Fotoefekt Relatiivsusteooria Relatiivsusteooria koosneb erirelatiivsusteooriast (avaldatud 1905) ja erirelatiivsusteooriat üldistavast, gravitatsiooni olemust kirjeldavast üldrelatiivsusteooriast. Relatiivsusteooria revideerib klassikalise füüsika arusaamu ajast ja ruumist. E=mc² Erirelatiivsusteooria Kõik inertsiaalsed taustsüsteemid on võrdväärsed kõigi loodusnähtuste kirjeldamisel. Valguse kiirus vaakumis on ühesugune mis tahes inertsiaalses taustsüsteemis. Üldrelatiivsusteooria Seletab gravitatsiooni olemust aegruumi kõveruse abil. Teooria matemaatiliseks väljenduseks võttis Einstein abiks kõvera aegruumi mõiste. 1955 Albert Einstein sureb 18. aprillil. Vastavalt tema soovile põrm tuhastatakse ja tuhk heidetakse lennukilt tuulde. Kasutatud kirjandus: http://et.wikipedia.org/wiki/%C3%9Cldrelatiivsus http://et.wikipedia.org/wiki/Relatiivsusteooria http://www.hot
ESIMENE SEADUS NÄEB VÄLJA NII: Kui teiste kehade mõjud antud kehale on komperseeritud, siis keha on paigal või liigub ühtalselt sirgjoonelislt. SEDA SEADUST NIMETATAKSE INERTSISEADUSEKS! St. Et keha püüab säilitada oma liikumiskiirust. Näiteks inimesed bussis soovivad paigale jääda, mitte ei hakka kohe bussiga kaasa liikuma Kaugusthüppes võtad hoogu ja lendad edasi. Jalgrattaga sõites pedaalidele ei enam ei vajuta, siis sa seisma ei jää Newtoni esimene seadus kehtib inertsiaalses taustsüsteemis. Inertsiaalsüsteemiks loetakse süsteemi mis on maasuhtes paigal või siis liigub ühtlaselt sirgjooneliselt. NEWTONI TEINE SEADUS. Selgita, milles seiseb kehade innertsus(näide). Selles, et kehad üritavad säilitada oma kiirust, Et keha seda kiirust säilitaks kulub kindel aeg. Suure massiga keha kiiruse muutmiseks kulub rohkem aega. näiteks inimesesd bussis kui buss liikuma hakkab. Mis on innertsuse mõõduks?
Nad annavad täieliku iseloomustuse aegruumi geomeetriale ja võimaldavad tuletada peale meie poolt vaadeldavate kinemaatilise efektide (omaaeg, mitteühtlane omaaeg, kellaparadoks, pikkuste ja masside teisenemine, Doppleri efekt jt.) ka kõik teised geomeetrilised (kinemaatilised) seosed. Neid teisendusvalemeid nimetatakse Lorentzi teisendusvalemiteks. Lorentzi teisendus (hollandi füüsiku Hendrik Lorentzi järgi) on aegruumi teisendus erirelatiivsusteoorias, millega seotakse kahe erineva inertsiaalses taustsüsteemis paikneva vaatleja mõõtmistulemused.[1] Sarnaselt klassikaliste Galilei teisendustega Newtoni füüsikas sisaldavad Lorentzi teisendused ruumi pöördeid (koordinaattelgede pööramine alguspunkti ümber). Fundamentaalne erinevus Galilei ja Lorentzi teisenduste vahel seisneb selles, kuidas viimastes teineteise suhtes erineva kiirusega liikuvaid vaatlejaid kirjeldatakse: relatiivsusteoorias on ajaühikud, ruumilised pikkused ning sündmuste ajaline
jäävuse seaduse pikemalt ja täpsemalt. Suletud süsteemi koguimpulss on sinna kuuluvate kehade igasugusel vastastikmõjul jääv.Sageli aetakse Impulsi jäävuse seadust sassi impulssmomendi seadusega,impulssmomendi seadus väidab väidab, et kui jõumoment puudub, siis impulsimoment ehk pöörlemishulk ei muutu. Kui mehhaanilisele süsteemile mõjuvate välisjõudude momentide summa mingi punkti O suhtes on null, siis selle punktiga seotud inertsiaalses taustsüsteemis saame vektorilisest momentide võrrandist: LO , = 0 LO , = const . Sellises mehhaanilises süsteemis kehtib vektoriline impulsi momendi jäävuse seadus. (VIJS). Selle seaduse kehtivuse tingimuseks ei ole süsteemi suletus, mõne teise punkti suhtes ei pruugi see kehtida. Kokkuvõtte:Liikumishulga jäävuse seaduse kasutamine on möödapääsmatu misthaes kehade vastastikuse mõju uurimisel.Selle abil saab arvutada kokkupõrkavate
jõule, mis püüab keha kiirendada. Massi ühik on kilogramm. Mass on skalaar. Järelikult kiirendus ja jõud on samasuunalised. Jõu ühik on njuuton: 1 N = 1 kg m/s2. Märkused: · Newtoni II seadus kehtib vaid välisjõu mõjumisel. Keha (süsteemi) osade vahel mõjuvad jõud ei saa muuta keha (süsteemi) liikumise olekut · Newtoni II seadus kehtib vaid siis, kui mass ei muutu · Newtoni II seadus kehtib vaid inertsiaalses taustsüsteemis Keha kaal on jõud, millega Maa tõmbab seda keha enda poole. Maa asemel võib olla ka mõni teine suur (taeva)keha. Oluline on see, et protsessi vaadeldakse Maale või teisele taevakehale küllalt lähedal. Keha kaal on võrdeline keha massiga, kusjuures võrdeteguriks on raskuskiirendus P = m g , kus g = 9.81 m/s2 ja g on suunatud alla, so Maa poole. Järelikult on ka keha kaal suunatud alla. Kaalu ja massi vahel on kaks olulist erinevust:
Kõigis intersiaalsüsteemides valguse kiirus sama. Einsteini relatiivsusprintsiip (esimene postulaat) – Mitte mingisugused füüsikalised katsed ja vaatlused, mida tehakse inertsiaalsüsteemi sees, ei võimalda määrata selle liikumiskiirust. Einstein ehitas erirelatiivsusteooria üles kahele postulaadile. 1) Kõik inertsiaalsed taustsüsteemid on võrdväärsed kõigi loodusnähtuste kirjeldamisel. 2) Valguse kiirus vaakumis on ühesugune mis tahes inertsiaalses taustsüsteemis. t 0 25. Samaaegsuse suhtelisus.) √ t v2 1 e2 Kahes punktis toimuvate sündmuste samaaegsus on suhteline. Samaaegsus kehtib vaid antud inertsiaalsüsteemis.
registreeritud sagedus, υ0 allika sagedus - 23.Erirelatiivsusteooria. I postulaat Mitte mingisugused füüsikalised katsed ja vaatlused, mida tehakse inertsiaalsüsteemi sees, ei võimalda määrata selle liikumiskiirust. Kõik inertsiaalsed taustsüsteemid on võrdväärsed kõigi loodusnähtuste kirjeldamisel. II postulaat Valguse kiirus vaakumis on ühesugune mis tahes inertsiaalses taustsüsteemis. 24.Samaaegsuse suhtelisus. Kui sündmused toimuvad ühes ja samas punktis, siis nende samaaegsus ei olene taustsüsteemi valikust. Kahes punktis toimuvate sündmuste samaaegsus on suhteline. Samaaegsus kehtib vaid antud inertsiaalsüsteemis. Ühes taustsüsteemis samaaegselt toimuvad sündmused toimuvad teistes taustsüsteemides eri aegadel, kui need taustsüsteemid liiguvad antud taustsüsteemi suhtes. t0 t v2 1
Impulsimomendi jäävuse seadus väidab, et suletud kehade süsteemi impulsimoment on jääv suurus. . 15)Pöörleva keha kineetiline energia ,kus Ek-kineetiline energia (J), I-keha inertsimoment (kg*m 2), nurkkiirus(1/s) 16)Relatiivsusteooria.Suhtelisus.Lorentzi teisendused Einstein ehitas erirelatiivsusteooria üles kahele postulaadile. 1) Kõik inertsiaalsed taustsüsteemid on võrdväärsed kõigi loodusnähtuste kirjeldamisel. 2) Valguse kiirus vaakumis on ühesugune mis tahes inertsiaalses taustsüsteemis. Kahes punktis toimuvate sündmuste samaaegsus on suhteline. Samaaegsus kehtib vaid antud inertsiaalsüsteemis. Ühes taustsüsteemis samaaegselt toimuvad sündmused toimuvad teistes taustsüsteemides eri aegadel, kui need taustsüsteemid liiguvad antud taustsüsteemi suhtes. Sellest järeldub ka pikkuse suhtelisus. Antud taustsüsteemis erineb liikumatu varda pikkus sama varda pikkusest liikuvas taustsüsteemis
1 Suletud kehade süsteemi impulsimoment on jääv. I mR 2 2 I=const.Ketta impulsmoment? ,Ketas oma sümmeetriatelje ümber pööreldes. Inertsimoment on avaldatav keha mass ja mingi karakteerse mõõtme ruudu korrutisena ,mille juurde kuulub keha geomeetrilisest kujust olenev dimensioonita tegur.Mida nimetatakse absoluutseks ruumiks? Maailmaruumi nimetatakse absoluutseks ruumiks.Kuidas kulgeb füüsikaline protsess liikuvas inertsiaalses taustsüsteemis???? Galilei relatiivsusprintiip – kõik inertsiaalsed taustsüsteemid on nendes kulgevate mehaanikaprotsesside kirjeldamisel samaväärsed. A.Einstein – kõik inertsiaalsed taustsüsteemid on nendes kulgevate füüsikaliste protsesside kirjeldamisel samaväärsed.Liikuva keha energia? (E=mc2) m0 c 2 , m0c2 - paigalseisva keha energia Wk m0 c 2 Mida kirjeldab faas?Faas kirjeldab
Suletud kehade süsteemi impulsimoment on jääv. I=const. 2) Ketta impulsmoment? 1 I = mR 2 ,Ketas oma sümmeetriatelje ümber pööreldes. Inertsimoment on avaldatav 2 keha mass ja mingi karakteerse mõõtme ruudu korrutisena ,mille juurde kuulub keha geomeetrilisest kujust olenev dimensioonita tegur. 3) Mida nimetatakse absoluutseks ruumiks? Maailmaruumi nimetatakse absoluutseks ruumiks. 4) Kuidas kulgeb füüsikaline protsess liikuvas inertsiaalses taustsüsteemis???? Galilei relatiivsusprintiip kõik inertsiaalsed taustsüsteemid on nendes kulgevate mehaanikaprotsesside kirjeldamisel samaväärsed. A.Einstein kõik inertsiaalsed taustsüsteemid on nendes kulgevate füüsikaliste protsesside kirjeldamisel samaväärsed. 5) Liikuva keha energia? (E=mc2) m0 c 2 Wk = - m0 c 2 v 2 , m0c2 - paigalseisva keha energia 1- 2 c
Vektoriaalne suurus, tähis F, ühik 1 N (njuuton). Resultantjõud kõikide kehale mõjuvate jõudude vektoriaalne summa (ei ole reaalne jõud). Newtoni I seadus On olemas sellised taustsüsteemid, mille suhtes kulgevalt liikuv keha säilitab oma kiiruse jäävana, kui temale ei mõju teised kehad või kui teiste kehade mõjud temale kompenseeruvad. Inerts nähtus, kus kehad püüavad oma liikumise kiirust säilitada Inertsiaalses taustsüsteemis kehtib Newtoni I seadus. Mitteinertsiaalne taustsüsteem liigub kiirendusega inertsiaalsete taustsüsteemide suhtes. Kui kehale ühtegi jõudu ei mõju või talle mõjuvate jõudude (vektoriaalne) summa on null, siis keha on paigal või liigub ühtlaselt sirgjooneliselt. Keha kiirud saab muutuda ainult siis, kui resultantjõud ei ole null. Inertsus - keha omadus, et keha kiiruse muutmiseks kulub aega Inertsust iseloomustab mass.
x(t)= A0 sin(0t + 0) tähis T, ühik s (sekund) Matemaatiline pendel, selle võnkeperiood ; Foucalt pendel Matemaatiline pendel on pendli idealiseeritud mudel. 1. Kaalutu ja venimatu niit 2. Riputatud ainepunkt (punktmass) 3. Liigub etteantud tasandis 4. Liikumist ei pidurda takistusjõud T=2. Võnkeperiood sõltub ainult pendli õla pikkusest ja maa külgetõmbejõust ja ei sõltu punktmassi kaalust. Foucalt pendel pendel säilitab inertsiaalses taustsüsteemis oma võnketasandi. Füüsikaline pendel Füüsikaliseks pendliks nimetatakse iga reaalset keha, mis ripub kinnitatuna raskuskeskmega mittekokkulangevast punktist. T = 2 l mgl Vabavõnkumine ja võnkumise sumbumine Vabavõnkumine ehk omavõnkumine on füüsikas võnkumine, mis toimub
võrdsete, suunalt vastupidiste jõududega F1 F2 Raskusjõud on üldjuhul jõud, millega taevakeha tõmbab enda poole ümbritsevaid kehi m F mg (Maal vaba langemise kiirendus g 9,8 2 ). Kaal on jõud, millega keha mõjub s toele. Inertsiaalses taustsüsteemis W mg . Keha kaal on võrdne kehale mõjuva raskusjõuga. Isaac Newton sõnastas gravitatsiooniseaduse. Kaks keha tõmbuvad teineteise poole jõuga mis on võrdelike nende kehade masside korrutisega ja pöördvõrdelike nendevahelise kauguse ruuduga Nm 2 G- gravitatsioonikonstant G 6,67 kg 2
NT: Rasket veoautot määratult raskem liikuma lükata kui mänguautot, sest pärisautol on mänguasjaga võrreldes palju suurem mass. 7.3. Newtoni 3. seadus (sõnastus, näited) On vastasmõju seadus, mille järgi mõjutavad kaks keha teineteist vastastikku alati võrdsete vastassuunaliste jõududega.NT: Kui toetame redeli seinale, siis mõjub sein redelile vastu ja seda nii, et redel püsib paigal. 7.4. Millises taustsüsteemis kehtivad Newtoni seadused? Inertsiaalses taustsüsteemis(taustsüsteem, milles kehad liiguvad jääva kiirusega, kui neile ei mõju teised kehad.)? 7.5. Tooge mõne sellise taustsüsteemi näide. ? 7.6. Määrake jooniselt 1) vähima jaotise väärtused aja- ja kiiruse teljel, 2) keha algkiirus, 3) kiirus ajahetkel t=4 s, 4) kiiruse muut nelja sekundi jooksul. Arvutage keha kiirendus, kirjutage kiiruse võrrand v=f(t) ja määrake kiirus ajahetkel t=6 s. Iseloomustage keha liikumist.
Keha mass see olla ei saa, sest on siin vedeliku tihedus! V on keha vedelikus oleva osa ruumala. Sama suur peab olema ka selle veekoguse ruumala, mille keha sukeldudes enda alt välja tõrjus. V on seega keha poolt väljatõrjutud vedeliku mass. Kuna massi ja teguri g korrutis on Maa külgetõmbejõud, siis võib teha kokkuvõtte. Vedelik lükkab temasse sukeldunud keha üles sama suure jõuga, kui Maa tõmbab keha poolt väljatõrjutud vedelikku enda poole. Kaal inertsiaalses taustsüsteemis W m g . Keha kaal on võrdne Kaal on jõud, millega keha mõjub toele. Inertsiaalses taustsüsteemis kehale mõjuva raskusjõuga. 10. Liikumishulk ehk impulss Keha liikumishulk on tema massi ja kiiruse korrutis p = m v Liikumishulga muut on impulss. p = p2 - p1 Impulss sõltub valitud taustsüsteemist. Enamasti võime valida taustsüsteemi, kus p 1=0 (..
tema impulsimoment on kauguse r ja impulsi p = m v korrutis : L=mvr. Impulsimoment on suurus, mis mõõdab pöörleva keha pöörlemishulka, kusjuures mida suurem mass , mida kaugemal pöörlemisteljest ning mida kiiremini pöörleb seda suurem impulsimoment. 1.2.5. Impulssmomendi jäävuse seadus: Kui mehhaanilisele süsteemile mõjuvate välisjõudude momentide summa mingi punkti O suhtes on null, siis selle punktiga seotud inertsiaalses taustsüsteemis saame vektorilisest momentide võrrandist: LO , = 0 LO , = const . Sellises mehhaanilises süsteemis kehtib vektorilise impulsi-momendi jäävuse seadus (VIJS). Selle seaduse kehtivuse tingimuseks ei ole süsteemi suletus, mõne teise punkti suhtes ei pruugi see kehtida. Näit. Päikesesüsteemis kehtib see seadus vaid Päikese keskpunktiga seotud taustsüsteemis. VIJS-st tulenevad Kepleri 2. ja osalt 1
Arvutamine annab pendli pikkuseks 12 9,8 l=( ) m = 0,25 m . 4 2 Vastus: kellapendli pikkus peab olema 0,25 m (25 cm). 2.4 Mitteinertsiaalne taustsüsteem NB! Võib esimesel lugemisel vahele jätta. Seni me eeldasime, et taustsüsteem, milles me liikumisi vaatame on inertsiaalne. Teisisõnu me eeldasime, et alati kehtib Newtoni I seadus: vaba keha on kas 28 paigal või liigub ühtlaselt ja sirgjooneliselt. Inertsiaalses taustsüsteemis kehtib kehade liikumisel Newtoni II seadus kujul r r Fk = ma . Siit järeldub tõepoolest, et kui kehale jõudusid ei mõju (tegemist on vaba kehaga) või on kehale mõjuv kogujõud võrdne nulliga, on ka keha kiirendus võrdne nulliga ja keha liigub ühtlaselt ning sirgjooneliselt (erijuhul võib olla ka paigal). Inertsiaalsed taustsüteemid ei ole aga ainukesed. Lisaks inertsiaalsetele taustsüsteemidele on olemas mitteinertsiaalsed taustsüsteemid. Need on
inimkonna silmaringi oluliselt avardanud. Ise pidas ta oma teooriate suurimaks väärtuseks füüsika teoreetilise baasi olulist lihtsustumist, ehkki seda mõistavad vaid vähesed õigesti hinnata. Erirelatiivsusteooria ehitas ta üles kahele postulaadile, mille tõestamine tol hetkel kuidagi võimalik polnud. 1. Kõik inertsiaalsed taustsüsteemid on võrdväär-sed kõigi loodusnähtuste kirjeldamisel. 2. Valguse kiirus vaakumis on ühesugune mis tahes inertsiaalses taustsüsteemis. Mis on inertsiaalne taustsüsteem? See on selline taustsüsteem, kus vaba keha liigub ilma kiirenduseta, jõule allutatud keha aga kiirendusega. Selliste taustsüsteemide võrdväärsust kinnitas juba kuulus Galileo Galilei aastal 1632, kuid ainult liikumiste korral. Pole ju mingit vahet, kas mängida lauatennist kalda suhtes paigalolevas või ühtlaselt liikuvas laevas. Kaldalolija jaoks võib see küll veider tegevus näida. Nimelt võib laeva ja palli kiiruste
Paarikümne aasta pärast jõudis ta sealt järelduseni, mida ütles ise välja nii: varem arvati, et ruum ja aeg jäävad alles, isegi kui kõik asjad maailmast kaovad, nüüd teame, et sel juhul ei jää alles ei ruumi ega aega. Erirelatiivsusteooria ehitas ta üles kahele postulaadile, mille tõestamine tol hetkel kuidagi võimalik polnud. 1.Kõik inertsiaalsed taustsüsteemid on võrdväärsed kõigi loodusnähtuste kirjeldamisel. Valguse kiirus vaakumis on ühesugune mis tahes inertsiaalses taustsüsteemis. Einstein väitis intuitiivselt, et ka organismi elutegevus kulgeb taustkeha valikust sõltumatult. Seega on esimene postulaat klassikalise relatiivsusprintsiibi üldistus kõigile loodusnähtustele. Seejuures ei tohi unustada, et taustsüsteemi kuulub ka ajamõõtja, niisiis kell. See kell peab olema taustkehaga kogu aeg kaasas, et mõõta omaaega. Nimelt tuleneb teisest postulaadist, et kui kaks ruumiliselt eraldatud sündmust
Arvutame töö, mis tehakse keha liikumisel mööda Maa tsentrit läbivat sirget. Elementaartöö teelõigul dr on: dA = f dr = mMM/r2 * dr. §28. Mitteinertsiaalsed taustsüs., inertsjõud, tsentrifugaaljõud. Newtoni seadused kehtivad ainult inertsiaalsetes taustsüs. Keha kii-rendus w on ühesugune kõikide inest.süs. suhtes. Kuna iga mittein. süs. liigub inert.-te suhtes mingi kiirendusega siis on keha kiirendus mitteinert. süs. w´ erinev kiirendusest w. Täh. keha kiirenduste vahe inertsiaalses ja mittein. süs. a: w-w´=a. Kui mittein. süs. on kulgliiku-mises inertsiaalse suhtes, langeb a kokku mittein. süs. kiirendusega Pöörlemise korral on mittein. süs. eri punktide kiirendused erinevad. Sel juhul ei saa kiirendust a vaadelda kui mittein. süs.kiirendust in. suhtes. Mittein. süs. suhtes avaldub keha kiirendus eelmise valemi alusel järgmisel kujul: w´ = w a = 1/m * f - a. Seega isegi siis kui kehale mõjuv resultant on 0, liigub keha mittein. süs
nimetatakse ka omaajaks. Aja aeglustumisega on seotud ka nn kaksikute paradoks. Üks kaksikuist jääb maale ja teine lendab raketiga kosmosesse. Kosmoselaevas kulgeb aeg aeglasemalt kui maal ja kosmonaudist kaksik jääb nooremaks kui Maal olev. Kuid liikumine on suhteline, võib ka vaadelda, et kosmoselaev seisab ja Maa liigub, siis peaks nooremaks jääma Maal olev kaksik. Kumb väide on õige? Õige on see, mis kehtib Maal oleva vaatleja jaoks, sest tema on inertsiaalses taustsüsteemis. Teine kaksik ei ole, sest kosmoselaev liigub mingi osa kiirendusega. See tähendab, et kosmonaudist kaksik jääb tegelikult nooremaks. 106 · Pikkuste lühenemine ja massi suurenemine Liikuvas süsteemis liikumissuunalised pikkused lühenevad ja mass suureneb. Kehtivad seosed v2 l = l0 1 - , kus l on keha pikkus liikuvas süsteemis ja l0 seisvas süsteemis.
annaabi.ee 
