Füüsika teooria 10. klass (0)

Impulsi jäävuse seadus
Keha impulss e. Liikumishulk on keha m ja V korrutis. (p=mV, 3 joonist). Põrkel mõjub F esimesele ja teisele kehale. N II seaduse põhjal F1=m1*a1 ja F2=m2a2. kiirenduse def põhjal  a1=(v1-v1)/t ja a2=(v2-v2)/t ( vektorid )   F1=m1*((v1-v2)/t) F2=m2*((v2-v2)/t)  Vastavalt N III   F1=-F2  (vektorid)
( m1v1 -m1v1)/t=(m2v2-m2v2)/t  I :t ->     m1v1-m1v1= -m2v2+m2v2  -> m1v1+m2v2=m1v1+m2v2   p1+p2=p1+p2 (vektorid)  Suletud süsteemi kuuluvate kehade impulsside geomeetriline summa on nende kehade igasugusel vastasmõjul jääv.
 
Mehaaniline töö
Konstanstse(muutumatu) jõu poolt tehtud A = F ja nihke arvväärtuste ning F ja nihke vektori vahelise nurga cos korrutisega. A=F*S*cosa (joonis1 + cosa=F1/F). Mehaanilist A tehakse siis, kui kehale mõjub F ja keha selle F mõjul ka liigub. A ühikuks on 1J, mida teeb F 1N, kui sellele mõjul keha nihkub F suunas 1m. Kui liikuvale kehale on rakendatud mitu F siis iga F sooritab mingi A. Nende F kogu A on võrdne üksikute A algebralise summaga . (joon2 + nihkega risti F on 0 N ( A1=F1*S*cosa=F1*S; A2=F2*S*cos90=F2*S*0=0; A3=f3*S*cos180=F3*S*(-1)=-F3*S; A4=F4*S*cos90=F4*S*0=0)
 
Võimsus
Võimsus iseloom. A tegemise V. N=A ja selle tegemiseks kulunud aja suhtega. N=A/t N on 1W, kui A 1J tehakse 1s jooksul. Et A= N*t, siis A-d võib mõõta ühikutes 1Ws=1J. 1kWh =1000W*3600s=3,6*10astmes6 J.
 
Mehaaniline energia
Kui keha on võimeline A tegema, siis omab ta energiat. Energiat, mis on keha liikumise tõttu nim. Ek ja arvutatakse valemiga : Ek=(mvruut)/2. Energiat, mida omavad kehad vastasjõu tõttu nim. Ep. Keha Ep, mis on tingitud raskusjõu mõjust arvutatakse valemiga Ep=mgh (joonis1). Keha Ep, mis on tingitud raskusjõu mõjust, deformatsioonist arvutatakse valemiga: Ep=(kxruut)/2  k=jäikus; x=pikkus.(joonis2)
Kehal võib olla nii Ep kui ka Ek. Nende summat nim. Mehaaniliseks kogu energiaks.
MEHAANILISE ENERGIA JÄÄVUSE SEADUS: suletud süsteemi kuuluvate ning üksteist gravitatsiooni ja elastsusjõududega mõjutavate kehade Ek ja Ep summa on jääv. Ek1+Ep1=Ek2+Ep2 Kui lisandub Fh siis valem ei kehti. Ep muutub Ek-ks ja vastupidi paljude nähtuste korral (nt: keha vertikaalsel ülesviskel). ( joonis3 + Ek3=0; Ek2=(mvruut)/2; Ek1=(mvruut)/2; Ep3= mgh3 ; Ep2= mgh2 ; Ep1=0;  Ek3+Ep3=E; Ek2+Ep2=E; Ek1+Ep1=E)
 
Staatika
Keha on tasakaalus, kui kehale rakendatud F-de geomeetriline summa =0 (åF=0) või kehale rakendatud F-de momentide algebralisne summa =0 (åM=0) Jõumoment mingi telje suhtes on suurus, mis iseloom. F võimet pöörata keha ümber selle telje. M=F mooduli ja F õla korrutisega. M=Fl Kõik tasakaaluliigid ei ole praktikas realiseeritavad. Tegelikult võib esineda ainult püsiv ja ükskõikne tasakaal.
Keha tasakaal on püsiv siis, kui keha väljaviimisel tasakaaluasendist viivad temale mõjuvad F-d ta tasakaaluasendisse tagasi. Keha mis võib pöörelda ümber liikumatu telje, on tasakaalus siis, kui kehale rakendatud F-de momentide algebraline summa selle telje suhtes =0. (joonis1 + M1+M2=0) päripäeva liikuv F=positiivne, vastupäevava liikuv F=negatiivne.
 
Võnkumine
Vabavõnkumiseks nim. Võnkumisi, mis tekkivad süsteemis pärast tasakaaluasendist välja viimist sisejõudude toimel. Sundvõnkumiseks nim. Perioodiliselt muutuvate välisjõudude mõjul toimuvaid võnkumisi. Harmooniliseks võnkumiseks nim. Sin-liselt või cos-liselt toimuvaid füüsikalise suuruse perioodilisi muutusi ajas. (joonis1 + x=x0sinwt) Harmoonilisi võnkumisi iseloom. Järgmised suurused: T ja f. Min ajavahemikku T, mille järel keha liikumine täielikult kordub nim. Perioodiks . Ühik 1s. Matemaatilise pendli korral T=2ÕÖ(l/g), vedrupendli korral T=2ÕÖ(m/k). Sageduseks f nim. Võngete arvu ajaühikus. Ühik 1Hz. Ringsageduseks w nim. Kehavõngete arvu 2Õs jooksul. w=2Õf ühik 1/s. Faasiks g nim. Sin või cos märgi järel olevat suurust. g=wt ühik 1rad. Hälve on kaugus tasakaaluasendist x=1m. Amplituud x0=1m on max kaugus tasakaaluasendist e. Max hälve. Võnkeamplituudi järsku kasvamist perioodilise välismõju sageduse kokkulangemisel süsteemi vabavõnkumise sagedusega nim. Resonantsiks. Nähtuse tekkimise tingimuseks ongi sageduste võrdne.
 
Laine
Laine on võnkumise edasikandumine ruumis. Laines toimub energia edasikandumine, kuid ei toimu võnkuva keskkonna edasikandumist. (joonis1) Laine pikkus l (m) on vähim kaugus kahe sünkroonselt võnkuva punkti vahel . (joonis2) Laine levimise kiirus V=lf=l/T. Huygensi printsiip: keskkonna iga punkt, milleni võnkumine on jõudnud on ise elementaarlainete allikaks. Kõikide elementaarlainete mähispind on järgnevale ajahetkele vastav uus lainefront . Interferents on lainete liitumine, mille korral tekib ruumis võnkumiste püsiv jaotus amplituudi järgi. Püsiv interferensipilt tekib siis, kuivaadeldavasse piirkonda jõudnud lained on koherentsed . Lainete koherentsus on tagatud siis, kui laineallikate f on võrdsed ja käiguvahe ei muutu. Punktis A tekib max, kui käiguvahe on paarisarv poollainepikkusi. (joonis3 + d2-d1=kl)  min on siis, kui käiguvahe on paaritu arv poollainepikkusi. (joon4 + d2-d1=(2k-1)*l/2) Difraktsioon on lainete kõrvalekaldumine sirgjoonelisest levimisest (paindumine tõkete taha). Difraktsioon ilmneb paremini väikeste tõkete ja avade korral. Difraktsioon on jälgitav interferentsipiltide kaudu.