dx = ( 4 + t ) dt x = ( 4 + t ) dt + C1 t2 x = 4t + + C1 (4.16) 2 Leiame kohe integreerimiskonstandi C1. Kuna siin v0 = 0 , siis kirjutades avaldise (4.16) välja alghetkel t = 0 , saame 0 = 0 + 0 + C1 s.t C1 = 0 . Seega J. Kirs Loenguid ja harjutusi dünaamikast 20 dx t2 x = = 4t + , ( m s ) dt 2 t 2 dx = 4t + dt 2
ja jõu moodul F= 7. Jõu komponendid ja projektsioonid ruumis Fx =Fcos a Fy =Fcos b Fz =Fcos g Jõu ristkomponendid: Fi =Fx i, Fj =Fy j, Fk =Fz k. Siin i, j, k on telgede ühikvektorid. Fx2 + Fy2 + Fz2 Jõud avaldub kujul: F= Fi+Fj+ Fk = Fxi+Fyj+ Fzk ja jõu moodul F= 8. Koonduvaks nimetatakse jõusüsteemi, mille jõudude mõjusirged lõikuvad ühes punktis Teoreem: resultandi projektsioon koordinaatteljel võrdub liidetavate vektorite projektsioonide algebralise summaga Fres,x= F1x+F2x + ...=SFx ; Fres,y= F1y+F2y + ...=SFy ; Fres,z= F1z+F2z + ...=SFz Fres = Fres 2 , x + Fres, y + Fres , z , 2 2 9. Resultandi moodul 10. resultandi suunakoosinused cos a = cos(x, Fres)= Fres,x / Fres; cos b = cos(y, Fres)= Fres,y / Fres; cos g = cos(z, Fres)= Fres,z / Fres.
sarniir, silindriline liigend, tugilaager, varras sidemena). Seoste tüübid: a) Toetumine siledale pinnale. b) Painduvad sidemed c) Liigend ehk sarniir d) Silindriline (hõõrdevaba) liigend e) Tugilaager f) Varrasside 10. Seostest vabastatavuse printsiip. Iga keha võib alati vaadelda vaba kehana kui ärajäetud seosed asendada vastavate reaktsioonidega. 11. Teoreem summavektori projektsioonist teljele (Teoreem: Summavektori projektsioon mingil teljel võrdub liidetavate vektorite samal teljel võetud projektsioonide algebralise summaga.) Koonduv jõusüsteem. Koonduva jõusüsteemi tasakaalu vektoriaalne, geomeetriline ja analüütiline tingimus. a) vektoriaalne: F= ma, m0; a=0F=0. tasakaalu puhul peab koonduva jõusüsteemi resultant olema 0 ehk F=0 (NB! kui kiirendust pole järelikult ka liikumist pole; m0) b) geomeetriline: Koonduva jõusüsteemi tasakaaluks on tarvilik ja piisav, et nendest jõududest
millele on rakendatud kõik süsteemile mõjuvad välisjõud. Mac=sum(Fke) 14. Kas välisjõud mõjutavad süsteemi masskeskme liikumist? Sisejõud? 2.süsteemi masskeskme liikumise jäävuse seadus Kui kõigi süsteemile mõjuvate välisjõudude geomeetriline summa on null, siis süsteemi masskese liigub ühtlaselt ja sirgjooneliselt või on paigal. 3.Kui süsteemile mõjuvate välisjõudude projektsioonide summa mingile teljele on null, siis süsteemi masskeskme kiiruse projektsioon sellel teljel ei muutu. 16. Panna lühidalt kirja kõik 4 järeldust süsteemi masskeskme liikumise teoreemist 15. Panna kirja esimene järeldus süsteemi masskeskme liikumise teoreemist (sisejõudude mõjust süsteemi masskeskme liikumisele). 13. Kas ja kuidas mõjutavad sisejõud süsteemi masskeskme liikumist? Iga üksiku punkti liikumist? 1.Süsteemis (seega ka jäigas kehas) mõjuvad sisejõud süsteemi masskeskme liikumist mõjutada ei saa.
jõudude projektsioonide summa igal kolmel koordinaatteljel võrduks nulliga. 36. Mida nimetatakse jõu projektsiooniks teljel? Kas see on skalaarne või vektoriaalne suurus? Millal on see null? Millal on see võrdne lihtsalt jõu mooduliga? Jõu projektsiooniks teljel nimetatakse skalaarset suurust, mis on võrdne jõu algus- ja lõpppunktide projeksioonide vahelise lõigu pikkusega sellel teljel võetud vastava märgiga. Jõu projektsioon on null, kui jõud on teljega risti. Jõu projektsioon on võrdne lihtsalt jõu mooduliga, kui jõud on teljega paralleelne. 37. Mida nimetatakse jõu projektsiooniks tasapinnal? Kas see on skalaarne või vektoriaalne suurus? Millal on see null? 4 Jõu projektsioon tasandil on vektor, mis jääb selle jõu algus ja lõpppunktide projektsioonide vahele antud tasapinnal. See on vektoriaalne suurus
saame kiirenduse esitada tangentsiaalkiirenduse ja normaalkiirenduse summana a = at + an . 2 2 Tangentsiaalkiirendus iseloomustab kiiruse mooduli muutumist dv ajaühikus at = . Normaalkiirendus iseloomustab kiiruse suuna muutumist dt ajaühikus an = v 2 r , kus r on trajektoori antud punkti kõverusraadius. Ühtlaselt muutuval ( ax = const ) x-telje sihilisel liikumisel, punktmassi koordinaat ja kiiruse projektsioon x-teljele ajahetkel t avalduvad vastavalt valemitele x = x 0 + v 0xt + axt 2 / 2 ning v x = v 0x + axt . Ühtlaselt muutuva liikumise korral, mis on kõigi kolme koordinaattelje sihiliste ühtlaselt muutuvate liikumiste summa, lisanduvad analoogilised võrrandid ka teiste telgede jaoks. G G Keha pöörlemist ümber telje iseloomustavad nurkkiirus ja nurkkiirendus .
Sissejuhatus Erinevad ühikud rad rad 1 2 = 1Hz 1 = Hz s s 2 Vektorid r F - vektor r F ja F - vektori moodul Fx - vektori projektsioon mingile suunale, võib olla pos / neg. r Fx = F cos Vektor ristkoordinaadistikus Ükskõik millist vektorit võib esitada tema projektsioonide summana: r r r r F = Fx i + Fy j + Fz k , millest vektori moodul: F = Fx2 + Fy2 + Fz2 Kinemaatika Kiirus Keskmine kiirus Kiirus on raadiusvektori esimene tuletis aja t2 järgi. s
JÜRI KIRS TEOREETILINE MEHAANIKA I Loenguid ja harjutusi staatikast Tallinn 2010-2011 J. Kirs Loenguid ja harjutusi staatikast 2 Käesolev õppevahend on esimene osa neljaköitelisest interneti õpikust, mis on pühendatud teoreetilisele mehaanikale. Selle õpiku osad on: I) Loenguid ja harjutusi staatikast, II) Loenguid ja harjutusi kinemaatikast, III) Loenguid ja harjutusi dünaamikast, IV) Loenguid ja harjutusi analüütilisest mehaanikast.
JÄÄVUSSEADUSED 5.1 Impulss Keha impulsiks ehk liikumishulgaks nimetatakse tema massi ja kiiruse korrutist. p = mv . (5.1) Olgu mingil kehal algselt impulss p 0 . Mõjugu sellele kehale nüüd ajavahemiku t vältel resultantjõud F . Oletame alguses, et see jõud ajas ei muutu. Vastavalt Newtoni teisele seadusele saab keha selle jõu mõjul kiirenduse Fres a= . m (5.2) Siis omandab keha liikumiskiirus väärtuse Fres v = v 0 + at = v 0 + t . m (5.3) Korrutame saadud valemit keha massiga. Impulsi definitsiooni (5.1) arvestades saame p = p 0 + Fres t . (5.4) Seega keha impulss muutub temale mõjuvate jõudude toimel. Impulsi muut on seda suurem, mida suurem resultantjõud mõjub kehale ja mida kauem aega see mõjub. Kui kehale mõjuv resul
tehakse samasugune hulk tööd, nagu tehti vedru väljavenitamisel. SI-süsteemi järgi on töö ühikus dzaul(J). Töö avaldise võib esitada ka jõuvektori ja nihkevektori skalaarkorrutisena. Teisenduste järel saame tulemuse- A = Fds f . Kui jõu suurus ega suund ei muutu, siis võib s valemis tuua vektori F integraali märgi ette, mille tulemusena töö avaldis võtab kuju- A = F ds = Fs = Fs F , kus s on nihkevektor ja sf tema projektsioon jõu suunal. Võimsus A Võimsus on suurus mis näitab kui palju tööd sooritatakse ajaühiku kestel. Seega- W = . t A dA
Analüütiline tingimus resultant peab olema 0, sest muidu hakkab keha kiirenevalt liikuma. Geomeetriline tingimus (saadakse jõuhulknurga moodustamise teel) tasakaalu korral peab koonduva jõusüsteemi jõuhulknurk olema kinnine ühtse ümberkäigu suunaga. 36. Mida nimetatakse jõu projektsiooniks teljel? Kas see on skalaarne või vektoriaalne suurus? Millal on see null? Millal on see võrdne lihtsalt jõu mooduliga? Jõu projektsioon teljele on skalaarne suurus, mis on võrdne jõu vektori algus ja lõpppunktide projektsioonide vahelise lõigu pikkusega võetuna vastava märgiga. Kui jõud on paralleelne teljega, siis ta nõuab ainult õiget märki. Kui jõud on risti teljega, siis projektsioon on null. 37. Mida nimetatakse jõu projektsiooniks tasapinnal? Kas see on skalaarne või vektoriaalne suurus? Millal on see null?
Analüütiline tingimus resultant peab olema 0, sest muidu hakkab keha kiirenevalt liikuma. Geomeetriline tingimus (saadakse jõuhulknurga moodustamise teel) tasakaalu korral peab koonduva jõusüsteemi jõuhulknurk olema kinnine ühtse ümberkäigu suunaga. 36. Mida nimetatakse jõu projektsiooniks teljel? Kas see on skalaarne või vektoriaalne suurus? Millal on see null? Millal on see võrdne lihtsalt jõu mooduliga? Jõu projektsioon teljele on skalaarne suurus, mis on võrdne jõu vektori algus ja lõpppunktide projektsioonide vahelise lõigu pikkusega võetuna vastava märgiga. Kui jõud on paralleelne teljega, siis ta nõuab ainult õiget märki. Kui jõud on risti teljega, siis projektsioon on null. 37. Mida nimetatakse jõu projektsiooniks tasapinnal? Kas see on skalaarne või vektoriaalne suurus? Millal on see null?
lõpuga (joon.3.). Sum-mat võib esitada kujul C = A + B Vektorite lahutamine. Kahe vektori A ja B vaheks A-B nim. vektorit C, mis, liidetuna vektooriga B, annab vektori A (joon.4). Kuna vahe A-B esitub kujul A - B = A + ( -B ), siis saame vektori C = A B, kui liidame vektoriga A vektori, mis on võrdvastupidine vektoriga B. Vektorite lahutamine komponentideks. Iga vektori A võib asendada mitme vektoriga A1, A2 jne., mille summa annab vektori A. (joon.5.). Vektori projektsioon teljel. Vektori projektsioon on skalaar. Kui suund punktis 1` punkti 2` ühtib suunaga n , loetakse projektsioon positiivseks, vastasel juhul on projektsioon negatiivne (joon.6.) Tähistatakse: vektori A projektsiooni suunal n tähistatakse An. Ühikvektor. Igale vektorile A võib seada vastavusse ühikvektori Aühik , mille suund ühtib vektori A suunaga ning moodul on võrdne ühega. Vektorite skalaarkorrutis. Töö avaldise võib esitada jõuvektori ja nihkevektori skalaarkorrutisena
Harmoonilised sumbumatud võnkumised. Vaatleme süs., mis koosneb vedru otsas rippuvast kuulikesest massiga m. Tasa-kaaluasendis on kuulikesele mõjuv raskusjõud mg tasakaalustatud elastsusjõu klo poolt: mg=klo . Hakkame kuulikese nihkumist tasak. asendist isel.-ma koordinaadiga x, kusjuures telg x on suuna-tud vertikaalselt alla ning selle nullpunkt ühtib kuulikese tasakaalu-asendiga. Kui nihutada kuulike tasakaaluasendist x võrra kõrvale, siis vedru pikeneb lo+x võrra ning resultantjõu projektsioon teljel x (tähistame selle x-i f-ga) omandab väärtuse f= mg-k(lo+x). Arvesta-des tasak.tingimust, saame f=-kx. Miinusmärk valemis tähendab seda, et hälve ja jõud on vastassuunalised: kui kuulike on nihutatud tasakaaluasendist allapoole (x>0), on jõud suunatud ülespoole (f<0) kuulikese nihkumisel ülespoole (x<0) on jõud suunatud allapoole (f>0). Seega on jõud f 1)võrdeline kuulikese hälbega tasak.asendist 2)suunatud alati tasakaaluasendi poole
Esimest järku: ydy + xdx = 0; x2yzx + xy2zy = exy. Teist järku: y'' + y = 2ex; zxx + zyy = 0. ning nurgaga fikseeritud suunast. Punkti, mille suhtes kaugusi mõõdetakse, nimetatakse pooluseks. Poolusest väljuvat kiirt, mis Diferentsiaalvõrrandi lahend on funktsioon, mille asetamisel võrrandisse saame samasuse sõltumatute muutujate suhtes. Olgu fikseerib suuna, nimetatakse 'polaarteljeks. Kaugust poolusest r nimetatakse radiaalkoordinaadiks ehk polaarraadiuseks. Nurka F(x,y,z) määratud piirkonnas c R3. Vahemikus (a,b) määratud funktsiooni y=y(x) nimetatakse võrrandi F(x,y,y') = 0 lahendiks
Dün, klassikaline dün-punktmasside ja jäikade liikumiss(nt s=f(t)ja leida tuleb punktm-le on inertsimom antud teljega paralleelse ja Kin en tuletis aja järgi =mõjuva jõu võimsusega kehade dün-on staatika ja kinemaatika rakendatud F, mis põhjustab selle liikumise. masskeset läbiva telje suhtes ning teine Rööpl korral: T=m*vc²/2 Pöörleva l korral: kokkupandult. Käsitletakse liikumise 2.On teada punktm-le mõjuv F.Leida tuleb liidetav=keha massi ja telgedevahelise kauguse T=Iz*z²/2 Tasap l korral: T= m*vc²/2+ põhjustajaid(jõude), mis alati tekitab kehale punktm-i liikumiss. ruudu korrutisega. Ümarmat korral: Iz*z²/2 kiirenduse. Punktmassi liikumise diferentsiaalvõrrand e Ix=Iy=m*r²/4 Rõnga/toru korral: Ix=Iy=m*r²/2 Keha pot en suurendamiseks on vaja teha tööd, Inerts on kehade v
Tallinna Tehnikaülikool Mehhatroonikainstituut Jüri Kirs, Kalju Kenk Kodutöö D-2 D'Alembert'i printsiip Tallinn 2007 Kodutöö D-2 D'Alembert'i printsiip Leida mehaanikalise süsteemi sidemereaktsioonid kasutades d'Alembert'i printsiipi ja kinetostaatika meetodit. Kõik vajalikud arvulised andmed on toodud vastava variandi juures. Seda, millised sidemereaktsioonid süsteemi antud asendis tuleb leida, on samuti täpsustatud iga variandi juures
Aravete Keskkool JÄÄVUSSEADUSED Füüsika referaat Koostaja: Kaari Tamtik Klass:12 Juhendaja: Gustav Uuland Aravete 2010 SISUKORD JÄÄVUSE SEADUSED Pikaajalise looduse vaatluse tulemusena on inimkond avastanud terve rea fundamentaalseid füüsika seadusi, mille kehtivust on kontrollitud sajandite jooksul ja mis ikka ja alati on osutunud kehtivateks. Ühe suure klassi nendest moodustavad jäävuse seadused, kus mingi füüsikaline suurus jääb protsesside käigus konstantseks. Jäävuse seaduste rakendamisel on oluline vaadeldavatest füüsikalistest kehadest koosneva süsteemi isoleeritus. See tähendab, et vaadeldav süsteem on nagu suletud nähtamatute seintega ruumi nii, et välisilmaga pole mingit kontakti. Arusaadav, et süsteemi isoleeritus on tinglik mõiste. Pole näiteks võimalik gravitatsioon
Füüsika kordamisküsimused 1. JÄIGA KEHA MEHHAANIKA 1.1. Kinemaatika 1.1.1. Inertsiaalne taustsüsteem: Liikumise kirjeldamine ajas ja ruumis. Keha asukoht ruumis- taustsüsteemide suhtes. Jäik keha millel arvestatavad deformatsioonid puuduvad. Masspunktiks nimetatakse keha, mille mõõtmed võime arvestamatta jätta võrreldes kaugusega teiste kehadeni. 1) a + b summa 2) a - b vahe 3) a jab korrutis a *b =a * b * sin 4) a * b = a * b * cos skalaarkorrutis Taustsüsteemi, milles kehtib Newtoni I seadus, nimetatakse inertsiaalseks. Iga taustsüsteemi, mis liigub inertsiaalse suhtes ühtlaselt ja sirgjooneliselt, nimetatakse samuti inertsiaalseks. Üleminek ühelt in
Steineri lause järgi keha inertsmoment suvalise pöörlemistelje suhtes,mis ei läbi raskuskeset on järgmine: I=I0+ma² Masspunkt-m,pöörleb ümber z,ringne trajektoor,raadius R,joonkiirus V,nurkkiirus => V= R I0 inertsmoment telje suhtes ,mis läbib raskuskeset ja on tegeliku pöörlemisteljega paralleelne, on kaugus keha raskuskeskmest pöörlemisteljeni ja m on keha mass. 1.2.7.Pöörleva keha kineetiline energia T=mV²/2=mR² ²/2=I ²/2 Kui masspunkt m pöörleb ümber telje z,siis tal on ringselt T=mV²/2 Kui keha ka pöördub,siis tema kineetiline energia T=mVc²/2+I ²/2 Vc-raskuskeskne külgliikumise kiirus I-keha inertsmoment telje suhtes,mis läbib raskuskeset keha,massiga m,pöörlemise nurkkiirus Inertsi peatelk-inertsikeset ehk raskuskeset läbivad omavahel risti asetavad teljed. T+ U=0 T=mV ²/2+I ²/2 U<0,- U=mgh 1.3.Töö ja energia 1.3.1.Töö
üldlahend mis sisaldab suvalist konstanti C Diferentsiaalvõrrandi Diferentsiaalvõrrandi erilahendiks nimetatakse diferentsiaalvõrrandi lahendit, erilahend mis on saadud üldlahendist konstantidele arvuliste väärtuste andmisel Cauchy ülesanne Cauchy ülesandeks nimetatakse ülesannet, kus on vaja leida diferentsiaalvõrrandi F(x,y,y',...,y(n))=0 lahend y, mis rahuldab algtingimusi y(x0)=y0, y'(x0)=y1,..., y(n-1)(x0)=yn-1 Lahendi olemasolu ja Olgu f(x,y) ja f'y määratud ja pidevad muutujate x,y piirkonnas D. Siis iga ühesuse teoreem punkti (x0, y0) D korral on Cauchy ülesandel y'=f(x,y), y(x 0)=y0 parajasti üks lahend y=y(x) Lineaarne Lineaarseks esimest järku diferentsiaalvõrrandiks nimetatakse võrrandit, mis
Steineri lause järgi keha inertsmoment suvalise pöörlemistelje suhtes,mis ei läbi raskuskeset on järgmine: I=I0+ma² Masspunktm,pöörleb ümber z,ringne trajektoor,raadius R,joonkiirus V,nurkkiirus => V= R I0 inertsmoment telje suhtes ,mis läbib raskuskeset ja on tegeliku pöörlemisteljega paralleelne, on kaugus keha raskuskeskmest pöörlemisteljeni ja m on keha mass. 1.2.7.Pöörleva keha kineetiline energia T=mV²/2=mR² ²/2=I ²/2 Kui masspunkt m pöörleb ümber telje z,siis tal on ringselt T=mV²/2 Kui keha ka pöördub,siis tema kineetiline energia T=mVc²/2+I ²/2 Vcraskuskeskne külgliikumise kiirus Ikeha inertsmoment telje suhtes,mis läbib raskuskeset keha,massiga m,pöörlemise nurkkiirus Inertsi peatelkinertsikeset ehk raskuskeset läbivad omavahel risti asetavad teljed. T+ U=0 T=mV ²/2+I ²/2 U 1.3.Töö ja energia 1.3.1.Töö
1. Punktmassi kinemaatika. 1.1 Kulgliikumine 1.2 Vaba langemine 1.3 Kõverjooneline liikumine 1.4a Horisontaalselt visatud keha liikumine 1.4b Kaldu horisondiga visatud keha liikumine. 2. Pöördliikumine 2.1 Ühtlase pöördliikumisega seotud mõisted 2.2 Kiirendus ühtlasel pöördliikumisel 2.3 Mitteühtlane pöördliikumine. Nurkkiirendus 2.4 Pöördenurga, nurkkiiruse ja nurkkiirenduse vektorid. 3. Punktmassi dünaamika 3.1. Inerts. Newtoni I seadus. Mass. Tihedus. 3.2 Jõu mõiste. Newtoni II ja III seadus 3.3 Inertsijõud 4. Jõudude liigid 4.1 Gravitatsioonijõud 4.1a Esimene kosmiline kiirus. 4.2 Hõõrdejõud 4.2a Keha kaldpinnal püsimise tingimus. 4.2b Liikumine kurvidel 4.3 Elastsusjõud 4.3a Keha kaal 5 JÄÄVUSSEADUSED 5.1 Impulss 5.1a Impulsi jäävuse seadus. 5.1b Masskeskme liikumise teoreem 5.1c Reaktiivliikumine (iseseisvalt) 5.2 Töö, võimsus, kasutegur 5
Keha pöörlemise vôrrand Selline liikumine, mille juures keha 2 mingisugust punkti, mis on temaga liikumatult seotud on kogu liikumise aja liikumatud. Sirget, mis läbib neid 2-te punkti nim pöörlemisteljeks. Punktid, mis ei asu teljel, moodustavad ringjoone liikumisel ümber telje. 5. Pöörleva jäiga keha punktide kiirused ja kiirendused. 6. Absoluutne ja suhteline liikumine. ------------------------ 1. Dünaamika pôhiseadused. Newtoni seadused. 1)Inertsiseadus: masspunkt, millele ei mõju jõude, püsib paigal või liigub ühtlaselt ja sirgjooneliselt. 2) Masspunktidele mõjuv jõud annab talle jõuga samasuunalise kiirenduse, mis on suuruselt võrdeline jõuga. 3) Mõju/vastumõju s.: kaks masspunktii mõjutavad teineteist suuruselt võrdsete, suunalt vastupidiste jõududega mööda neid punkte ühendavat sirgjoont. Jõud ei tasakaalusta teineteist. 2. Massi môiste dünaamikas 3. Jôudude môju sôltumatuse seadus.
n n = f ( Pi )Vi , i =1 kus Vi on hulga V tükeldamisel n osahulgaks V1, V2,..., Vn saadud osahulk ning Pi punkt, kusjuures PiVi, piirväärtust protsessis n0, kus n=max{d1, d2,...,dn}, kus di tüki Vi diameeter n lim f ( Pi ) Vi = f ( P )dV n0 i =1 V Kolmekordse integraali arvutamine ristkoordinaatides Rahuldagu piirkond V järgmisi tingimusi 1) V on alt piiratud pinnaga z=1(x,y) ja ülevalt pinnaga z=2(x,y) 2) V projektsioon D xy-tasandile on regulaarne y-telje suhtes ning leiduvad ab ja funktsioonid 1(x)2(x), mis määravad D võrratustega axb ja 1(x)y2(x). Kui V rahuldab tingimusi 1) ja 2), siis b 2 ( x ) 2 ( x , y ) f ( P)dV = dx dy f ( x, y, z )dz V a 1 ( x) 1 ( x, y ) 21. Muutuja vahetus kolmekordses integraalis. Silinder- ja sfäärikoordinaadid Olgu antud f ( x, y, z )dxdydz V
v2 an ⃗a ⃗a r suunatud piki trajektoori normaali) - r - kõverusraadius = + n ⃗a t 5, Newton kolm seadust. Kehtivad ainult inertsiaalsüsteemides. On 2 taustsüsteemi, mis liiguvad teineteise suhtes. Kui keha on ühe süsteemi suhtes paigal , siis teise suhtes liigub ta kiirenevalt. Järelikult ei saa Newtoni I seadus kehtida üheaegselt mõlemas süsteemis. Newtoni I seadus: on olemas taustsüsteemid, kus kui kehale mõjuvad jõud on omavahel tasakaalus või puuduvad, siis keha liigub ühtlaselt sirgjooneliselt või seisab paigal.
Tallinna Tehnikaülikool Mehhatroonikainstituut Kodutöö D-1 Punkti dünaamika II põhiülesanne Variant 19 Õppejõud: Jüri Kirs Üliõpilane: Matrikli number: Rühm: Kuupäev: 17.11.09 Tallinn 2009 Ülesanne nr 1. Punktmass massiga m saab algkiiruse v 0 ja liigub keskkonnas, mille takistus on R = b v . Millise aja vältel jääb punktmass seisma ja millise vahemaa ta läbib selle ajaga? Lahendus gg Põhivõrrand m x = Fx , kus Fx = - R ja takistusjõud R = b v kokkuvõttes põhivõrrand gg gg
tahes võrdsete ajavahemike jooksul võrdsed teepikkused. Ühtlase sirgjoonelise liikumise kirjeldamiseks on otstarbekas paigutada koordinaattelg OX mööda liikumise trajektoori. Keha asend ühtlasel liikumisel määratakse ühe koordinaadiga x. Nihkevektor ja kiirusvektor on alati suunatud paralleelselt koordinaatteljega OX. Kui mingil ajahetkel t1 asus keha punktis koordinaadiga x1, aga mingil hilisemal ajahetkel t2 punktis koordinaadiga x2, siis on nihke s projektsioon OX-teljele aja t = t2 - t1 järel võrdne s = x2 - x1. Olenevalt keha liikumise suunast võib see suurus olla nii positiivne kui ka negatiivne. Ühtlasel sirgjoonelisel liikumisel on nihkevektori arvväärtus võrdne läbitud teepikkusega. Ühtlase sirgjoonelise liikumise kiiruseks nimetatakse suhet .
Loengukonspekt õppeaines MASINAMEHAANIKA Koostanud prof. T.Pappel Mehhatroonikainstituut Tallinn 2006 2 SISUKORD SISSEJUHATUS 1. ptk. MEHHANISMIDE STRUKTUURITEOORIA 1.1. Kinemaatilised paarid, lülid, ahelad 1.1.1. Kinemaatilised paarid 1.1.2. Vabadusastmed ja seondid 1.1.3. Lülid, kinemaatilised ahelad 1.2. Kinemaatilise ahela vabadusaste. Liigseondid. Liigliikuvused 1.2.1. Vabadusaste 1.2.2. Liigseondid. Liigliikuvused. 1.3. Mehhanismide struktuuri sünteesimine 1.3.1. Struktuurigrupid 1.3.2. Kõrgpaaride arvestamine 1.3.3. Kinemaatiline skeem. Struktuuriskeem 2. ptk. MEHHANISMIDE KINEMAATILINE ANALÜÜS 2.1. Eesmärk. Algmõisted 2.2. Mehhanismide kinemaatika analüütilised meetodid
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 2 5. Newton kolm seadust. Kehtivad ainult inertsiaalsüsteemides. On 2 taustsüsteemi, mis liiguvad teineteise suhtes. Kui keha on ühe süsteemi suhtes paigal , siis teise suhtes liigub ta kiirenevalt. Järelikult ei saa Newtoni I seadus kehtida üheaegselt mõlemas süsteemis. Newtoni I seadus: keha liigub ühtlaselt sirgjooneliselt või seisab paigal, kui talle ei mõju mingeid jõude. F=ma Newtoni II seadus: kehale mõjuv resultantjõud on võrdne keha massi ja
Enne Newtonit arvati, et paigalseis on keha loomulik olek.. Jõu tähis F , ühik njuuton (N). 1 njuuton on jõud, mis annab m kehale massiga 1 kg kiirenduse 1 2 . Jõud on vektoriaalne suurus. s Newtoni I seadus Kui kehale ei mõju mingit jõudu või resultantjõud on null, siis keha ei liigu kiirendusega. Newtoni I seadus kehtib inertsiaalsetes taustsüsteemides. Inerts on nähtus, kus keha püüab säilitada oma kiirust jäävana. Inertsus on keha omadus, mass on keha inertsust väljendav suurus (kg). Mass on skalaarne suurus. Newtoni II seadus Kehale mõjuv resultantjõud on võrdne keha massi ja selle resultantjõu poolt kehale antud kiirenduse korrutisega F ma Newtoni III seadus Kaks vastumõjus olevat keha mõjutajad teineteist suuruselt
. . , xm ) jookseb l¨abi funktsiooni f m¨ a¨aramispiirkonna D. Loetleme siinkohal m~oned kahemuutuja funktsiooni z = f (x, y) graafiku omadused. Tegemist on teatud pinnaga kolmem~ o~ otmelises ruumis (joonis 6.1). See pind koosneb parajasti sellistest punktidest M = (x, y, z), mille koordinaa- did x, y ja z rahuldavad v~orrandit z = f (x, y). Pinna z = f (x, y) projektsioon xy-tasandile langeb kokku funktsiooni f m¨ a¨ aramispiirkonnaga D. Suvaline z- teljega paralleelne sirge saab pinda z = f (x, y) l~oigata maksimaalselt u ¨hes punk- tis (vt sirge s ja punkt M joonisel 6.1). Joonis 6.1 O s z
a = F/m (m/s 2) Järeldused: *Kiirendus ei põhjusta jõu tekkimist J *Kiirenduse suund peab ühtima resultantjõu või jõu suunaga. *Aitab lahendada mehaanika põhiülesandeid. *Kehtib ainult inertsiaalsetes taustsüsteemides. *Kui on tegemist mitteinertsiaalse tausüsteemiga, kasutatakse inertsijõudu F i= -ma. Inertsijõud on fiktiivne jõud ei saa siduda vastasmõjuga ega mingi kindla kehaga. Inerts on nähtus, mitte jõud. Kehale avaldatav mõju võib kutsuda esile keha kiiruse muutumist või deformatsiooni. Näiteks Hooke'i seadus: Vedru pikenemine on võrdeline temale mõjuva jõuga F=k*l (l on pikenemine). Raamatus tehakse katse vankrikesega, mida mõjutavad kaks pingulolevat niiti (omavahel nurga all). Katse näitab, et f1+f2=f ja kiirenduse suund ühtib jõu suunaga, saadakse: v=k*f/m (mass m ja võrdetegur k on skalaarsed suurused, jõud on vektor)
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
