Leidsid 33 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "Harmooniline võnkumine". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
võnkumine, graafik, siinus, amplituud, ringsagedus, vaatleme, tiirlemise, nurkkiirus, mõõtühik, koordinaat, muundumine, kontrollküsimused, minutisVibratsioon on väikese amplituudiga mehaaniline võnkumine. · Vibratsioon - tahke keha mehaaniline võnkumine · Üldvibratsioon mehaaniline võnkumine, mis kandub seisvale, istuvale või lamavale inimesele üle toetuspindade kaudu · Püsiv vibratsioon vibratsioon, mille kontrollitava parameetri väärtus mõõtmise perioodi vältel ei muutu enam kui 2 korda ehk 6 dB · Muutuv vibratsioon vibratsioon, mille kontrollitava parameetri väärtus vaadeldavas ajavahemikus muutub enam kui 2 korda ehk 6 dB Võnkumiseks laias mõttes nimetatakse mis tahes protsessi, mis on iseloomustatav mingi
• Kui suure kiirenduse annab 1200 kg massiga autole mootor, mille veojõud on 1800 N? • 45 N suurune jõud annab kehale kiirenduse 2,5 m/s2. Kui suur on selle keha mass? • Auto kiirus on 72 km/h ja mass 2,4 t. Kui suur pidurdav jõud vähendab 6 sekundi jooksul kiiruse väärtuseni 36 km/h? • 5 kg massiga kehale mõjub jõud 2 N. Kirjuta välja selle keha liikumisvõrrand, kui on teada, et ajamõõtmise alghetkel oli selle koordinaat 10 m ja kiirus 5 m/s. Kus asub keha 10 sekundit hiljem? Newtoni kolmas seadus ehk mõju ja vastumõju seadus • Kehad osalevad vastastikmõjus alati paarikaupa. Seejuures mõjuvad jõud mitte ainult ühele, vaid mõlemale kehale. Need kehadele mõjuvad jõud on suuruselt võrdsed ja suunalt vastupidised. Kui Maa tõmbab kukkuvat õuna jõuga 1 N, siis õun tõmbab maakera vastu täpselt sama suure jõuga. • Selles väljendubki mõju ja vastumõju ehk Newtoni
Alatskivi 2010 SISUKORD Sisukord...................................................................................................................................... 2 Sissejuhatus.................................................................................................................................3 Ühte osa perioodiliselt korduvatest liikumistest nimetatakse võnkumiseks. Võnkumine teise sõnaga võnkliikumine on laias tähenduses mistahes protsess, mis on iseloomustatav mingi parameetri või suuruse täpselt või ligikaudselt korduva perioodilise muutumisega. Füüsikas tuuakse võnkumise olulise tunnusena sageli esile võnkuva suuruse muutumine ümber tasakaaluoleku. Võnkumist liigitatakse välismõju toimimise ja harmoonilise võnkumisega järgi..................................................................................... 3
Võnkumised ja lained 1. Võnkumine •Võnkumine – perioodiline edasi-tagasi liikumine teatud tasakaaluasendist kord ühele, kord teisele poole. •Võnkumine toimub võnkesüsteemis. •Võnkesüsteem – iga mitmest vastastikmõjus olevast kehast koosnev süsteem, milles võib tekkida võnkumine. •Vabavõnkumine – süsteemi sisejõudude mõjul toimuv võnkumine. *Selle tekkimiseks peab olema: püsiv tasakaal, inerts ja väline tõuge. *Sumbuv •Sumbuv võnkumine – võnke amplituud aja jooksul väheneb. Hõõrdumise kiirus väheneb. •Sumbumatu võnkumise saamiseks tuleb hõõrdumist millegi välisega kompenseerida. •Sundvõnkumine – võnkumine toimub mingi välise perioodilise jõu mõjul. *Selle tekitab perioodiline välismõju. •Võnkumist iseloomustavad suurused: 1.Periood – ühe täisvõnke sooritamiseks kuluv aeg.
Võnkumine Võnkumine perioodiline, edasi-tagasi liikumine teatud tasakaaluasendist Liigid: 1) Vabavõnkumine süsteemi sisejõu mõjul toimuv võnkumine nt: niidi otsa riputatud kivi 2) Sundvõnkumine võnkumine mingi välise perioodilise jõu mõjul nt: pintsli liikumine värvimisel Vabavõnkumine on sumbuv ja toimub tingimustel: 1) Süsteemil on püsiv tasakaaluolek 2) Süsteem omab inertsust 3) Süsteem peab saama võnkumise käivitamiseks välise tõuke Võnkumist iseloomustavad suurused: 1) Võnkeperiood ühe täisvõnke sooritamiseks kuluv aeg T võnkeperiood (s) t- koguaeg (s) N- võngete arv t T= N
1. Millised järgmistest näidetest on seotud millegi võnkumisega: a) hakklihamasina väntamine; b) nätsu närimine; d) pendelteatejooks; g) käsisaega saagimine? 2. Millised kehad kuuluvad võnkesüsteemi, milles saab võnkuda niidi külge seotud kivi? Kivi, niit, hoidev ese 3. Too näiteid vabalt võnkuvatest kehadest. Vedrupendel, niitpendel, pillikeel 4. Too näiteid sundvõnkumistest. Millised välised jõud neid esile kutsuvad? Pendli ja vedrupendli võnkumine, õmblusmasina nõela ja autokolvi võnkumine. Pendli paneb liikuma inimene, autokolvi paneb liikuma plahvatus mootoris. 5. Vedru otsa riputatud raskus teeb kolme minutiga 360 võnget. Arvuta võnkumiste periood ja sagedus. 6. Niidi otsa riputatud kivi kallutati tasakaaluasendist 10 cm kõrvale ja pärast lahtilaskmist tegi see esimese minuti jooksul 80 võnget. Leia kõik seda võnkumist iseloomustavad suurused. 7. Keha teeb igas minutis 12 võnget
Võnkumine- nimetatakse perioodilist edasi-tagasi liikumist teatud tasakaaluasendist kord ühele, kord teisele poole. Mitmest vastastikmõjus olevast kehast koosnevat süsteemi, milles võib tekkida võnkumine, nimetatakse võnkesüsteemiks. Vabavõnkumine nimetatakse süsteemi sisejõudude mõjul toimuvat võnkumist. Nt: 1)kiik, kui talle hoogu ei anna. Mehaanilise vabavõnkumise tekkimiseks peab süsteemis olema täidetud kolm tingimust: 1) Peab olema püsiv tasakaaluolek 2)Süsteem peab omama inertsi 3)Süsteem peab saama võnkumise käivitamiseks valise tõuke Sundvõnkumine toimub välise perioodlise jõu mõjul
1 Võnkumisnähtused esinevad püsiva tasakaalu korral. Kui süsteem on piisavalt inertne ning hõõrdejõud ja keskkonnatakistus piisavalt väikesed, hakkab süsteem pärast tasakaaluasendist välja viimist võnkuma. Võnkumist iseloomustavad järgmised suurused. 1. Hälve x süsteemi või keha kaugus tasakaaluasendist . 2. Amplituud A süsteemi maksimaalne hälve. 3. Sagedus ajaühikus sooritatud võngete arv. 4. Periood T ühe täisvõnke sooritamiseks kulunud aeg. 5. Ringsagedus sagedus korrutatud arvuga 2 . 7.2 Sumbuvvõnkumine Vaatleme stabiilses tasakaalus olevat süsteemi, kus tasakaaluasendi poole suunatud jõud on võrdeline hälbega, näit, vedru külge kinnitatud koormus väikeste deformatsioonide korral. Siis oleks tegemist elastsusjõuga
Harmooniline võnkumine *võnkumise all mõistetakse üldjuhul keha perioodilidt edasi-tagasi liikusmist teatud tasakaalu asendist ühele, kord teisele poole · Mehaanilised võnkusmised: 1.1)vabavõnkumine -sisejõudude mõjul toimuvat võnkumist. Sellised võnkumised tekivad süsteemis pärast süsteemi tasakaaluolekust väljaviimist.(vedrupendel,niitpendel) 1.2)sumbuvad võnkumised-pendli võnkumine sumbub teatud aja jooksul, see tähendab, et võnkumise amplituud aina väheneb, kuni võnkumine on lakanud 1.3)sundvõnkumine-toimub perioodiliselt mõjuva välisjõu toimel. Võnkesüsteem saab energiat juurde väljastpoolt süsteemi. Seda võnkumist põhjustavat perioodiliselt muutuvat jõudu nimetatakse sundivaks jõuks. olenevalt sellest, millistele mõjudele on allutatud võnkuv süst.: 1)vabad e omavõnkumised-toimuvad süsteemis pärast seda kui süst. On saanud algtõuke ja jäetud siis omapead(niidi otsa viidud raskus)
LAINED Laineks nimetatakse ruumis levivat häiritust, nt lööklaine. Mehaanilised lained vajavad levimiseks keskkonda, elektromagnetilised lained ei vaja. Kui häiritus on perioodiline, siis on ka laine perioodiline Ruumis levivat harmoonilist võnkumist nimetatakse sinusoidaalseks laineks. On olemas ristlained, mil võnkumine on risti laine levimise suunaga, ja pikilained, mil võnkumine toimub laine levimise sihis. Et sinusoidaalse laine põhjus on harmooniline võnkumine, siis iseloomustab lainet samamoodi nagu võnkumistki sagedus (f), ringsagedus ( ), amplituud (r) ja periood (T). Lisaks võnkumist iseloomustavatele suurustele iseloomustab lainet veel lainepikkus kaugus kahe samas faasis võnkuva punkti vahel. Järgnev joonis on lainepikkuse ja perioodi mõistete selgituseks.
6variant 2 vastastikku ristuva võnkumise liitmisel oleneb tulemus võnkumiste sagedusest ja 1.Ühtlaselt muutuv ringliikumine- Nurkkiirus pole konstantne sellepärast et on faasidest: a) kui võnked on sama sagedusega ja samas faasis, siis summarne olemas nurkkiirendus ,mille vektor on nurkkiiruse vektoriga samasuunaline e liikumine toimub mööda sirget. b) kui võnked on sama sagedusega, kuid faasis aksiaalvektor. nihutatud, siis toimub liikumine mööda ellipsit. c) kui sagedused on erinevad, siis 2
6variant 2 vastastikku ristuva võnkumise liitmisel oleneb tulemus võnkumiste sagedusest ja 1.Ühtlaselt muutuv ringliikumine- Nurkkiirus pole konstantne sellepärast et on faasidest: a) kui võnked on sama sagedusega ja samas faasis, siis summarne olemas nurkkiirendus ,mille vektor on nurkkiiruse vektoriga samasuunaline e liikumine toimub mööda sirget. b) kui võnked on sama sagedusega, kuid faasis aksiaalvektor. nihutatud, siis toimub liikumine mööda ellipsit. c) kui sagedused on erinevad, siis 2
Ühtlaselt muutuv ringliikumine on ringjooneline liikumine, mille puhul keha kiirus mistahes võrdsetes ajavahemikes muutub võrdse suuruse võrra, st kiirendus on jääv. Nurkkiirus pole konstantne sellepärast, et on olemas nurkkiirendus, mille vektor on nurkkiirusega samasuunaline e aksiaalvektor. Ühtlane ringliikumine keha punktide liikumistrajektooriks on ringjooned, millede keskpunktid asuvad ühel sirgel- pöörlemisteljel . ühtlase ringliikumise korral on nii joonkiirus kui nurkkiirus konstantsed. Ühtlane sirgjooneline liikumine keha või masspunkti sirgjooneline liikumine, mille puhul keha massikese või masspunkt läbib liikumise kestel mis tahes võrdsete ajavahemike jooksul võrdsed teepikkused. Liikumine on ühtlane sirgjooneline parajasti siis kui kiirusvektor ei muutu. Inertsiseaduse järgi säilitab keha või masspunkt oma ühtlase sirghoonelise liikumise, kui talle mõjuvate jõudude resultant on null.
Siinuseliselt v 2.Jõumoment- Jõumoment on jõud mida rakendatakse pöördliikumises.Jõumoment on koosinuseliselt toimuvaid füüsikalisi suurusemuutusi ajas nim harm võnk.H v amplituudiks nim suurus, mis on jõu ja selle rakenduspunkti ning teljevahelise kauguse korrutis . M=FI M=I keha max hälvet tasakaaluasendist. Võnkuva punkti koguenergia = igal ajahetkel kineetilise Momendi vektor on aksiaalvektor. energia ja pottesnisaalse summaga. Harmoniline võnkumine on protsess, kus punktmass 3.Võnkumiste sumbumine- on ka kirjeldatavad siinusfunktsioonina, kuid selle amplituud liigub mööda sirget ning tema asukohta kirjeldav koordinaat(X) muutub ajas siinus(või väheneb ajas ekspotentsiaalselt. x=Asinst s = 02 - 2 kus on koosinus) funktsiooni järgi. Harmooniliselt võngubnäiteks ühtlaselt nurkkiirusega() mööda sumbuvustegur.Harmooniline võnkumine on protsess, kus punktmass liigub mööda sirget ning
2 I= mR 2 (valemite lehele) 5 Energia jäävus veeremisel 36. Impulsimomendi jäävuse seadus. Suletus süsteemi impulsimoment on jääv. Järeldused: 1) Kui suletus süsteemi mingi osa panna süsteemisiseste jõudude mõjul pöörlema ühes suunas, peab süsteemi ülejäänud osa hakkama pöörlema vastupidises suuna. 2) Kui muutub süsteemi inertsimoment, peab vastupidiselt muutuma(kasvama või kahanema) süsteemi nurkkiirus. Võnkumised ja lained Võnkumiseks nimetatakse füüsikalise suuruse muutust, milles see kaldub oma keskmisest väärtusest kõrvalde kord ühes, kord teises suunas. Mehaaniline võnkumine on keha liikumine, milles see kaldub oma tasakaaluasendist kõrvale kord ühes, kord teises suunas. 37. Harmooniline ostsillaator: võnkumine , võnkeperiood ja sagedus; harmoonilise võnkumise diferentsiaalvõrrand ja selle lahend (harmoonilise
seadus on jäävusseadus mille kohaselt isoleeritud süsteemis, mille kehade vahel mõjuvad ainult konservatiivsed jõud, on süsteemi mehaaniline koguenergia muutumatu 6) Pöördliikumise kinemaatika o PöörleminePöörlemine ehk pöördliikumine on keha ainepunktide ringliikumine ümber kehaga seotud kahe ainepunkti Nurkkiirus, joonkiirus, nende vaheline seos (+ valem, mõõtühik ja joonis) Nurkkiirus on füüsikaline suurus, mis näitab raadiuse pöördenurka ajaühiku kohta. Joonkiirus on füüsikaline suurus, mis näitab läbitud kaarepikkust ajaühiku kohta.Joonkiiruse ja nurkkiiruse seos-joonkiirus on ringliikumisel läbitud teepikkuse ja liikumisaja suhe o Nurkkiirendus (+ valem ja mõõtühik) Nurkkiirendus ß näitab, kui palju muutub nurkkiirus ajaühiku jooksul. ß = ( - 0) / t . Nurkkiirenduse SI-ühik on üks radiaan sekundi ruudu kohta (1 rad /s2 ehk 1 s-2)
St. Kui nad osutavad samaaegseteks lähtudes. Nimelt ei ole mingit põhimõttelist vahet gravitatsioonijõu ja mingis ühes taustsüsteemi ,siis on nad samaaegsed ka teistes. inertsijõu vahel. Näiteks tõusvas liftis ei saaa meie kuidagi eristada Samaaegsete sündmuste asukohaline kokkulangevus ei olene gravitatsioonijõudu inertsijõust.Mida nimetatakse võnkumiseks? taustsüsteemi valikust.Harmooniline võnkumine?Võnkumiseks Võnkumiseks nimetatakse füüsikalise suuruse muutust,milles see nimetatakse füüsikalise suuruse muutust,milles see kaldub oma kaldub oma keskmisest väärtusest kõrvale kord ühes ,kord teises keskmisest väärtusest kõrvale kord ühes ,kord teises suunas. suunas. Mehaaniline võnkumine on keha liikumine ,milles see kaldub Harmooniliseks nim võnkumist ,milles võnkuv suurus muutub ajas oma tasakaaluasendist kõrvale kord ühes,kord teises suunas
4) Ekvivalentsusprintsiip? Üldrelatiivsusteooria on üles ehitatud ekvivalentsusprintiibist lähtudes. Nimelt ei ole mingit põhimõttelist vahet gravitatsioonijõu ja inertsijõu vahel. Näiteks tõusvas liftis ei saaa meie kuidagi eristada gravitatsioonijõudu inertsijõust. 5) Mida nimetatakse võnkumiseks? Võnkumiseks nimetatakse füüsikalise suuruse muutust,milles see kaldub oma keskmisest väärtusest kõrvale kord ühes ,kord teises suunas. Mehaaniline võnkumine on keha liikumine ,milles see kaldub oma tasakaaluasendist kõrvale kord ühes,kord teises suunas. Harmooniliseks nim võnkumist ,milles võnkuv suurus muutub ajas siusoidaalse seaduspärasuse järgi. 6) Harmoonilise võnkumise diferensiaalvõrrand? .. x = 02 x = 0 Sellist seost peavad rahuldama kõik võnkumisseadused,mis kujutavad harmoonilisi võnkumisi. 7) Millal tekib resonants? Iseloomusta, selgita valemi või graafiku alusel)??
teisteks energialiikideks, peamiselt soojusenergiaks. Absoluutselt elastsel põrkel säilib nii süsteemi impulss kui ka kineetiline energia. Pärast põrget taastuvad täielikult põrke vältel deformeeritud kehade kujud. On selline põrge, mille tulemusena soojust ei eraldu.Q=0 Mehaaniline töö ja mehaanika kuldne reegel Füüsikaline suurus, mis kirjeldab keha või kehade liikumiseks rakendatavat jõudu. A=F*s. Töö mõõtühik J (dzaul). KULDNE REEGEL- : nii mitu korda, kui võidetakse jõus, kaotatakse läbitud tee pikkuses. Võimsus A Võimsus tähisega P väljendab võimsus töö tegemise kiirust ühik W (watt) P= t Mees tõstab kivi korduvalt üles. Ehk ta teeb tööd, selle töö jagamisel töö tegemise ajaga saame teada kui
erinevad pikkused, siis on ka nende punktide joonkiirused erinevad. Mida suurem on punkti tiirlemisraadius, seda suurem on ka kiirus. Kuna kõikide punktide jaoks jääb pöördenurk alati samaks, on otstarbekas ringlikumise kirjeldamiseks defineeridagi kiirus just nurga kaudu. ● Ringliikumise iseloomustamiseks kasutatakse pöördenurga ja selle sooritamiseks kuluva ajavahemiku jagatist. Seda jagatist nimetatakse nurkkiiruseks. ● Nurkkiirus on võrdne ajaühikus sooritatava pöördenurgaga. ● Seda suurust tähistatakse ω ehk omega. ● pöördenurka mõõdetakse radiaanides ja aega sekundites. ● Nurkkiiruse ja joonkiiruse vaheline seos: . Ringliikumise perioodiks T nimetatakse ühe täisringi sooritamiseks kulunud aega. Ringliikumise sageduseks f nimetatakse täisringide arvu ajaühikuks. Sageduse ja perioodi vaheline seos: , kus T on periood (s), ja f on sagedus (pööret/s)
Kineetiline ja potentsiaalne energia (+ valemid ja mõõtühikud) Kineetiline energia on energia, mis on tingitud keha liikumisest teiste kehade suhtes. m v2 Mõõtühik on 1džaul (J) . E k = 2 Potentsiaalne energia on süsteemi energia, mis on tingitud keha asendist ja mõjust süsteemi teiste kehade suhtes ja kõigi süsteemis olevatele kehadele vastastikku mõjuvatest jõududest välises jõuväljas. Mõõtühik on 1džaul (J). E p=mgh Mehaanilise energia jäävuse seadus (+ valem) Suletud konservatiivse süsteemi mehaaniline energia on jääv. Seadus kehtib ainult tsentraalses väljas. (delta) E= Epot+Ekin=0 Pöördliikumise Newtoni 3 seadust (+ valemid) Newtoni I seadus: Keha, mis pöörleb, püüab jätkata pöörlemist, säilitades oma pöörlemistelje ❑ asendit. ∑ M →i =∑ F →i ×r →i =0 i i
o Kineetiline ja potentsiaalne energia (+ valemid ja mõõtühikud) o Mehaanilise energia jäävuse seadus (+ valem) 6) Pöördliikumise kinemaatika o Pöörlemine-korral liiguvad keha erinevad punktid mööda erineva raadiusega ringjooni. Näiteks kellaosuti üks ots liigub mööda suurt ringjoont ja teine ots on hoopis paigal. Pöörlemise korral ei tohi keha punktmassiks lugeda, sest siin on kuju ja mõõtmed olulised. o Nurkkiirus, joonkiirus, nende vaheline seos (+ valem, mõõtühik ja joonis) nurkkiirus - Nurkkiirus on võrdne ajaühikus sooritatava pöördenurgaga. Ühik 1rad/s joonkiirus - Ühtlasel ringjoonelisel liikumisel nimetatakse teepikkuse ning aja jagatist joonkiiruseks. Ajaühikus läbitav kaarepikkus. Joonkiiruse suun on ringjoone puutuja suunas. seos: =v/r või v=ωxr o Nurkkiirendus (+ valem ja mõõtühik)
m 2). Sõltub - massijaotusest kehas keha massikeskme suhtes. 12. Pöördliikumise dünaamika põhiseadus. Pöördliikumise dünaamika põhivõrrand on Newtoni II seadus pöördliikumise kohta. Ta väidab, et d (Jw ͞ ) impulsimomendi tuletis aja järgi võrdub jõumomendiga: MF= dt ehk teisiti - jõumoment on see põhjus, mis muudab keha impulsimomenti. Võnkumised ja lained 1. Võnkumine, võnkumise liigid, nende kirjeldamine. Võnkumine e võnkliikumine on ajas perioodiline liikumine, mille korral läbib võnkesüsteem korduvalt keskasendit, milleks on tihti tasakaalkuasend. Võnkumisel mõjub kehale tasakaaluasendi poole suunatud jõud, mis tasakaaluasendile lähenemisel liikumist kiirendab, sellest asendist kaugenemisel aga pidurdab. 1) Vabavõnkumised- võnkumised, mis tekivad süsteemi tasakaalu asendist väljaviimisel
p=constKui süsteemi mõjutavate väliste jõudude summa on F, siis süsteemi kui terviku, impulsi ajaline tuletis on dp/dt=F 1.2.4. Jõumoment ja impulssmoment: Jõumoment ehk moment on füüsikas ja teoreetilises mehaanikas jõu võime põhjustada pöörlevat liikumist ümber punkti. Jõu momendi suurus arvutatakse jõu suuruse ja jõu õla korrutisena. Jõu õlaks on jõu kandesirge kaugus vaadeldavast punktist. Moment mõõtühik on Nm(njuutonmeeter).Momendi põhivalem: Mo(vektor) = [r(vekror) x F(vector)] , kus - r (vektor) on jõu õlg - F (vektor) - on jõud 3 Jõu moment punkti suhtes on märgiga suurus. Märgi määrab pöördesuurus, mille suhtes tuleb varem kokku leppida. Momendil on palju alamõisteid tehnikas ja tugevusõpetusest: Impulsmoment L näitab pöörleva keha osade impulsside mõju pöörlemisele
Valgustugevus kandela cd 1 4 Detsimaalsete kord- ja osaühikute eesliited ja nende tähised Kulgliikumine 5 Kiirus mehaanilist liikumist iseloomustav vektoriaalne suurus, mida mõõdetakse nihke ja selle sooritamiseks kulunud ajavahemiku suhtega. Kõige lihtsamatel 1D juhtudel vaatleme liikumist mööda x telge. Reaalselt toimub liikumine aga pigem 2D või 3D ruumis. 2D ja 3D kiiruse korral kiirusvektor iseloomustab osakese liikumissuunda antud hetkel. Kiirusvektor on trajektoori puutuja sihiline. 6 Kiirendus mehaanilist liikumist iseloomustav vektoriaalne suurus, mida mõõdetakse kiiruse muudu ja selleks kulunud ajavahemiku suhtega. See kajastab kiiruse muutumist ajas.
Kiirendus on positiivne, kui kiirus kasvab ja negatiivne kui kiirus väheneb. Seos teepikkuse ja kiiruse vahel avaldub: s=(v 2-v02)/2a. Vaba 2 langemine on ühtlaselt muutuva sirgliikumise erijuht, mille korral keha liigub maapinna suhtes ainult raskusjõu toimel. h=gt2/2. Maksimaalse tõusu kõrguse vertikaalsel ülesviskel saab leida valemist h=v0 2/2g. 7. KÕVERJOONELINE LIIKUMINE. KIIRUSE SUUND. NURKKIIRUS KUI VEKTOR JA SELLE SEOS JOONKIIRUSEGA. KIIRENDUS ÜHTLASEL RINGLIIKUMISEL. NORMAAL- JA TANGENTSIAALKIIRENDUS KÕVERJOONELISEL LIIKUMISEL Kõrverjooneline liikumine on punktmassi või jäiga keha või kehade süsteemi massikeskme liikumine, mille korral kiirusvektori siht muutub. Liikumine on kõverjooneline parajasti siis, kui esineb kiirendus, mille siht erineb trajektoori puutuja sihist. Kõverjooneline liikumine taandub ringjoonelisele.
2. · Liikumist, kus kiirus muutub mis tahes võrdsete ajavahemike jooksul ühesuguste väärtuste võrra, nimetatakse ühtlaselt muutuvaks liikumiseks. · Kiireneval liikumisel on kiirenduse märk positiivne. · Aeglustuval liikumisel on kiirenduse märk negatiivne. · Kiirendus (tähis ) on vektoriaalne füüsikaline suurus, mis väljendab kiiruse muutumist ajaühiku kohta. Kiirenduse dimensioon on teepikkus/aeg2. Kiirenduse mõõtühik SI-süsteemis on meeter sekundi ruudu kohta ( ) · Kiireneval sirgjoonelisel liikumisel ühtib kiirendusvektori suund kiiruse vektori suunaga, aeglustuva liikumise kiirendus on suunatud kiirusele vastupidi. · Hetkkiiruse arvutamine ühtlaselt muutuval liikumisel v= v0 + at · Keskmine kiirus on võrdne alg- ja lõppkiiruse aritmeetilise keskmisega. · Teepikkuse arvutamine ühtlaselt muutuval sirgjoonelisel liikumisel- s = v2 v02 : 2a
väljendab ringliikumisel kiiruse Maa külgetõmbe mõjul liiguvad kõik vabalt langevad kehad Maa pinnale kiirendusega suuna muutumist ajas. g=9,81m/S².Igale kehale Maa pinnal ja selle Nurkkiirendus näitab, kui palju muutub läheduses mõjub raskusjõud P¯=mg¯.Raskusjõud loetakse rakendatuks nurkkiirus ajaühiku jooksul raskus keskmesse ehk inertsikeskmesse,mille all mõeldakse 1.2.Dünaamika mõttelist punkti kehal,mida läbib keha kõigile punktidele mõjuvate paralleelsete 1.2.1.Newtoni seadused raskusjõudude resultant.Raskuskese ühtib sümmeetriakeskpunktiga,kui massi jaotus on
elastsusjõud on võrdeline keha pikkuse muutusega.“ Valem: Fe k (l l o ) kus k-on keha jäikus, mis näitab kui suur elastsusjõud tekib kehas selle pikkuse ühikulisel muutumisel (ühik N/m), l l o on lõpp- ja algpikkuse vahe. III Perioodilised liikumised osa teoreetilised alused. Perioodilisteks nimetatakse selliseid liikumisi, mille korral keha kordab oma trajektoori kindla ajavahemiku järel. Näiteks ringliikumine, võnkumine ja lainetus on perioodilised liikumised. Kui keha liigub mööda kõverjoonelist trajektoori, siis liigub ta kõverjooneliselt. Näiteks elliptiline, ringjooneline, sik-sakiline on kõverjoonelised liikumised. Keha kiiruse ja kiirenduse suurus ning suund võivad kõverjoone igas punktis olla erinevad. Kiirus on alati suunatud antud punktis piki kõverjoone puutuja sihti ja kiirendus on suunatud risti kiirusega, kõveruskeskpunkti poole. (Täienda ise joonisega) 1. Ringliikumisest:
võrdub summaga , milles üheks liidetavaks on inertsimoment ( I ) telje suhtes, mis on paralleelne antud teljega ning läbib keha inertsikeset (raskuskeset) ja teiseks liidetavaks on keha massi ( m ) korrutis telgede vahelise kauguse ( l ) ruuduga. I = I + m 10. Pöördliikumise dünaamika põhivõrrand Mz = Iz Moment telje z suhtes võrdub keha inertsmomendi ( I ) ja nurkkiirenduse ( ) korrutisega. Pöörleva keha energia. Wk = I /2 11. Harmooniline võnkumine Harmooniline võnkumine on protsess, kus punktmass liigub mõõda sirget ning tema asukohta kirjeldav koordinaat (x) muutub ajas sinus või koosinus funktsiooni järgi. x = A0sin(t +0) 12. Matemaatiline pendel On kaajutu ja venimatu mass. Matemaatiliseks pendliks nimetatakse väikeste mõõtmetega keha, mis on riputatud venimatu ja väga väikese massiga niidi otsa. Kui niit on vertikaalne, siis tasakaalustab kuulikesele mõjuv niidi elastsusjõud raskusjõu . See pendli asend on tasakaaluasend
Kulgliikumisel jääb iga kehaga jäigalt ühendatud sirge paralleelseks iseendaga. Punktmassiks loetakse keha, mille mõõtmed on palju väiksemad tema poolt läbitud tee teepikkusest. Massikese on punkt, mida läbivat mistahes sirget mööda mõjuv jõud kutsub esile selle keha kulgliikumise. Trajektoor on joon mida mööda punktmass liigub. Nihe on vektor, mis ühendab keha algasukohta lõppasukohaga. 3.Ühtlane ringliikumine-Ühtlase ringliikumise korral on nii joonkiirus kui nurkkiirus konstantsed.-nurkkiirus =' =/t f-sagedus T-periood f=l/T=/2 V=R a n=v2/R an- normaalkiirendus. 4.Ühtlaselt muutuv ringliikumine-v(joonkiirus) ei ole const ,(nurkkiirus) ei ole const -nurkkiirendus =const .Nurkkiirus pole konstantne sellepärast et on olemas nurkkiirendus ,mille vektor on nurkkiiruse vektoriga samasuunaline e aksiaalvektor.=´ =at/R at=R a=v´ v=v0+at S=v0+at2/2 =0+t 5.Newtoni seadused.Kulgliikumise dünaamika-Dünaamika puhul lisandub liikumisele kaks
dx v= =v 0+ at , seda uuesti integreerides saadakse teada koordinaadi sõltuvus dt 1 ajast x ( t )=x 0 +v 0 t+ at 2 2 3, Ringjooneline liikumine. (TÄHISED) 1 υ= υ T , kus -sagedus (täispöörded ajaühikus), T – periood ∆ φ dφ ω= lim ∆t→0 = = φ´ , kus ω – nurkkiirus ∆ t dt ( 1s ) , φ – pöördenurk ε = lim ∆t→0 ∆ ω dω = ∆ t dt =ω ´ , kus ε – nurkkiirendus ( s1 ) 2 ε t2 2 ε =const , siis ω=εt+ ω0 , φ=ω0 t+ , ω −ω02=2 εφ
Tähis s Ühik 1 m Nihe on suhteline suurus, st selle väärtus oleneb taustsüsteemi valikust. TEEPIKKUS Teepikkus on trajektoori lõik, mis läbitakse kindla ajavahemiku jooksul. Teepikkuseks nimetatakse füüsikalist suurust, mis on võrdne trajektoori pikkusega, mille keha läbib mingi ajavahemiku jooksul. Teepikkust tähistatakse tähega s. Teepikkuse mõõtühik on 1m. Ühtlasel liikumisel on teepikkus võrdeline ajaga s = vt TAUSTSÜSTEEM Taustsüsteemiks nimetatakse taustkehaga seotud koordinaadistikku ja aja mõtmise viisi. KIIRUS Kiirus on füüsikaline suurus. Kiiruseks nimetatakse ajaühikus sooritatud nihet. Kiiruse ühik on 1 m; 1 km kiiruseühik = pikkusühik s s ajaühik Keskmine kiirus näitab, kui suure teepikkuse läbib kega keskmiselt ajaühikus.
annaabi.ee 
