Füüsikalise
looduskäsitluse
alused
Füüsika üldmudelid
Füüsikalised objektid ja
suurused
•
Füüsika üldmudelid:
• -
keha (kindlad piirjooned, mõõtmed, mass)
• --
punktmass (keha mass koondununa ühte
punkti)
• -
füüsikalised suurused (kirjeldab mingi
loodusobjekti ühte kindlat omadust)
•
Füüsikalised objektid on olemas objektiivselt,
st sõltumatult mistahes vaatlejast või koguni
inimkonnast
tervikuna .
•
Füüsikalised suurused on vaatlejate ühised
kujutlused, üldmudelid, mille abil on mugav
füüsikalisi objekte kirjeldada.
Füüsikalised objektid ja
suurused
•
Väljad – mitteainelised objektid, mõjutavad kehi ja
omavad energiat, ei saa kasutada ruumi ja aja mõistet.
•
Kehad – ainelised objektid, saab uurida nende kuju,
värvust, mõõtmeid, koostist, omavahelist liikumist,
vastastikmõju, saab kasutada ruumi ja aja mõisteid.
•
Nähtused – aineliste ja väljeliste objektidega toimuvad
muutused. Füüsikalist nähtust kirjeldab nähtuse mudel,
mida saab esitada kas
• -
tabelina (üksikute väärtuste paar)
• -
graafikuna (joon, mis kirjeldab füüsikaliste suuruste
omavahelist sõltuvust tervikuna)
• -
valemina (
sõltuvus mistahes samalaadse objekti
uurimisel).
Füüsikalised objektid ja
suurused
• Kui kaks füüsikalist objekti on omavahel
põhjuslikus sõltuvuses on üks suurustest põhjus
(
argument x), teine tagajärg (
funktsioon
y=f(x)).
• Põhjusena toimiv suurus kantakse
rõhtteljele (abstsisstelg) ning tagajärjeks olev suurus
püstteljele (ordinaattelg) nagu me ka katse
korral
tegime .
• Füüsikas suuruste sõltuvuse kirjeldamiseks
kasutame enamasti astme- ja
eksponentfunktsiooni.
Füüsikalised objektid ja
suurused
eksponentfunktsioon
Füüsikalised objektid ja
suurused
•
Astmefunktsioon:
• -
võrdeline sõltuvus (
astendaja =1, graafikuks
sirge)
Füüsikalised objektid ja
suurused
pöördvõrdeline sõltuvus (astendaja=1, graafikuks hüperbool)
Füüsikalised objektid ja
suurused
ruutsõltuvus (astendaja=2, graafikuks
parabool )
Füüsikalised objektid ja
suurused
pöördruutsõltuvus (astendaja=2)
Füüsikalised objektid ja
suurused
•
Omadused, mille poolest füüsikalised objektid üksteisest erinevad:
• -
nimelised omadused (
sõnaliselt väljendatavad, ei saa kirjeldada füüsikalise
suuruse abil,
mõõtühik puudub, mõõtmisi
teostada ei saa, füüsika üldjuhul nendega ei
tegele),
• -
järjestatavad omadused (saab omistada
järjenumbri,
rangelt võttes ei saa ka füüsikaliste
suuruste abil kirjeldada, matemaatilisi mudeleid
rakendada ei anna),
Füüsikalised objektid ja
suurused
• -
kvantitatiivsed diskreetsed omadused (täpsed arvud, võimalikud ainult kindlad
väärtused, kirjeldab füüsikaline suurus)
• -
kvantitatiivsed pidevad omadused (
lõpmatu arv täpseid reaalarve, kirjeldab pidev füüsikaline
suurus).
•
Füüsikalisteks suurusteks nimetatakse
looduse üldisi mudeleid, mis
kirjeldavad füüsikaliste objektide kvantitatiivseid omadusi.
Füüsikalised objektid ja
suurused
•
Füüsikalised suurused:
• -
skalaarsed (esitatav vaid ühe mõõtarvu ja
mõõtühikuga,
arvuline väärtus, suund puudub)
Füüsikalised objektid ja
suurused
• -
vektoriaalsed (ruumilist suunda ja sihti
omavad füüsikalised suurused, iseloomustab nii
pikkus kui ka suund ja siht)
Vektorid Vektorid
Vektorid
• Mis iseloomustab vektorit
• Samasihilised, vastand-, võrdsed vektorid.
• Vektori moodul
• Vektorite esitamine, koordinaadid, graafikusse
joonestamine • Vektori pikkus
• Vektorite
liitmine ja lahutamine (kolmnurga ning
rööpkülikureegli järgi)
•
Nullvektor • Vektori
korrutamine arvuga,
skalaarkorrutis ,
projektsioon (ei küsi KT-s) ning
vektorkorrutis Vektorid
•
Vektoriks nimetatakse suunatud sirglõiku, mida
iseloomustavad:
• -
siht (näitab, kuidas
vektor asetseb)
• -
suund (näitab, kummale poole on vektor sihil suunatud
• -
pikkus (vektori arvväärtus)
• Vektorid on
samasihilised (kollineaarsed), kui nad on
paralleelsed. Samasihilised vektorid on kas
samasuunalised või vastassuunalised.
• Kui kaks vektorit on teineteise
vastandvektorid, siis on
nad ühepikkused ja samasihilised, aga vastassuunalised.
• Vektorid on
võrdsed, kui nad on samasihilised,
samasuunalised ja ühepikkused.
Vektorid
• Vektori pikkust nimetatakse vektori
mooduliks .
Vektorid
Vektorid
Vektorid
•
Joonesta ,(alusta
nullpunktist )
a=(2;5),
b=(0;-4),
c=(-1;2),
d=(-2;-3)
Vektorid
• Joonista vektor ja leia vektori koordinaadid, kui on
antud vektori algus- ja lõpp-punkt:
A(7;6), B(2;1)
AB=?
C(-2;3), D(4;2)
CD=?
Vektorid
Vektorid
• Leia eelmise ülesande vektorite pikkus ning lisaks
veel
k=(-6;8)
|
k|=?
G(2;7), H(5;3)
|
GH|=?
Vektorid
Vektorite liitmine ja lahutamine (lahutamine on vastandvektori liitmine)
(
kolmnurgareegel )
Vektorid
Vektorid
Vektorid
Vektorid
• Mees liikus punktist P
200m lõunasse punkti Q ja
sealt 500m põhja suunas ning jõudis punkti R.
• Leia
PR graafiliselt ja algebraliselt.
Vektorid
Pall löödi kahel juhul mõlema vastasmeeskonna mängija poolt.
Kummal juhul lendab pall suurema kiirendusega?
Vektorid
Vektorite liitmine ja lahutamine (rööpkülikureegel)
Vektorid
Vektorid
Vektorid
Vektorid
Vektori skalaarkorrutis
Vektorid
• Skalaarkorrutise omadused:
•
a
b=
b
a
• (λ
a)
b=λ(
a
b), kus λ on
reaalarv .
•
a2=
a
a=a2
• Skalaarkorrutise saab, teades koordinaate, leida
nii:
•
a
b=x x +y y
1 2
1 2
Vektorid
Vektori projektsioon x ja y
teljel .
Vektorid
Vektorid
Vektorkorrutis
Vektorid
a ×
b = |
a| |
b| sin( )
θ
nc = a b − a b
x
y z
z y
c = a b − a b
y
z x
x z
c = a b − a b
z
x y
y x
Vektorid
Vektorid
Vektorid
•
a=(2, -1, 3)
•
b=(5, 7, -4)
• Leia
ax
b
•
a=(2,3,4)
b=(5,6,7)
Leia
c=
ax
bVektorid
Ülesanne
• Olgu meil punkt A (1;-1), punkt B(4;-2), punkt C(1;-1) ja
punkt D(4;-1).
• 1. Leidke vektor
a=
AB ja
b=
CD koordinaadid ning
joonestage graafikule.
• 2. Leidke vektorite
a ja
b pikkus.
• 3. Leidke vektorite
a ja
b summa ning vahe (graafiliselt ja
algebraliselt).
• 4. Mis oleksid vektorite koordinaadid, kui vektorid
korrutada läbi kolmega?
• 5. Leidke vektorite skalaarkorrutis.
• 6. Leidke vektor
c =
a x
b, kui z-telje suunas lisanduks
a vektorile
koordinaat 2 (2
k) ning b vektorile koordinaat -1
(-
k) ning joonestage vektorid
a,
b ja
c graafikule.
Vektorid
Füüsikalised objektid ja
suurused
•
Matemaatika on teadus meid ümbritseva
maailma hulgalistest, geomeetrilistest ja
loogilistest omadustest, rangelt defineeritud
tähendusega sümbolite keel.
• Teadusi, mis kasutavad oma töökeelena
matemaatikat, nimetatakse
täppisteadusteks.
Pikkus, kiirus ja aeg
•
Pikkus on füüsikaline suurus, mis kirjeldab kehade
ruumilist ulatuvust.
•
Pikkus on vaatleja
kujutlus , mis tekib kehade
omavahelisel võrdlemisel piki ühte sihti ehk
mõõdet .
• Pikkuse kui füüsikalise suuruse üldlevinud tähis on l
ning mõõtühik
meeter (1m).
• Pikkuse abil ei saa võrrelda ainult kehi, vaid ka
kirjeldada nende asetsemist üksteise suhtes.
• Ruumi, kus kehad asuvad, saab kirjeldada erinevate
pikkusmõõtude abil.
• Ka kehad ise võtavad enda alla mingi ruumi. Kehad
ise on
ruumilised .
Pikkus, kiirus ja aeg
• Ruumi saame ette kujutada, järelikult on ruum füüsikaline
mudel.
•
Ruum on füüsika üldmudel, mida saab kirjeldada
pikkuste võrdlemise teel.
• Olukorra kirjeldamiseks
piisab ühemõõtmelisest ruumist
(nt liiklusõnnetuse paiga kirjeldus), st ainult pikkusest.
• Mingil kindlal pinnal paiknevate kehade ja nähtuste
kirjeldamiseks kasutatakse kahemõõtmelist ruumi
(
sipelgas paberil), st pikkust ja laiust.
• Tajume veel kolmemõõtmelist ruumi, st pikkust, laiust
kõrgust.
• Kolmemõõtmeline ruum võib
sisaldada vähemamõõtmelisi
ruume .
Pikkus, kiirus ja aeg
• Kehad liiguvad ning kehade liikumine on alati suhteline:
keha liikumist saab vaadelda vaid mingi teise keha
suhtes.
• Teise keha olemasolu loob tingimused või tausta
esimese keha liikumise käsitlemiseks, seega teist keha
nimetame taustkehaks.
• Mistahes liikumise uurimiseks peab vaatlejal olema
mälu, st võime korraga töödelda liikuva keha erinevaid
asukohti käsitlevat infot, järjestada erinevaid sündmusi
skaalal varem-hiljem.
• Liikumine on seotud
ajaga , kui liikumist ei esineks või
mingeid sündmusi ei toimuks, poleks vaatlejal mingit
alust aja mõiste tekitamiseks.
Pikkus, kiirus ja aeg
• Kehad võivad
liikuda väga erineva kiirusega.
• Keha liikumisolekut kirjeldab füüsikaline suurus,
mida nimetatakse
kiiruseks: kiirus näitab
ajaühiku jooksul läbitavat teepikkust.
•
Mis on aeg? Absoluutse aja mõiste võttis
kasutusele
Newton : ta järjestas sündmused
mõtteliselt mingile joonele, mis meenutas
ühemõõtmelise ruumi mudelit:
Pikkus, kiirus ja aeg
• Peale järjestamist hakkas ta sündmusi võrdlema.
• Ajaloosündmuste järjestamisel on
nullpunktiks võetud Kristuse sünnikuupäev.
• Newton eeldas, et sündmuste toimumishetkede
järjestus ajateljel ning kahe sündmuse vahele
jäävate ajavahemiks pikkused on kõigi vaatlejate
jaoks ühesugused (absoluutse aja
kontseptsioon ).
•
Kui palju on üks ajavahemik absoluutse aja teljel teisest pikem? Newton kasutas perioodilisi
protsesse (nähtusi), millele on omane
korduvus või siis muutumatu kiirusega kulgevaid protsesse.
Pikkus, kiirus ja aeg
• Vana-Kreekas eleaat
Zenon seadis oma
eesmärgiks tõestada, et liikumine on vaid
meelepete. Konstrueeris terve rea apooriaid, mis
pidid tõestama liikumise võimatust.
•
Archilleus ja kilpkonn.
Pikkus, kiirus ja aeg
• Zenon väidab, et
Achilleus ei saa kunagi kilpkonna
kätte, sest
Achilleuse ja kilpkonna
vahekaugus ei
saa kunagi nulliks.
•
Niimoodi väites eeldab Zenon vaikimisi, et nii
Achilleuse kui kilpkonna kiirused
kahanevad sujuvalt kuni nullini, mida lähemale kilpkonnale Achilleus
jõuab, seda väiksemaks muutub kiiruste erinevus.
• Arutlus saab võimalikuks tänu sellele, et Achilleus ei
kasuta kiiruse mõistet. Kui me teame Achilleuse
kiirust ja kilpkonna kiirust ning eeldades, et need on
konstantsed, saame leida aja, mis tegelikult kulub
Achilleusel kilpkonna kättesaamiseks.
Pikkus, kiirus ja aeg
• Achilleuse ja kilpkonna liikumiste võrdlemine
kujundab meie jaoks aja mõiste.
• Vaatleme
tervet hulka
samast punktist liikumist
alustavaid kehi, millest esimene liigub kiirusega v1,
teine kiirusega v2 ja kolmas v3… Kui esimene keha
läbib pikkuse s1, teine pikkuse s2, kolmas pikkuse s3…,
siis jääb suhe s1/v1=s2/v2=s3/v3=…=t vaatleja jaoks
konstantseks. Seda suhet me nimetame
ajaks.
• Aja kujundamiseks peame vaatlema vähemalt kolme
keha:
taustkeha ning veel kahte liikuvat keha, mille
liikumisi me omavahel võrdleme (liikuvateks
kehadeks nt Achilleus ja kilpkonn).
Pikkus, kiirus ja aeg
• Tavaelus võrdleme keha liikumist mingi
etalonkeha sees toimuva liikumisega (etalonkeha
nt. kell).
• Eksisteerib kõigi aineliste vaatlejate jaoks rangelt
ühesugune kiirus – valguse kiirus
vaakumis ehk
absoluutkiirus c. (c=299 792 458 m/s)
• Aja definitsioon s /v=s /c=…=t
1
2
•
Aeg on selline vaatleja kujutlus, mis tekitatakse
liikumiste omavahelisel võrdlemisel.
• Aeg järjestab sündmused omavahel varem või
hiljem toimuvaks.
Liikumise üldmudelid
•
Liikumise üldmudelid:
• -
kulgemine • -
pöörlemine • - kuju muutumine (mille hulgas ka mahu
muutumine)
• -
võnkumine (mille hulgas ka lained).
•
Kulgemine (
translatsioon ) – keha kõik punktid
liiguvad ühesuguseid jooni mööda ja
ühesuguste kiirustega. Kulgeval liikumisel muutub keha
asukoht.
Liikumise üldmudelid
• Kui keha kõik punktid liiguvad
ühtemoodi , siis
võib keha kuju ja mõõtmed arvestamata jätta
ning käsitleda keha kui ühe punkti liikumist, st
vaatleme keha
punktmassina.
•
Kulgemine on seega liikumine, mille korral keha
mistahes kahte punkti ühendav lõik jääb kogu
liikumise vältel iseendaga paralleelseks.
• Kulgliikumine jaguneb sirgjooneliseks,
ringjooneliseks (tiirlemine) ja kõverjooneliseks
liikumiseks.
Liikumise üldmudelid
•
Pöörlemise korral muutub keha asend. Punktid,
mis kehas ei liigu moodustavad pöörlemistelje,
kõik ülejäänud punktid liiguvad ümber
pöörlemistelje mööda ringjooni.
• Pöörlemisteljega ristuvat lõiku, mis ühendab
mistahes muud keha punktid pöörlemisteljega,
nim. selle punkti
radiaallõiguks ja lõigu pikkust
vastava punkti
raadiuseks.
• Mingi kindla punkti radiaallõigu järjestikused
asendid on erinevad: lõigu alguspunkt on paigal,
lõpppunkt aga liigub mööda
ringjoont .
Liikumise üldmudelid
• Kui
kulgemisel läbitakse ajaühiku jooksul mingi
pikkus, siis pöörlemisel läbitakse ajaühiku jooksul
mingi nurk.
• Teljest kaugemal asuvad (suurema
raadiusega )
punktid liiguvad mööda suurema raadiusega
ringjooni ning nende kiirus on suurem, teljel
asuvad punktid on paigal.
•
Pöörlemine (rotatsioon) – liikumise liik, mille
korral liikumatud punktid moodustavad
pöörlemistelje ning keha kõik teised punktid
liiguvad ümber pöörlemistelje mööda ringjooni.
Muutub keha asend.
Liikumise üldmudelid
•
Kuju muutumine (
deformatsioon ) – muutuvad
keha punktide
omavahelised kaugused.
• Kui keha punktide omavahelised kaugused
muutuvad ühel sihil üks ja seesama arv
kordi (keha
pikeneb tervikuna mingi arv kordi), siis räägime
ühtlasest deformatsioonist.
• Deformatsioon tekib kui keha mingi
tahk fikseerida
ning teisele tahule rakendada jõudu.
• Kui jõud rakendub risti pinnaga, millele ta mõjub,
siis on tegemist kas
surve või
venitusega.
• Kui jõud rakendub mitte ühtleselt kogu pinnale, vaid
ainult selle ühele osale, siis tekib
kõverus.
Liikumise üldmudelid
• Kui jõud rakendub samas tasandis pinnaga, milles
jõud mõjub, siis tekib deformatsioon, mida
nimetatakse
nihkeks.
• Kui lisaks eelnevale rakendub jõud ka risti
mingisuguse uuritavat keha läbiva teljega, siis
toimub keha eri osade pöördumine ümber
nimetatud telje erinevate nurkade võrra ning
tekkivat deformatsiooni nim.
väändeks.
• Kui välisjõu mõju lõppemisel keha esialgne kuju
taastub , siis nim. deformatsiooni
elastseks.
• Kui välisjõu mõju lõppemisel keha esialgne kuju ei
taastu , siis nim. deformatsiooni
plastseks.
Liikumise üldmudelid
• Kuju muutumise
erijuhuks on keha
mahu muutumine.
• Füüsikaliselt rangelt võttes muutub kuju kui
muutuvad keha punktide vahekaugused (k.a.
paisumine ja kokkutõmbumine).
•
Võnkumised – perioodilised ehk kindla
ajavahemiku (
võnkeperioodi) tagant korduvad
liikumised, keha perioodiline liikumine
tasakaaluasendi ümber.
• Kehale mõjub tasakaaluasendi poole suunatud
jõud, mis tasakaaluasendile lähenemisel liikumist
kiirendab, sellest asendist kaugenemisel aga
pidurdab.
Liikumise üldmudelid
•
Laine – võnkumise edasikandumine ruumis,
võnkumise levimine ruumis (üldjuhul kaasneb
energi levik). Laine puhul liigub ruumis edasi
kehade või väljade kindel paigutus ehk
konfiguratsioon.
• Võib öelda ka, et võnkumine (
seisulaine ) on laine
erijuht , mille korral energia
levimist ruumis ei
toimu.
• Ka väli võib laineliselt
levida .
• Ühine nimetus nii võnke kui laine kohta on
ostsillatsioon.
Aine ja väli
•
Looduse põhivormid :
• -
aine (millest kehad koosnevad, võtavad enda alla
mingi ruumi, kindlad mõõtmed, liikumine, kalduvus
säilitada oma liikumisolekut e. inertsus, võime
osaleda vastastikmõjudes)
• -
väli (ei pruugi olla
kindlaid mõõtmeid,
vahendab kehade vastastikmõju ning vastastikmõju levib lõpliku
kiirusega c, omab energiat, väljad ei sega üksteist).
• Vastastikmõju kirjeldab füüsikaline suurus nimega
jõud F, mis iseloomustab vastastikmõju tugevust.
• Jõud on
vektoriaalne suurus, seega joonisel tuleb alati
näidata vastava vektori suund.
Aine ja väli
• Jõud nende kehade vahel, mille mõõtmeid võib
mitte arvestada, on kas
tõuke - või
tõmbejõud.
• Kui me võime kehi vaadelda punktidena, siis jõud
mõjub piki neid punkte ühendavat sirget.
• Jõud mõjub alati mingile kehale.
•
Väli on jõu tekkimise
võimalikkus : ühe keha poolt
tekitatud välja olemasolu saame kindlaks teha ainult
jõu kaudu, mis mõjub teisele kehale.
• Jõud nõrgenevad vastastikmõjus olevate kehade
vahekauguse suurenemisel ning sama on välja
puhul, väli nõrgeneb eemaldumisel välja tekitavast
kehast.
Aine ja väli
• Väli kuulub kindlalt ühele mõjus osalevatest
kehadest.
Kummalgi vastastikmõjus osaleval
kehal on oma väli, mille vahendusel ta mõjutab
teist keha.
•
F =-
F12
21
•
Newtoni III seadus: jõud,
millega kaks mistahes keha
teineteist mõjutavad,
on suuruselt võrdsed ja
vastassuunalised.
Aine ja väli
•
Kehade süsteemiks nimetatakse omavahel
mingil viisil seotud ehkvastastikmõjus olevate
kehade hulka.
•
Kehade süsteemid:
• -
avatud (mõjuvad jõud süsteemiväliste kehade
poolt, esineb aine- või energiavahetus
väliskeskkonnaga );
• -
suletud (süsteemi kuuluvad kehad on
vastastikmõjus ainult omavahel, puudub aine- ja
energiavahetus väliskeskkonnaga).
Kehade liikumisoleku
muutumine
• Vastastikmõju puudumisel liigub keha ühtlaselt ja
sirgjooneliselt või seista paigal.
• Olukorda, kus kehale mingit jõudu ei mõju, on pea võimatu
leida. Tavaliselt vastastikmõjud tasakaalustavad teineteist.
•
Newtoni I seadus (inertsiseadus): kui kehale ei mõju
teised kehad või kui teiste kehade mõjud on tasakaalus,
siis on keha kas paigal või liigub ühtlaselt ja sirgjooneliselt.
• Keha paigal (v=0), liigub ühtlaselt ja sirgjooneliselt (a=0,
v=
const ).
• Nähtust, mis seisneb kehade kalduvuses oma
liikumisolekut säilitada, nimetatakse
inertsiks ja kehade
vastavat omadust
inertsuseks.
Kehade liikumisoleku
muutumine
• Vastastikmõju puudumisel keha liikumine ei
muutu.
• Kui kehale mõjuvad jõud pole tasakaalus, hakkab
liikumisolek muutuma .
• Liikumise muutumist saab iseloomustada
muutumise kiirusega, vastavat füüsikalist suurust
nimetatakse
kiirenduseks. Ehk siis kiirendus on
kiiruse muutumise kiirus ühes ajaühikus. a=(v-
v )/t.
0
• Ühik on 1 m/s2.
• Suurem jõud annab kehale suurema kiirenduse.
Mõne keha liikumisolekut on raskem muuta, st.
see keha on suurema inertsusega.
Kehade liikumisoleku
muutumine
• Kehade inertsust mõõdab mass.
•
Mass m
iseloomustab keha võimet oma
liikumisolekut säilitada.
• Suurema massiga keha inertsus on suurem ja
sama suur jõud suudab sellele anda väiksema
kiirenduse.
•
Newtoni II seadus:
a=
F/m
• Jõud ja kiirendus on vektoritena alati sama
suunaga: jõud põhjustab iseendaga
samasuunalise kiirenduse.
Kehade liikumisoleku
muutumine
• Newtoni II seadust võib ka käsitleda
massi definitsioonina: m=
F/
a. Keha mass näitab, kui
suurt jõudu on vaja selleks, et anda kehale
ühikulist kiirendust.
• Massi ühik on
kilogramm (1 kg).
• Jõu ühik üks
njuuton (1N) on jõud, mis kehale
massiga üks kilogramm annab kiirenduse üks
meeter sekundis sekundi kohta: 1 N = 1 kg m/s2.
Protsessid ja olekud
• Füüsika objektideks olid aine, väli ning samuti
nähtused.
•
Seisund ehk
olek iseloomustab objekti või
mitmest objektist
koosnevat süsteemi ühel kindlal
ajahetkel.
• Kui olek muutub, siis on tegemist protsessiga:
protsessiks nimetatakse ainelise või väljalise
objekti üleminekut ühest olekust teise.
•
Töö on füüsikaline suurus, mis kirjeldab protsessi
– keha või kehade süsteemi üleminekut ühest
olekust teise.
Protsessid ja olekud
• Töö sõltub muutuse ulatusest, mida näitab keha
poolt läbitud
teepikkus , samuti sõltub ka
pingutusest, mida muutuse saavutamiseks oli
vaja teha. Pingutust näitab mõjuv jõud.
•
Töö A kui füüsikaline suurus on jõu ja selle jõu
mõjumise sihis läbitud teepikkuse (nihke) korrutis:
A=
Fs.• Töö ühik on
džaul (1J). Üks džaul on töö, mille
teeb jõud üks njuuton, kui mingi keha liigub selle
jõu mõjul ühe meetri võrra.
Protsessid ja olekud
• Töö on protsess, mille käigus keha seisund ehk olek
muutub.
• Kui keha on seisundis, mis annab talle võime tööd
teha, siis öeldakse, et keha omab energiat.
•
Energiaks nimetatakse füüsikalist suurust, mis
iseloomustab keha võimet teha tööd.
• Töö tegemise käigus energia muutub: A=E1-E2.
• Energia mõõtühikuks on
džaul (1J).
• Kehad ja mitmetest kehadest koosnevad süsteemid
võivad energiat omada tänu nende liikumisele teiste
kehade suhtes või vastastikmõjule teiste
kehadega .
Protsessid ja olekud
• Kehade liikumisoleku energiat nimetatakse
kineetiliseks energiaks: E =mv2/2.
k
• Kehade omavahelise vastastikmõju energiat
nimetatakse
potentsiaalseks energiaks:
E =mgh, kus m on mass, h on kõrgus ning g=9,8
p
N/kg=9,8 m/s2 on raskusjõud (kehade vaba
langemise kiirendus).
• Vastastikmõju olemasolu tähendab ühe keha
paiknemist teise keha poolt tekitatud väljas, st
potensiaalset energiat võib nimetada ka
välja
energiaks.
Võimsus ja kasutegur
•
Võimsuseks (N või P) nimetatakse füüsikalist
suurust, mis iseloomustab töö tegemise kiirust:
N=A/t.
• Võimsuse mõõtühikusk on
vatt (1W).
• Üks
vatt on võimsus juhul, kui üks džaul tööd
tehakse ära ühes sekundis.
• Iga konkreetset masinat või seadet võib
iseloomustada
nimivõimsusega ehk
võimsusega, mida see seade on suuteline
normaalses tööolukorras arendama (pikaajaliselt
taluma ).
Võimsus ja kasutegur
• Mitte kunagi ei õnnestu tööd teha nii, et kogu töö
läheb vajaliku eesmärgi saavutamiseks. Kasulik
töö on alati väiksem kogu tööst.
•
Kasutegur on füüsikaline suurus, mis näitab
kasuliku töö ja kogu töö suhet.
• Kasutegur avaldatakse reeglina protsentides.
Oluline teada
• Mõisted füüsikaline objekt, füüsikaline suurus,
skalaarne ja vektoriaalne suurus, pikkus,
liikumisolek, kiirus, aeg, kulgemine, pöörlemine,
kuju muutumine, võnkumine, laine,
vastastikmõju, jõud, aine, väli, kiirendus, inerts,
mass, töö, energia, võimsus, kasutegur.
Füüsikaliste suuruste ühikud.
• Newtoni seadused.
•
Tehted vektoritega.
Document Outline
- Slide 1
- Füüsikalised objektid ja suurused
- Füüsikalised objektid ja suurused
- Füüsikalised objektid ja suurused
- Füüsikalised objektid ja suurused
- Füüsikalised objektid ja suurused
- Füüsikalised objektid ja suurused
- Füüsikalised objektid ja suurused
- Füüsikalised objektid ja suurused
- Füüsikalised objektid ja suurused
- Füüsikalised objektid ja suurused
- Füüsikalised objektid ja suurused
- Füüsikalised objektid ja suurused
- Vektorid
- Vektorid
- Vektorid
- Vektorid
- Vektorid
- Vektorid
- Vektorid
- Vektorid
- Vektorid
- Vektorid
- Vektorid
- Vektorid
- Vektorid
- Vektorid
- Vektorid
- Vektorid
- Vektorid
- Vektorid
- Vektorid
- Vektorid
- Vektorid
- Vektorid
- Vektorid
- Vektorid
- Vektorid
- Vektorid
- Vektorid
- Vektorid
- Vektorid
- Vektorid
- Vektorid
- Ülesanne
- Vektorid
- Füüsikalised objektid ja suurused
- Pikkus, kiirus ja aeg
- Pikkus, kiirus ja aeg
- Pikkus, kiirus ja aeg
- Pikkus, kiirus ja aeg
- Pikkus, kiirus ja aeg
- Pikkus, kiirus ja aeg
- Pikkus, kiirus ja aeg
- Pikkus, kiirus ja aeg
- Pikkus, kiirus ja aeg
- Liikumise üldmudelid
- Liikumise üldmudelid
- Liikumise üldmudelid
- Liikumise üldmudelid
- Liikumise üldmudelid
- Liikumise üldmudelid
- Liikumise üldmudelid
- Liikumise üldmudelid
- Aine ja väli
- Aine ja väli
- Aine ja väli
- Aine ja väli
- Kehade liikumisoleku muutumine
- Kehade liikumisoleku muutumine
- Kehade liikumisoleku muutumine
- Kehade liikumisoleku muutumine
- Protsessid ja olekud
- Protsessid ja olekud
- Protsessid ja olekud
- Protsessid ja olekud
- Võimsus ja kasutegur
- Võimsus ja kasutegur
- Oluline teada
Kõik kommentaarid