Füüsika mõisted (0)

Füüsika I
1.Selgita sõnade maailm, loodus ja füüsika tähendust.
Maailma on lai mõiste. Maailmaks võib pidada Maa ja tema elanikke, ainult inimkonda või universumit. Maa mõiste all saab paigiutada kõik, mis on olemas. Füüsika uurib näiteks taevakehade liikumist, jää sulamist, valguse muundumist. Uurib seda, mis on inimese teadvusest sõltumata. Kõike seda, mis on väljaspool teadust ja sellest sõltumatud reaalselt olemas nim. Looduseks ehk materiaalseks maailmaks. Teadvus ei kuulu loodusesse , küll aga inimene, kui bioloogiline objekt. Loodus uurib ka inimeste poolt loodud ehitisi, aparaate, saasteaineid. Kogu maailmast uurib füüsika seda osa, mida võime nim. Looduseks. Füüsikaliseks maailmaks on loodus.
2.Selgita erinevust looduse ning vaatleja kujutluste vahel
Kogemuslikku teavet saame looduse kohta vaatelmise teel. Selleks, et vaatleja saaks loodusest füüsikalist vajalikku infot, peab tal olema meeled (võime saada aistinguid), mälu ( võime salvestada infot), mõistus(võime teha loogilise järeldusi).
3.Selgita nähtavushorisondi mõistet ja seda – mis on selle taga ning mis on selle sees?
Füüsika saab looduse kohta teavet vaatluse teel. Kõige lihtsam on vaadelda objekte meie ümber ja meiege umbes sama suurust. Siis tajume kõige kergemini nende suurusi. Näiteks on meil raske uurida tolmukübemet või kaugeid planeete. Vahemaid, mida me ise suudame läbida seda suudame kujutame ette aga suuremaid kaugusi Maast Kuuni võrrelda ei suuda. Vaatleja teadmiste piiri, millest suuremaid ruumiosi ei suuda teadlikult kirjeldada nim. Välimine nähtavushorisont. Piir, millest väiksemaid objekte me uurida ei suuda nim. sisemiseks nähtavushorisondiks
4.Määra looduse struktuuritasemete skeemil makro-, mikro- ja megamaailma ning nimetab nende erinevusi.
Seda osa loodusest, mille objektid on inimesel tajutavad ja tunnetavad ilma keeruliste tehniliste lisavahenditeta nim. makrimaailmaks.
Ühest mikromeetrist väiksemad on molekulid, aatomid ja nende koostisosakesed ning muud väiksemad füüsikalised objektid nim. mikromaailmaks.
Kosmilised objektid (Maakera), kui nende mõõtud ja vahekaugus ületavad üle ühe megameetri nim. megamaailmaks.
Megamaailm - 10 (seitsmendas m )- Maa läbimõõt
Mikromaailm- 10 (- seitsmendas m)- suur molekul
Makromaailm - 10(- esimeses m)- apelsin
10 (0 m ) - inimene
5.Selgita loodusteadusliku meetodi olemust ( vaatlus – hüpotees – eksperiment – andmetöötlus – järeldus)
Füüsika on kogemuslik teadus., kuna saab uuritavat infot raalsest loodusest -info läbi vaatleja. Seetõttu ongi vaatlus füüsika lahutamatu osa. Katse ehk eksperiment viiakse läbi selleks spetsiaalselt loodud tingimustes. Enamasti algul vaadeldakse , siis tehakse katse, oletatakse midagi varasemate teadmiste põhjal, mida läbi katse kontrollitakse. Sellised kontrollimist vajavad teaduslikke oletusi nim. hüpotesideks. Kolmandaks on andmetöötlus. Füüsika on täppisteadus, arvuliste andmete töötlemine aitab paremini uuritavat mõista ning väärtuslikku lisateavet saada.
6.Kuidas jõutakse mudeliteni ja miks on nende kasutamine loodusteadustes vajalik.
Mudeliteks nim. objekti või nähtuse koopiat, mis asendab orininaali selle lihtsamaks mõistmiseks ning uurimiseks. Mudelites kopeeritakse vaid originaali kõige olulisemaid tunniseid ja omadusi. Looduslike objektide ja nähtuste lihtsustatud mudelid, mida kasutatakse füüsikas maailma kirjeldamisel- füüsikalised mudelid.
7.Kuidas tuleb viia läbi mõõtmisi, et saada üldaktsepteeritav mõõtmistulemus.
Mõõtmisi viiakse läbi leppides kokku ühesugused mõõtühikud . Mõõtühik on kokkuleppeline suurus. Mõõtühikut on võimalik kokku leppida vaid siis, kui kõik mõõtjad saavad oma mõõtmisvahendi valmistamisel lähtuda ühest ja samast mõõtühiku näidistest. Mõõtühik- etalon . See peaks ka tuginema looduses mingile väga püsivale suurusele. Mõõtühik etalon peab olema täpselt taastatav.
8.Mille poolest erinevad mõõtesuurus ja mõõdetava suuruse väärtus?
Mõõrmine tähendab mingi füüsikalise suuruse võrdlemmist teise samasugusega – võrdlusega saadud arvu nim. mõõdetava suuruse mõõtarvuks.
9.Selgita mõisteid: mõõtevahend ja taatlemine
Mõõtmise läbiviimiseks on vaja mõõtvahendit. Mõõtvahend on tehniline vahend mõõtmiste sooritamiseks kas üksi või koos lisaseadmetega. Mõõteriistadeks – loetakse aga selliseid vahendeis,kus mõõtesignaali esitamine toimub vaatleja vahetul tajutaval kujul. (kell, kraad ). Protseduur, mille käigus vastavat õigust omavas laboris kontrollitakse mõõtevahendi vastavust kehtestatud nõudmistele- taatlemine.
10.Nimeta rahvusvahelise mõõtühikute süsteemi (SI) põhisuurused ning nende mõõtühikud.
SI kasutab 7 füüsikalist suurust põhisuurusena. Nende suuruste mõõtühikud on põhiühikud. Põhisuurused on : pikkus, kaal, aeg, mass, aine hulk, temperatuur, voolutugevus ja valgustugevus . Nende mõõtühikud on siis vastavalt: pikkus- meeter, aeg- sekund, mass- kilogramm , aine hulk- mool, temperatuur- kelvin, voolutugevus- amper ja valgustugevus- kandela.
11.Selgita standardhälbe mõistet (see mõiste kujundatakse graafiliselt) ning oska seda kasutada mõõtmisega kaasneva mõõtemääramatuse hindamisel
14.Selgita mõisteid füüsikaline objekt, füüsikaline nähtus ja füüsikaline suurus
Füüsikalise objektid on materiaalsed ja eksisteerivad sõltumata inimese teadvusest. Füüsikalisi objekte on kahesuguseid: *väljad- mitteainelised objektid- heli, soojus
* kehad- ainelised objektid- inimene, päike, kivi
Füüsikalised nähtused – füüsikaliste objektidega toimuvad muutused ( kha liikumine, ahju soojenemmine).
Füüsikalised suurused- füüsikalised nähtused ja objektid erinevad üksteisest mitmesuguste omaduste poolest. * nimelised omadused-sugu, maitse , silmade värv
* järjestavad omadused- haiguse astmed , juuksevörvise skaala
* kvantitatiivsed omadused- keha mass, liikumiskiirud, ruumala
* kvantitatiivsed diskreetsed omadused- prootonite arv aatomituumas .
15.Selgita skalaarsete ja vektoriaalsete suuruste erinevust ning too nende kohta näiteid
Füüsikalise suurused jagunevad skalaarseteks ja vektoriaalseteks suurusteks. Füüsikalist suurust, mis on esitatav vaid ühe mõõtarvu ja mõõtühikuga nim. skalaarseteks suurusteks. ( on arvuline väärtus, pole suunda). Näiteks: aeg, pikkus, mass, rõhk, ruumala, energia, temperatuur.
Ruumilist suunda omavad füüsikalised suurusi nim. vektoriaalseteks suurusteks. ( suunatud sirglõik) Näiteks: kiirus, jõud.
16.Selgita füüsika valemites esineva miinusmärgi tähendust
Miinusmärk tähendab skalaarse suuruse puhul seda, et suuruse väärtus on positiivsega võrreldes vastupidin. Näiteks: vastasmärgiliste elektrilaengutega kehad tõmbuvad.
18.Too näiteid liikumise suhtelisuse kohta makromaailmas.
Ruum on füüsikaline üldmudel, mida saab kirjeldada pikkuste võrdlemise teel. Sündmuse toimumise kiiruse all mõeldakse suurust, mis näitab kui suur muutus ühe ajaühiku jooksul. Näiteks näitab keha liikumiskiirus , kui palju nihkub keha esialgsest asendist eemale 1 s. jooksul.( 1m/s- liikumiskiirus). Aeg pole siiski absoluutne ehk kõigi vaatlejate jaoks ühtemoodi toimuv. Erinevates olukordades tuleb kasutada aja erinevaid mudeleid.
19.Selgita liikumise üldmudeleid – kulgemine, pöörlemine , kuju muutumine, võnkumine ja laine; oska nimetada iga liikumisliigi olulisi erisusi.
Liikumist nim. keha asukoha muutust ajas teiste kehade suhtes. Liikumine on suhteleine.
* Kulgemine- selline liikumine,mille puhul jääb keha kogu liikumise vältel oma algsihiga paraleelseks. - õmblusmasina nõel
* Pöörlemine- selline liikumine, mille korral liiguvad keha punktid mööda erineva läbimõõduga ringjooni ümber ühise pöörlemistelje- magnetofión, auto ratas.
* Kuju muutmine- deformatsioon - kui keha punktid muudavad oma vastastikkust asendit.- pesu väänamine.
* Mahu muutmine- kui keha paisub või tõmbub kokku kõikides suundades ühteviisi- tühjenev õhupall.
* Võnkumine- perioodiliselt korduv tegevus- ämbris loksuv vesi.
* Lained- võnkumise edasikandumist ruumis- heli, maavärin .
20.Selgita mille poolest erinevad looduse põhivormid - aine ja väli
Füüsika uurib objektiivselt loodust ehk mateeriat. Looduses eksisteerib 2 põhivormi: aine ja väli. * Aine – all mõistetakse kõike seda, millest koosnevad kehad. Võivad olla erinevate omadustega( tahked , vedelad, gaasilised ). Tunnused: igal kehal on siseehitus , võtavad alati enda alla mingi ruumi, on oma mõõtmetelt lõplik, aine hulka saab määrata. - kivid , pilved, sipelgad -ainelised.
* Väli – kehade vastastikmõju edasikandjat ja vahendajat nim. väljaks. Väljasid ei ole võimalik näha. Tunnused: väljad tekitatakse kehade poolt, on pidevad, kanduvad ruumis edasi ja mõjutavad teisi kehi, pole mõõtmeid, ei sega üksteist, omavad energiat. - valguskiired, magnetväli.
21.Selgita mõisteid avatud süsteem ja suletud süsteem ja nende olulisi tunnuseid
Kehade süsteemiks nim. omavahel mingil viisil seotud kehade hulka. Kehade süsteemis võivad olla avatud ja suletud.
* Suletud süsteem- on tegemist siis, kui puuduvad mõjud süsteemi mittekuuluvate kehade poolt ning ka aine ning energiavahetust väljapoole.
* Avatud süsteem- Kui energiat või ainet antakse / saadakse väljast, väliste kehade poolt siis seda nim. avatud süsteemiks.
22.Selgita Newtoni III seaduse olemust.
Kehad mõjutavad teineteist alati vastastikku suuruselt võrdse jõuga. Mõjul kaasneb alati sama suur vastumõju.
23.Milles seisneb kehade inertsus?
Nähtust, mille kehad püüavad oma liikumisolekut säilitada nim. inertsiks . Kui teiste kehade mõju ei sunni , siis liikumine iseenesest ei muutu. Inertsuse mõõduks on keha mass. Suurema massiga kehade inerts on suurem.
24.Selgita ja oska rakendada Newtoni I seadust
Kui kehale teised kehad ei mõju või kui mõjud on tasakaalus, siis on keha kas paigal või liigub ühtlaselt ja sirgjooneliselt.
25.Selgita oma sõnadega järgmiste füüsikaliste mõistete sisu: töö, energia, kineetiline ja potentsiaalne energia, võimsus, kasulik energia, kasutegur
* Tööks nim. protsessi, kus keha liigub jõu mõjul. Keha liigub ja kehale mõjub mingi jõud J- dzaul
A= F*S
* Võimsuseks- nim. füüsikalist suurust, mis iseloomustab töö tegemise kiirust N=A/E W- watt
* Energia- nim. suurust, mis iseloomustab keha võimet tööd teha. J- dzaul.
* Kineetiline energia- liikumisenergia - sõitev auto, lendav püssikuul
* Potentsiaalne energia- vastastikmõju energia- tõukuvad magentid, üles tõstetud sangpomm.
* Kasulik energia -
* Kasutegur-
26.Sõnasta mõõtühikute njuuton , džaul ja vatt definitsioonid ning oska neid probleemide lahendamisel rakendada.
* Njuuton- Njuuton võrdub jõuga, mis annab kehale massiga 1 kg jõu mõjumise suunas kiirenduse 1 m/s2
* Dzaul- energia hulk, mis kulub keha liigutamiseks ühe meetri võrra, rakendades sellele jõudu 1 njuuton
* Vatt- võrdub võimsusega, mille korral tehakse ühes sekundis (s) üks džaul (J) tööd
27.Too näiteid füüsika pakutavate tunnetuslike ja ennustuslike võimaluste, aga ka füüsika rakendustest tulenevate ohtude kohta.
Füüsika uurib looduse põhjuselikke seoseid . * maa külgetõmme sunnib kehi allapoole kukkuma
* elektrovool tekitab magnetvälja
* valguse neeldumisel kehad soojenevad
* soojenemisel kehad paisuvad
Ennustamise aluseks on põhjuslike seoste tunnetamine . (kristallvaasi kukkumine) Põhjuseid saab liigitada võimalike tagajärgede arvu järgi:
* Kui sündmus saab põhjustada vaid 1 kindla tagajärje on tegemist- ettemääratud põhjuslikkusega. N: rong liigub 5m/s ühtlaselt ja sirgjooneliselt ja jõuab 10 s. pärast 50m. kaugusele.
* Mitme võimaliku tagajärje korral on tegu juhuslikkusega.
* Kui võimaliku tagajärgede arv pole määratav ja ükski realiseerinud tagajärg pole täpselt korratav on tegu – kaootilise põhjuslikkusega- õnne valamine .
Füüsikaline oht- on seotud eelkõige füüsika arenguga kõige tuntum – tuumasõja oht, osooniaukude tekkimine freoonide kasutamisest.
28.Selgita milles seisneb väljade puhul kehtiv superpositsiooni printsiip
Füüsikaline printsiip- üldine tõdemus, mis vastab absoluutselt kõikidele eksperimentide tulemustele. Seda printsiipi , mille järgi väljad üksteist ei sega ja nende mõjud liituvad nim. superpositsioono printsiibiks. N: erinevalt ainelistest veejugadest saavad kaks valguskiirt teineteist segamatult läbi minna. Väljad saavad asuda samas paigas üksteist mõjutamata.
29.Sõnasta atomistlik printsiip
Atomistlik printsiip- väidab, et nii ainet kui välja pole võimalik lõputult jagada samade omadustega osadeks . Mõlemal on olemas vähimad osad, mida aine korral nimetatakse alusosadks aga välja korral kvantideks.
30.Sõnasta energia miinimumi printsiip
Energia miinimumi printsiip- Kõik iseeneselikud protsessid kulgevad kehade süsteemi energia kahanemise suunas. Süsteemil on kalduvus energiat loovutada ja suunduda minimaalse energiaga olekusse. N: kivi kukub allapoole, soojus kandub alati kuumemalt kehalt jahedamale.
31.Too näiteid, tõrjutuse printsiibi kehtivuse kohta.
Tõrjutuse printsiip- makromaailmas tähendab seda, et ainelisi objekte ei saa asetada teineteise sisse. Kui pista vett sisaldavasse anumasse mingi keha, siis vedeliku tase tõuseb. Põhjus- vesi ja keha ei saa üheskoos samas ruumiosas paikneda sellepärast tõrjub keha oma asukohast vee välja. Veejoad ei saa teineteist segamatult läbida. Mitteaineliste objektide puhul tõrjutuse printsiip ei kehti.
32.Selgita relativistliku füüsika peamist erinevust klassikalisest füüsikast
* Klassikaline füüsika- makromaailma kirjeldav füüsika. Klassikaline füüsika kirjeldab makromaailma sellisena nagu me seda tavaelus tajume. Liikumine on suhteline, sest on erinevate vaatlejate jaoks erinev. Aeg, mass ja ruum on klassikalises füüsikas absoluutsed.
* Laineliste objektide jaoks pole aga liikumine suhteline vaid absoluutsed- kaasaegne füüsika. Kaasaegne füüsika koosneb- kvantmehaanikast ja relatiivsusteooriast. Relativistliku füüsika järgi pole megamaailmas suurte kauguste ja ülisuurte kiiruste korral aeg, ruum ja mass enam absoluutsed.
Füüsika
Klassikaline
Kaasaegne
füüsika
Kvantmehaaniline
Relativistlik
Uuritav maailm
makromaailm
mikromaailm
megamaailm
liikumine
suhteline
absoluutne
absoluutn
aeg
absoluutne
suhteline
suhteline
ruum
absoluutne
suhteline
suhteline
mass
absoluutne
suhteline
suhteline
33.Selgita ruumi ja aja relatiivsust, lähtudes vaatleja kujutlustest kehade ja liikumiste võrdlemisel.
Suurtel kiirustel kaugused ja pikkused lühenevad. Kiiresti liikudes aeg aeglustub.
34.Selgita massi ja energia samaväärsust, milline maailmakuulus valem selle kohta käib?
Mass on ainelise mateeria hulga mõõduks. Energia on väljalise mateeria hulga mõõduks. N: liikuva vankri energia on kineetilin ja selle hulk on määratud vankri massi ja kiirusega. Mida rohkem lükkame vankrit, seda suuremaks vankri kineetiline energia kasvab. Lõpuks jõuab juba valguse kiirusele lähemale, kus vaatamata lükkamisele teel energia juurdeandmisele jääb kiirus praktiliselt muutumata. Sellisel kiirusel hakkab kasvama keha mass, siis järelikult suureneb antav energia massi võrra. Energia salvestub lisamassina.
Mass ja energia on füüsikalises ,aailmas kaks erinva avaldamisvormi väljendit .
Massi ja energia ekvivalentsust väljendav valem: E´=mc2( m*c ruuduga )