Gümnaasiumi füüsika laiendatud ainekava (0)

Gümnaasiumi füüsika laiendatud ainekava

10. KLASS
MEHAANIKA
Sissejuhatus gümnaasiumi füüsikasse
Inimese elukeskkond – sotsiaalne ja looduslik. Füüsika koht teiste loodusteaduste hulgas. Loodusteaduslik meetod. Loodusteaduslik ja täppisteaduslik käsitlus. Füüsikalised objektid ja füüsikalised suurused. Mõõtmine. Mõõtühikute areng. SI – mõõtühikute süsteem. Mõõtemääramatus. Juhuslik jaotus, standardhälve. Mudelid füüsikas. Mudelite kasutamine reaalsuses .
Mehaanika kui füüsikaliste mudelite alus. (koos sissejuhatusega 75h)
Üldmõisted: keha, punktmass , liikumine. Kehade vastastikmõju. Vastastikmõju liigid. Aine ja väli. Ruumi mõõtmelisus. Taustsüsteem.
Liikumisvormid füüsikas: kulgliikumine, pöördliikumine, võnkumine, laine. Mehaanika põhiülesanne. Liikumist kirjeldavad suurused: teepikkus , nihe , kiirus, aeg. Vektor ja vektoriaalsed suurused. Vektorite liitmine . Vektori lahutamine komponentideks. Liikumise suhtelisus .
Kulgliikumise lihtsaim mudel – ühtlane sirgjooneline liikumine. Kiiruse, teepikkuse ja liikumisaja leidmine. Teepikkuse ja liikumisaja võrdelisus. Ühtlase liikumise graafiline kujutamine (st- ja vt-teljestikud). Liikumisvõrrand. Teepikkuse graafiline tõlgendus.
Kulgliikumise keerukam mudel – mitteühtlane sirgjooneline liikumine. Keskmine kiirus. Hetkkiirus . Mitteühtlase sirgjoonelise liikumise graafiline kirjeldamine (st- ja vt-teljestikud).
Mitteühtlase sirgjoonelise liikumise erijuht – ühtlaselt muutuva kiirusega sirgjooneline liikumine. Kiirendus. Alg- ja lõppkiirus. Nihe ühtlaselt muutuval liikumisel. Kiirenduse, hetkkiiruse , nihke ja aja leidmine. Liikumisvõrrandi üldkuju.
Kõverjooneline liikumine. Tiirlemine ja pöörlemine. Nihe ja teepikkus kõverjoonelisel liikumisel. Ühtlane ringliikumine . Ringjoonelist liikumist iseloomustavad suurused: pöördenurk, periood, sagedus, joonkiirus , nurkkiirus . Ühtlase ringjoonelise liikumise kiirendus – kesktõmbekiirendus.
Newtoni seadused.
Inerts . Inertsiaalne taustsüsteem. Newtoni I seadus.
Inertsus ja mass. Jõud ja kiirendus. Resultantjõud. Newtoni II seadus.
Kehade vastastikmõju. Newtoni III seadus.
Mitteinertsiaalne taustsüsteem. Inertsijõud. Tsentrifugaal-inertsijõud. Coriolis’i jõud.
Jõud looduses.
Deformatsioonid. Elastsusjõud. Hooke’i seadus. Jäikustegur. Toereaktsioon . Dünamomeeter.
Gravitatsioon . Gravitatsioonijõud. Gravitatsiooniseadus . Gravitatsiooniväli. Gravitatsioonivälja tugevus g. Raskusjõud. Keha kaal.
Hõõrdumine: seisuhõõre, liugehõõre, veerehõõre. Hõõrdejõud. Liugehõõrdetegur. Takistusjõud kehade liikumisel gaasides ja vedelikes .
Liikumine jõudude mõjul.
Jõudude lahutamine komponentideks. Kehade liikumine kaldpinnal. Pidurdusteekond , selle sõltuvus hõõrdetegurist ja kiirusest. Kehade vaba langemine, vaba langemise kiirendus. Vertikaalselt ülesvisatud keha liikumine. Horisondiga kaldu ja horisontaalselt visatud keha liikumine. Kehade liikumine kurvis. Kiirendusega liikuva keha kaal. Ülekoormus, kaalutus. Kosmilised kiirused.
Jäiga keha mehaanika.
Raskuskese. Keha tasakaal pöörlemistelje puudumisel. Pöörlemisteljega kehade tasakaal. Jõu õlg. Jõumoment. Momentide reegel. Kehade tasakaalu üldtingimus. Tasakaalu liigid.
Töö. Energia. Jäävusseadused.
Impulss . Impulsi jäävuse seadus. Reaktiivliikumine . Absoluutselt elastne ja absoluutselt mitteelastne tsentraalne põrge. Keha mehaaniline olek, oleku muutumine. Mehaaniline töö. Töö geomeetriline tõlgendus. Võimsus. Energia. Kineetiline energia. Kineetilise energia teoreem . Potentsiaalne energia. Potentsiaalne energia raskusjõu väljas. Elastselt deformeeritud keha potentsiaalne energia. Suletud süsteem. Mehaaniline koguenergia. Energia muundumine . Mehaanilise energia jäävuse seadus. Impulsimoment . Impulsimomendi jäävuse seadus.
Võnkliikumine ja selle levimine.
Võnkliikumine. Võnkumiste liigid. Vaba- ja sundvõnkumised. Võnkumiste liitumine, tuiklemine ja resonants . Sumbuvad võnkumised. Harmooniline võnkumine. Võnkumiste periood, sagedus, võnkeamplituud, võnkumiste faas. Harmoonilise võnkumise võrrand. Vedrupendel . Matemaaline pendel . Energia muundumine mehaanilisel võnkumisel.
Lained Võnkumiste levimine elastses keskkonnas. Lainete liigid. Lainepikkus . Seos kiiruse, lainepikkuse ja sageduse vahel. Lainepind , lainekiir. Huygensi printsiip. Superpositsiooniprintsiip . Lainete interferents . Seisulaine. Huygensi- Fresneli printsiip. Lainete difraktsioon . Lainete koherentsus. Doppleri efekt.
Molekulaarfüüsika (30h)
Molekulaarkineetiline teooria.
Mikro - ja makroparameetrid. Molekulaarkineetilise teooria põhialused. Statistiliste seaduspärasuste kasutamise vajalikkus mikromaailmas toimuvate protsesside kirjeldamiseks. Ainehulk . Molaarmass. Molekuli mass. Aine ehituse lihtsaim mudel – ideaalne gaas . Molekulaarkineetilise teooria põhivõrrand rõhu kohta. Molekulide kiirused ja ruutkeskmised kiirused. Temperatuur. Erinevad temperatuuriskaalad (Celsius, Kelvin , Fahrenheit). Temperatuuri absoluutne null. Temperatuuri seos molekulide keskmise kineetilise energiaga. Ideaalse gaasi olekuvõrrand. Isoprotsessid gaasides.
Agregaatolekud ning faasisiirded :
Aine ehituse mudelid: tahkis, vedelik, gaas .
Tahkete ainete klassifikatsioon . kristalliliste ainete ruumvõre, defektid . Legeerimine.
Vedelik. Rõhk vedelikus . Üleslükkejõud. Kehade ujumine. Vedeliku pinnakiht. Pinnaenergia. Pindpinevusjõud. Pindpinevustegur . Märgamine. Kapillaarsus .
Reaalne gaas. Gaaside segu. Osarõhk, Daltoni seadus. Küllastumata ja küllastunud aur. Küllastunud auru tiheduse ja rõhu sõltuvus temperatuurist. Õhuniiskus. Absoluutne ja suhteline niiskus, kastepunkt. Õhuniiskuse osa meie elus, looduses.
Kriitiline olek.