Jõud ja Impulss (6)

Vastastikmõju täielikul puudumisel liikumine ei muutu. Kui kiiruse suund ning suurus ei muutu on liikumine ühtlane ning sirgjooneline. Newtoni esimene seadus e. inertsiseadus – vastastikmõju puudumisel või vastastikmõjude kompenseerumisel on keha kas paigal või liigub ühtlaselt ja sirgjooneliselt. Nähtust, kus kõik kehad püüavad oma liikumise kiirust säilitada nimetatakse inertsiks . Taustsüsteeme, kus kehtivad inertsiseadus ja teised mehaanika seadused nimetatakse inertsiaalseteks taustsüsteemideks (nt. mõõtmisvigade piires Maaga seotud süsteemid, va. maa suhtes kiirendusega liikuvad taustsüsteemid). Vastastikmõju tagajärjel võib muutuda keha liikumine. Inertsus on keha omadus, mis seisneb selles, et keha kiiruse muutmiseks antud suuruse võrra peab teise keha mõju esimesele kestma teatud aja. Suure inertsusega kehade kiirust on raskem muuta ( veoauto vs. mänguauto). Mida suurem on keha inertsus seda suurem on tema mass. Kaalumisel võrreldakse kaalutavale kehale ja teadaoleva massiga vihtidele mõjuvat Maa külgetõmmet. Sama aja jooksul saadav kiiruse juurdekasv on võrdeline kiirendusega, seega ühe ja sama tugevusega vastastikmõju poolt kehadele antav kiirendus on pöördvõrdeline nende kehade massiga. Jõud on vastastikmõju mõõduks ja tema arvväärtus iseloomustab vastastikmõju tugevust, seega keha kiirendus on võrdeline temale mõjuva jõuga. Vastastikmõju põhjustab kas keha kiiruse või kuju muutuse. Jõud on vektoriaalne suurus. Jõu suurust võib arvutada nii kiirenduse kui deformatsiooni suuruse kaudu. Newtoni teine seadus – keha kiirendus on võrdeline temale mõjuva jõuga ja pöördvõrdeline massiga. Kiirendus sõltub jõust. Kaks punktmassi tõmbavad teineteist jõuga, mis on võrdeline nende masside korrutisega ja pöördvõrdeline nendevahelise kauguse ruuduga (F=G*m1m2/r², Newtoni ülemaailmne gravitatsiooniseadus). Raskusjõud on jõud, millega Maa tõmbab enda poole tema lähedal asuvaid kehi. Keha kaalu all mõistetakse seda jõudu, millega ta Maa külgetõmbejõu tõttu rõhub alusele või venitab riputusvahendit. Kui raskusjõud mõjub alati kehale, siis kaaluga mõjutab keha teisi esemeid. Kui keha on paigal või liigub ühtlaselt, on kaal võrdne raskusjõuga. Kõik vabalt langevad kehad on kaaluta olekus (tugi puudub). Keha kaal on elastsusjõud. Hõõrdejõud mõjub maapealsetes tingimustes kõikidele liikuvatele kehadele. Hõõrdejõud mõjub ka paigalseisvatele kehadele (klaas käes, nael seinas). Hõõrdejõud tekib alati kehade vahetul kokkupuutel ja mõjub piki kokkupuutepinda. Seisuhõõrdumisega on tegu, kui mingi jõud püüab keha paigalt nihutada, kuid hõõrdumise tõttu jääb keha paigale. Liugehõõrdumise puhul liigub ning libiseb keha mööda teise keha pinda, sõltub kehade omadustest ja pindu kokku suruva jõu suurusest , alati suunatud liikumise vastassuunas , on võrdeline pindu kokku suruva jõuga. Hõõrdetegur määratakse eksperimentaalsel teel. Hõõrdumise põhjusteks on pindade ebatasasus ning aineosakeste vahelised tõmbejõud (siledad pinnad). Keha kuju muutmisel ehk deformeerimisel tekkivat jõudu nimetatakse elastsusjõuks. Elastsusjõud on deformatsiooniga vastassuunaline. Hooke’I seadus – Väikeste deformatsioonide korral on elastsusjõud võrdeline kujumuutuse suurusega. Newtoni kolmas seadus – jõud tekivad kahe keha vastastikmõjus alati paarikaupa. Need kummalegi kehale mõjuvad jõud on absoluutväärtuselt võrdsed ja vastassuunalised. Vastastikmõjus paarikaupa tekkivad jõud on alati sama liiki. Nad ei tasakaalusta teineteist, kuna mõjuvad eri kehadele. Impulss e. liikumishulk on keha liikumist iseloomustav suurus, massi ja kiirusvektori korrutis. Impulss on vektoriaalne suurus, mille suund ühtib kiirusvektori suunaga. Sõltub keha massist. Impulsi jäävuse seadus – Suletud süsteemi koguimpulss on sinna kuuluvate kehade igasugusel vastastikmõjul jääv.
m – mass (kg)
a – kiirendus (m/s)
F( nool peal) – jõud (N)
r – kaugus
G – gravitatsioonikonstant (6’7*10 astmes -11 N*m²/kg²)
M – Maa mass
R – Maa raadius
g(nool peal) – vaba langemise kiirendus (9,8 m/s²)
Fh(nool peal) – seisuhõõrdejõud
Fh – liugehõõrdejõud
N – rõhumisjõud
μ – hõõrdetegur
ΔI – pikenemine
Fe – elastsusjõud
k – jäikus (1 N/m)
p(nool peal) – impulss
a1/a2=m2/m1
a(nool peal)=F(nool peal)/m
F=G*Mm/R²
F(nool peal)=mg(nool peal)
Fh(nool peal)=-F(nool peal)
Fh=μN
Fe=kΔI
p(nool peal)=mv(nool peal)