad tekitada ka elektrilaenguga osakesed. Kui näiteks laetud ja laadimata
elektroskoobid metallvarda abil ühendad, hakkavad laetud osakesed liikuma mööda varrast
ühelt elektroskoobilt teisele. Selle tagajärjel esialgu laetud elektroskoobi laengu suurus
väheneb, laadimata elektroskoop aga laadub. Laetud osakesed liiguvad metallvardas nagu autod ühesuunalise tiheda liiklusega tänaval.
Metallvardas kindlas suunas liikuvad laetud osakesed moodustavad laetud osakeste voolu,
mida nim. elektrivooluks. Elektrivooluks nim. elektrilaenguga osakeste suunatud liikumist.
Elektrilaenguga osakesi, mis saavad aines vabalt liikuda, nim. vabadeks laengukandjateks. Elektrijõud mõjub laetud kehadele elektriväljas. Järelikult selleks, et tekiks elektrivool, tuleb
aines tekitada elektriväli
Elektrivoolu suunaks loetakse positiivse laenguga osakeste liikumise suunda. Voolu toimed võivad ilmneda kas tugevamal või nõrgemal kujul. Nt valgustab auto
kaugtulelamp heledalt, seisutulelamp kiirgab aga nii vähe valgust, et pimedas sõita pole
võimalik. Kui tugevasti elektrivoolu toimed ilmnevad, sõltub füüsikalisest suurusest, mida
nim. voolutugevuseks. Voolutugevus on arvuliselt võrdne ajaühikuks juhi ristlõiget läbinud elektrilaengu suurusega. Voolutugevus = elektrilaeng/ aeg Voolutugevuse ühikuks on 1 amper, selle tähis on 1 A. Voolutugevuse ühiku nimetus on
tuletatud prantsuse füüsiku Andre-marie Amperei nimest. Voolutugevuse ühik avaldatakse
laenguühiku ja ajaühiku jagatisena. Et taskulambipirn hakkaks põlema, tuleb see ühendada taskulambipatareiga. Selleks on
tarvis kahte juhet. Patarei, sellega ühendatud lamp ja juhtmed moodustavad suletud
vooluringi, kus lisaks vooluallikale on ainult juhid.


Vooluringi moodustavad omavahel juhtmetega ühendatud vooluallikas, elektritarviti ja lüliti.
Vooluallikas, elektritarviti, lüliti ja juhtmed on vooluringi osad. Vooluringis võib olla mitu
elektritarvitit ja lülitit ning vahel ka mitu vooluallikat. Et saada ülevaade vooluringi osade
omavahelisest ühendusest, esitatakse vooluringid joonistena, mida nim. elektriskeemideks.
Vooluringi osasid tähistatakse elektriskeemidel leppemärkidega. Elektriskeemid on mingis
mõttes sarnased geograafiliste kaartidega, millel kujutatakse mägede, jõgede, merede,
soode, asulate jne paiknemist looduses. Ka kaartidel tähistatakse jõed, metsad, maavarad
jm erinevate leppemärkidega. Kui ühendada juht vooluallikaga, tekib juhis elektriväli ja vabad laengukandjad hakkavad
elektrijõudude mõjul suunatult liikuma. Laetud osakeste ümberpaigutamisel teeb elektriväli
tööd. Elektrivälja võimet teha tööd laetud osakeste ümberpaigutamisel juhis kirjeldab
elektrivälja pinge e lühemat pinget. A/q = 2A/q = 10A/q
See jagatis iseloomustab elektrivälja ja seda nim. elektrivälja pingeks. Elektrivälja pingeks
nim. elektrivälja poolt laetud osakeste ümberpaigutamisel tehtud töö ja osakeste kogulaengu
jagatist:
pinge = elektrivälja töö/ elektrilaeng
U = A/q Elektrivälja pinge juhi kahe punkti vahel on arvuliselt võrdne elektrivälja tööga ühikulise
elektrilaengu ümberpaigutamisel juhi ühest punktist teise. juhi takistus, Ohmi seadus elektritakistuse sõltuvust ainest iseloomustatkse mõistega eritakistus. Tähistades juhi
pikkuse tähega l, selle ristlõikepindala tähega S ja eristatakse kreeka tähega p(roo) võib juhi
takistuse avaldada seosega.
R = p*l/S Juhi takistus = eritakistus * juhi pikkus/ juhi ristlõikepindala Kui takistus iseloomustab mõju elektrivoolule, siis eritakistus iseloomustab aine mõju
elektrivoolule. Eritakistus on füüsikaline suurus. Aine eritakistuse saab avaldada takistuse
valemist:
p  = RS/l
Aine eritakistus on arvuliselt võrdne sellest ainest valmistatud ühikulise pikkuse ja ühikulise
ristlõikepindalaga keha takistusega. Voolutugevus juhis on võrdeline juhi otstele rakendatud pingega. Voolutugevuse sõltuvuse
pingest avastas 1826. aastal Saksa füüsik georg Simon Ohm, seetõttu nim. seda seost
Ohmi seaduseks. Juhi elektritakistus on füüsikaline suurus, mis iseloomustab juhi mõju
vabade laengukandjate suunatud liikumisele ehk elektrivoolule. Sellest lähtuvalt võib ohmi seaduse sõnastada nii: voolutugevus juhis on võrdeline juhi
otstele rakendatud pingega ja pöördvõrdeline juhi takistusega