liikumist koos see tähendab, et nende kiirused on võrdsed ja impulsi jäävuse seaduse võrdusesse jääb nüüd üks tundmatu (kahe keha kiirus pärast põrget). Jällegi oleme võimelised kiirused välja arvutama. 5. Mitu inertsimomendi väärtust võib ühel kehal olla? Lõpmata palju! Keha inertsimoment on alati defineeritud mingi telje suhtes. Et telg võib olla mistahes sirge ruumis, siis võib ka ühel kehal lõpmata palu inertsimomente olla. Võtame näiteks Steineri valemi, mis võimaldab leida keha inertsimomenti I mistahes telje suhtes kui on teada inertsimoment I 0 antud teljega paralleelse telje suhtes, mis läbib keha massikeset, keha mass m ja telgede vaheline kaugus r : I =I 0 m r 2 . Loeme välja, et kogu inertsimoment sõltub telgede vahelisest kaugusest ja võib olla ükskõik milline positiivne arv, mis on suurem või võrdne I 0 -ga.
Lihtkujund on kujund, mille pinnakeskme asukoht on teada, pindala on hõlpsasti 1 arvutatav ja pindintegraalid on hõlpsasti arvtutatavad. 2.8. Mis on liitkujund? Liitkujund on kujund, mille pinnakeskme asukoht ei ole teada, pindala ja pindintegraalide arvutamine on keerukas ja teda saab jaotada lihtkujunditeks. 2.9. Kuidas saab arvutada keeruka kujundi inertsimomente? Kujundid saab jaotada lihtsateks osakujunditeks (ruudud, kolmnurgad jne.). Leida nende kujundite inertsimomendid, seejärel need kokku liita ja saab osakujundite inertsimomentide summa, sama telje suhtes. 2.10. Mis on kujundi peainertsimomendid? Kujundi telginertsimomendid peatelgede suhtes. 2.11. Milline on kujundi kesk-peateljestike vähim võimalik arv? 2( x ja y) 2.12. Mitu kesk-peateljestikku on ringil
3) suurimate nihkepingete ehk kolmas tugevusteooria; 4) energeetiline ehk neljas tugevusteooria. Varutegur S liitpinguse puhul on arv, mis näitab, kui mitu korda tuleb suurendada samaaeglselt kõiki peapingeid, et saabuks piirseisund. Juhul kui sidemete arv ületab sõltumatute tasakaaluvõrrandite arvu on tegemist staatikaga määramatu konstruktsiooniga. Telgi, mille suhtes tsentrifugaalmoment võrdub nulliga nimetatakse kujundi peatelgedeks, (inertsimomente peatelgede suhtes peainertsimomentideks.) Kui deformatsioonid peale väliskoormuse eemaldamist kaovad, siis nimetatakse neid elastseteks deformatsioonideks ja keha, mis taastab peale väliskoormuse eemaldamist oma kuju ja mõõtmed elastseks. Deformatsioonid mis peale väliskoormuse eemaldamist jäävad nimetatakse plastseteks e jääkdeformatsiooniks. Kehi, mis säilitavad peale koormuse eemaldamist deformatsioone, nimetatakse plastseteks.
jaotada lihtkujunditeks 5.12. Kuidas avalduvad liitkujundi pinnamomendid osakujundite pinnamomentide kaudu? liitkujund jaotatakse sobivateks osakujunditeks: A= 1±2 ±... liitkujundi staatilise momendi avaldis yz-teljestikus tuleb: 5.13. Kuidas on seotud sama kujundi inertsimomendid, mis on arvutatud rööpsete telgede suhtes? osakujundite inertsimomentide summa (sama telje suhtes) 5.14. Kuidas saab arvutada keeruka kujundi inertsimomente? osakujundite inertsimomentide summa (sama telje suhtes) 5.15. Kuidas on seotud sama kujundi telginertsimomendid, mis on arvutatud pööratud teljestikes? Telg-inertsimomentide summa mistahes ristteljestiku suhtes on invariantne telgede pööramise suhtes 5.16. Millised on kujundi peateljed? -teljed, mille suhtes kujundi tsentrifugaalmoment võrdub nulliga 5.17. Mis on kujundi peainertsimomendid? Kujundi telginertsimomendid peatelgede suhtes 5.18. Millised on peainertsimomentide väärtused?
2 64 A Joonis 5.8 5.4.2. Inertsimomendid rööpsete telgede suhtes PROBLEEM: Teada on (on hõlpsasti arvuatavad) kujundi inertsimomendid mingi teljestiku suhtes. Vaja on kujundi inertsimomente keskteljestiku suhtes (mis on esimesega rööpne). NB! Või vastupidi. Selline vajadus tekib tavaliselt: · siis, kui lihtkujundi inertsimomendi avaldist on hõlpsam integreerida telje suhtes, mis ei ole kesktelg (üldjuhul on vaja arvutada inertsimomente just keskteljestike suhtes);
2 64 A Joonis 5.8 5.4.2. Inertsimomendid rööpsete telgede suhtes PROBLEEM: Teada on (on hõlpsasti arvuatavad) kujundi inertsimomendid mingi teljestiku suhtes. Vaja on kujundi inertsimomente keskteljestiku suhtes (mis on esimesega rööpne). NB! Või vastupidi. Selline vajadus tekib tavaliselt: · siis, kui lihtkujundi inertsimomendi avaldist on hõlpsam integreerida telje suhtes, mis ei ole kesktelg (üldjuhul on vaja arvutada inertsimomente just keskteljestike suhtes);
alati first moment) ning az2 on pindala inertsimoment 00-telje suhtes, mida nimetatakse ka teise astme momendiks (second moment). 1. Hüdrostaatika Järelikult Inertsimoment Rõhukese = . Staatilinemoment Teades tasandkujundite kesktelje ehk neutraaltelje inertsimomente, võib paralleeltelgede teoreemi abil arvutada inertsimomendi valitud 00-telje suhtes. Kui tasandi neutraaltelje JNT valem on teada, siis viies selle tasandi paralleellükkega kaugusele H valitud 00-teljele, J0 0 = JNT + AH2, kus A on tasandi pindala. Rõhukese 00-telje suhtes J 0-0 J NT + AH 2 J NT Z P 0-0 = = = +H .
5.13. Kuidas on seotud sama kujundi ristlõige)? inertsimomendid, mis on arvutatud 6.23. Kuids määrata painutatud mitteühtlase rööpsete telgede suhtes? (astmelise või sujuvalt muutuva profiiliga) 5.14. Kuidas saab arvutada keeruka kujundi detaili võimalikud ohtlikud ristlõiked? inertsimomente? 6.24. Mis on varda neutraalkiht? Tugevusõpetus I ja Tugevusõpetus II Teooriaküsimused 6.25. Kuidas paikneb painutatud detaili 7.9. Mis on pingus? neutraalkiht (kui muud sisejõud 7.10. Defineerige ühtlane pingus! puuduvad)? 7.11. Defineerige joonpingus! 6.26. Mis on varda ristlõike nulljoon? 7.12
Kas see saab olla ka negatiivne? Keha inertsimoment mingi telje suhtes on skalaarne korrutis mis on võrdne keha kõigi punktide massi ja nende teljest arvatuna kauguste ruutude korrutiste summaga. See iseloomustab keha massijaotust telje suhtes ja on inertsi mõõduks pöörlemisel. Ei saa olla negatiivne, sest mass ei saa olla negatiivne ning kaugus teljest on valemis ruutu võetuna. I z = m h2 229. Milleks on vaja üldse inertsmomente? Inertsimomente on vaja pöörlemise uurimiseks, kuna inertsimoment iseloomustab keha massi jaotust telje suhtes, mis on pöörlemisel väga oluline. 230. Mida nimetatakse süsteemi inertsmomendiks mingi telje suhtes? Valem. Süsteemi inertsimoment mingi telje suhtes on skalaarne korrutis mis on võrdne keha kõigi punktide massi ja nende teljest arvatuna kauguste ruutude korrutiste summaga. I z = m h2 231
Eki = mivi2 ; vi = ri ; Eki = mi2ri2 . On kokku lepitud, et suurust miri2 = Ii, nimetatakse punktmassi inertsimomendiks. Seega Eki = Ii 2 /2 . Kogu keha energia Ek leidmiseks liidame kokku kõigi punktide energiad: Ek = Eki = ... I 2/2 , kus I = Ii . Kui keha liigub üheaegselt nii kulgevalt kui pöörlevalt, siis Ek = mv2/2 + I2/2. Inertsimoment oleneb pöörlemistelje valikust. Sellpärast võib ühel kehal olla väga palju erinevaid inertsmomente. Sümmeetriliste kehade korral saab inertsimomente arvutada, muidu tuleb neid katseliselt määrata. 8.3. Päikesesüsteem Kõik Päikesesüsteemi suuremad kehad nagu Päike ja planeedid pöörlevad. Plannedid ka tiirlevad ümber Päikese. Meie Päikesesüsteem asub galaktikas nimega Linnutee (ingl. k. Milky Way). Selle keskmes asub Päike ja selle ümber tiirlevad planeedid. Päike tekkis umbes 6 miljardit aastat tagasi ja tema eluiga ennustatakse veel 4 5 miljardile aastale