Jäävusseadused mehaanikas •Füüsikateooriate aluseks on suuruste jäävus. 1. Liikumise kirjeldamine impulsi jäävuse seaduse abil Impulsi jäävus mehaanika põhiülesande lahendamisel •Impulsi jäävus kehtib kõikides suletud süsteemides. •Mehaanika põhiülesanne on leida keha asukoht mis tahes ajahetkel. •Impulsi jäävust väljendab valem: Δ(m1*v1+m2*v2)=0 Põrked •Põrge – on liikuvate kehade kokkupuutel toimuv lühiajaline vastastikmõju Ideaalse gaasi rõhk •Ideaalne gaas – koosneb elastselt põrkuvatest mõõtmeteta molekulidest
III PROBLEEMID, TULETAMISED (koos põhjendustega) 1. Kas vedrukaal näitab ühtviisi nii paigalseisval kui ühtlaselt liikuval laeval? Jah 2. Tooge näiteid, kus avaldub impulsi jäävuse seadus. No impulsi jäävuse seadus avaldub kõikjal, kus on tegemist liikuvate kehade vastastikmõjuga. Eriti hästi tuleb see veel siis välja, kui liikuvad kehad on mingil libedal pinnal. Näiteks kui uisutades keegi kokku põrkab, siis muutub kehade liikumisolek impulsi jäävuse seaduse kohaselt. Veel parem näide on piljard piljardikuul annab oma impulsi kuulile, millega ta kokku põrkab. Kuulide liikumine pärast põrget allub impulsi jäävuse seadusele. Musternäide on veel Maa tehiskaaslase trajektoori korrigeerimine reaktiivmootoriga kui gaas mootorist väljub, siis saab see teatud impulsi. Et kogu impulss konstantseks jääks, peab tehiskaaslane saama vastassuunalise impulsi, mis tähendab, et ta hakkab
Impulss See artikkel räägib mehaanika mõistest; närviimpulsi kohta vaata artiklit Närviimpulss; teiste tähenduste kohta vaata lehekülge Impulss (täpsustus) Impulss ehk liikumishulk on füüsikaline suurus, mis võrdub keha massi ja kiiruse korrutisega. Kehtib ka liikumishulga jäävuse seadus, mis ütleb: suletud süsteemi kuuluvate kehade liikumishulkade geomeetriline summa on nende kehade igasuguse vastasmõju korral jääv. Suletud süsteem tähendab siin süsteemi, mis ei ole vastastikuses mõjutuses süsteemiväliste kehadega. Impulsi valem on: m = keha mass 0v = keha kiirus Ühik: kilogramm-meeter sekundi kohta (kg*m/s). Impulsi jäävuse seadus Artikkel vajab täiendamist, et anda teemast piisavat ülevaadet.
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 gravitatsiooniväljast vabaneda. Kuid paljudel
süsteemi jaoks.Ainsaks tingimuseks on,et süsteem oleks suletud.Suletuks nimetatakse süsteemi siis,kui sinna kuuluvad kehad on vastastikusmõjus vaid omavahel ja süsteemivälisete kehade mõju võib jätta arvestamata,sedasi võin sõnastatada impulsi 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)
Termodünaamika soojusnähtuste ajalooline ja väga oluline makrokäsitlus. Soojusmasin masin, mis muundab soojust (ja ka keha siseenergiat) tööks. I printsiip energia jäävuse seadus. II printsiip protsesside iseeneslikul kulgemisel looduses on kindel suund. Siseenergia keha molekulide kineetilise ja potensiaalse eneria summa. Siseeneriat saab muuta 1)talle soojushulka andes(kuumutamine) 2)mehaanilist tööd tehes(hõõrdumine). Q (juurde antav soojushulk) = delta U (siseeneria muut) + A (välisjõudude vastu tehtud töö). Soojusmasinates
TALLINNA TEHNIKAÜLIKOOL Füüsikainstituut Üliõpilane: Teostatud: Õpperühm: Kaitstud: Töö nr. 7 OT: Impulsi jäävuse seadus Töö eesmärk: Töövahendid: Kuuli kiiruse määramine ballistilise Ballistiline pendel, vedrupüstol, kuulide pendliga. komplekt, tehnilised kaalud, mõõteskaala, mõõtejoonlaud, nihik Joonis Töö teoreetilised alused Ballistilseks pendliks nimetatakse võnkuvat süsteemi, mille
Kehade vastastikmõju korral võib ühe keha impulss osaliselt või täielikult üle kanduda teisele kehale. Kui kehade süsteemile ei mõju välisjõudusid, nimetatakse sellist süsteemi suletud süsteemiks. Suletud süsteemis jääb kõigi süsteemi kuuluvate kehade impulsside vektorsumma (geomeetriline summa) jäävaks sellesse süsteemi kuuluvate kehade mis tahes omavahelise vastastikmõju korral. Seda fundamentaalset loodusseadust nimetatakse impulsi jäävuse seaduseks. Seadus järeldub Newtoni teisest ja kolmandast seadusest. Vaatleme kahte suletud süsteemi kuuluvat vastastikmõjus olevat keha. Nende kehade vahelisi jõudusid tähistame ja . Newtoni kolmanda seaduse järgi . Kui kehade vastastikmõju aeg on t, siis on jõuimpulsid arvväärtuselt võrdsed ning suunalt vastupidised: . Rakendame nendele kehadele Newtoni teist seadust: ; ,
Anna-Maria Impulsi jäävus looduses ja tehnikas Reaktiivliikumine Impulsi jäävuse seaduse üheks huvitavaks ning oluliseks rakenduseks on reaktiivliikumine (re- + activus -- ladina k vastu + tegutsev), mida kasutatakse nii tehnikas kui ka mõne looma poolt looduses. Selleks et paigalt liikuma pääseda, on vaja vastastikmõju -- teist keha, millest end eemale tõugata, nii et see vastavalt Newtoni III seadusele sama suure jõuga vastu mõjuks. Reaktiivliikumiseks nimetatakse liikumist, mille tekitab kehast eemale paiskuv keha osa.
Pilet 1 1. Impulsi jäävuse seadus Impulsi jäävuse seadus on üks olulisemaid jäävusseaduseid füüsikas. See väidab, et igasuguste kehade süsteemi impulss on jääv, kui sellele süsteemile ei mõju väliseid jõude. Impulsi jäävuse seadus kehtib nii Newtoni mehaanikas, erirelatiivsusteoorias kui ka kvantmehaanikas. See kehtib sõltumatult energia jäävuse seadusest. 2. Füüsikalise pendli võnkeperiood Füüsikalise pendli liikumise kirjeldamine on üsna keeruline. Tekkiv liikumine sõltub paljudest asjaoludest: sellest, kas mass on kehas (näiteks kiiges) jaotunud ühtlaselt või mitte; kus paikneb raskuskese; millise geomeetrilise kujuga on keha; kus täpselt on kinnituskoht ja nii edasi
Jõud, impulss ja energia KT 1. VARIANT 1. Kineetiline ja potentsiaalne energia, energia jäävuse seadus Kineetiline energia on keha liikumise energia. Ek=mv2/2 (m mass, v kiirus ja J) Potentsiaalne energia on energia, mis on kehal tänu tema asukohale (kõrgusele) pinnasuhtes Ep=mgh ( m-mass, g - raskuskiirendus, h kõrgus, J dzaul) Visates palli horisontaalselt üles muutub tema kineetiline energia potensiaalseks energiaks. Õhutakistust mitte arvestades võrdub palli Ep algse Ek-ga kõige kõrgemas kohas maapinnast.
(lk.47) Newtoni II seadus Keha kiirendus on võrdeline temale mõjuva jõuga ja pöördvõrdeline massiga. (lk.53) Newtoni III seadus Jõud tekivad kahe keha vastastikmõjus alati paarikaupa. Need kummalegi kehale mõjuvad jõud on absoluutväärtuselt võrdsed ja vastassuunalised. (lk.62) gravitatsiooniseadus Kaks punktmassi tõmbavad teineteist jõuga, mis on võrdelinenende masside korrutisega ja pöördvõrdeline nendevahelise kauguse ruuduga. (lk.55) impulsi jäävuse seadus impulss on jääv. Suletud süsteemi koguimpulss on sinna kuuluvate kehade igasugusel vastastikmõjul jääv.(lk.65) põrke liigid: · absoluutselt elastne põrge selline põrge, kus kehad pärast põrget liiguvad eraldi ning impulsside ja kineetiliste energiate summa enne ja pärast põrget on sama. · absoluutselt mitteelastne põrge selline põrge, kus kehad liiguvad pärast põrget ühesuguse kiirusega, moodustades uue keha. Sellise põrke puhul
⃗p=m ⃗v m- keha mass (kg) v- keha kiirus (m/s) p- keha impulss (kgm/s) 2. Mida nimetatakse kehade suletud süsteemiks? Suletud süsteemiks nimetatakse sellist kehade kogumit, mis üksteist mõjutavad, kuid nendele ei mõju ükski süsteemiväline keha. 3. Impulsi jäävuse seaduse sõnastus. Suletud süsteemi koguimpulss on sinna kuuluvate kehade igasugusel vastastikmõjul jääv. 4. Impulsi jäävuse seaduse valem kahest kehast koosneva süsteemi jaoks. Seletused. m2 ⃗ v 2 ' + m1 ⃗ v 1 '=m2 ⃗ v 2 +m1 ⃗ v1 m1 , m2 - kehade mass
Galilei relatiivsusprintsiip- mehaanika seisukohalt on kõik inertsaalsed taustsüsteemid täiesti võrdväärsed. 9. Mitteinertsiaalsed taustsüsteemid. Sellised taustsüsteemid, kus ei kehti Newtoni seadused. Inertsijõud- jõud, mis on võrdeline keha massi ning inertsiaalse ja mitteinertsiaalse taustsüsteemi suhtes võetud kiirenduste vahe vastandmärgilise korrutisega: Fin=-m(w-w´)=-ma 10. Puntmassi ja süsteemi impulsi muutumise kiirus. 11. Impulsi jäävuse seadus. Ainepunktide isoleeritud süsteemi impulss on jääv. 12. Töö- on skalaarne suurus, mis võrdub jõu rakenduspunkti poolt läbitud teepikkuse s korrutisega selle jõu liikumisesuunalise projektsiooniga fs. Võimsus- suurus, mis näitab, kui palju tööd tehakse ühe ajaühiku kohta. Kineetiline energia- on keha liikumiseenergia. T=mv2/2 13. Jõuväli- on selline väli, kus kehadele mõjub igas ruumipunktis jõud.
lainefunktsioon e LEIULAINE, mille kuju saab lahendades ära SCH võrrandi. See on teist järku osatuletisega diferentsiaalvõrrand. MIKROMAAILMA TÄPSUSPIIRANGUD Osutub, et ,,tänu" osakeste lainelisusele ei ole korraga võimalik määrata (täpselt) *osakese asukohta ja impulssi *ajahetke ja osakese energiat px Et Neid kahte võrratust nim HEISENBERGI määramatuse seosteks. Nendest järeldub, et mikromaailmas on lubatud lühiajaliselt rikkuda energia jäävuse seadust ja kitsas ruumi piirkonnas rikkuda impulsi jäävuse seadust. Osake, mis parasjagu rikub jäävuse seadusi, kannab nimetust VIRTUAALNE OSAKE. Heaks näiteks jäävuse seaduse rikkumisel o TUNNELIEFEKT. Elektorn on võimeline ületama kitsaid tõkkeid, mille ületamiseks tal tegelikult energiat ei tohiks jätkuda. Ka tunnelefektil baseerub tunnelmikroskoobi töö.
3. Töö teoreetilised alused Kehade potensiaalse energia avaldis: 𝐸𝑝 = 𝑚𝑔ℎ kus: m – keha mass (kg) g – raskuskiirendus (m/s2) h – keha kõrgus aluspinnast (m). Sirgjooneliselt liikuva keha kineetlise energia avaldis: 𝑚𝑣 2 𝐸𝑘 = 2 kus: m – keha mass (kg) v – keha kiirus (m/s) Mehaanilise energia jäävuse seadus katseseadme liikumissüsteemi kasutamisel miniautode juures (hõõrdejõu võime lugeda nulliks). ∆𝐸𝑚𝑒ℎ = ∆𝐸𝑃 + ∆𝐸𝑘 = 0 4. Töö käik Kaalume erivärvi miniautod, et leida massid Mõõdame miniautode stardikõrgused horisontaaltasapinnast (h). Arvutame potensiaalenergiad (Ep). Mõõdame väravate vahemaa horisontaalosal (l).
suunalise tepikkuse korrutisega töö tegemise kaks tingimust: kehale mõjub jõud; keha liigub selle jõu mõjul tähis on A, mõõtühik 1J (dzaul), valem A= F*s*cos positiivne ja negatiivne töö - töö võib olla negatiivne näiteks cos180o juures, positiivne cos0o juures 2. Energia - f.-suurus, mis iseloomustab keha võimet teha tööd. Tähis E, mõõtühik 1J Energia seos mehhaanilise tööga - Jäävuse seaduse järgi tehakse tööd sama palju kui energia muutub. Mehaanilise energia kaks põhiliiki Kineetiline energia - energia, mis on tingitud liikumisest Ek=mV2/2 Potentsiaalne energia - energia, mis on tingitud jõududest. Ep=kl2/2 Potentsiaalse energia suhtelisus Ep=mgh Mehhaaniline koguenergia - keha potensiaalse ja kineetilise energia summa Energia jäävuse seadus: Kehade süsteemi või keha mehaaniline koguenergia on muutumatu
sõltumatud *maailm on põhimõtteliselt tunnetatav. Selleks on vaja olendit, mida hakati nimetama Laplace'i deemoniks. Laplace'i deemon suudab koostada kõigi maailmas leiduvate kehade liikumise diferentsiaalvõrrandid ja need ka integreerida. Sellega oleksid maailma moodustavate kehade trajektoorid ja liikumisolekud määratud nii tulevikus kui minevikus. Nähtus: mehaaniline liikumine keha asukoha muutumine teiste kehade suhtes Seadus: energia jäävuse seadus energia ei kao ega teki vaid muundub ühest liigist teise või kandub ühelt kehalt teisele Suurus: kiirendus kiiruse muut ühes ajaühikus Termodünaamika ja molekulaarkineetlise teoori põhjustatud muutused maailmapildis *Klassikalises mehaanikas kirjeldatav maailm on pöörduvate protsessidega. Reaalsems maailmas on pöördumatud protsessid(ühes suunas kulgevad). Nende käigus toimub nii kaose tekkimine kui ka iseorganiseerimine
1.Jäävusseadused tuumareaktsioonides:1)laengu jäävuse seadus-sümbolite juures on alumise indeksina märgitud tuumalaeng.Laengute summa võrrandi pooltel peab olema tasakaalus 2)Massiarvu jäävuse seadus-Massiarvud peavad samuti olema tasakaalus 3)Energia jäävuse seadus 2.Ahelreaktsioon-reaktsioon,mis tekitab ise osakesi, mis põhjustavad uue reaktsiooni 3.Radioaktiivse lagunemise seadus näitab: 4.Kiirgusdoos- on aines neeldunud ioniseeriva kiirguse energia ja selle aine massi suhe,mõõdetakse dosimeetriga 5.Tuumaelektri +/-: +:Suur energiasaagis, s.o toodetud elektrienergia hulk toormemassi kohta. Minimaalsed saasteemissioonid atmosfääri ja veekogudesse.
aja ja kiiruse mõõtmiseks. 3. TÖÖ TEOREETILISED ALUSED Kehade potentsiaalse energia avaldis on Ep = mgh (2), kus m on keha mass (kg), g on raskuskiirendus (m/s²) ja h on keha kõrgus aluspinnast (m). mv2 Sirgjooneliselt liikuva keha kineetilise energia avaldis on Ek = 2 (3), kus m on keha mass (kg) Ja v on keha kiirus (m/s). Mehhaanilise energia jäävuse seadus katseseadme liikumissüsteemi kasutamisel miniautode juures on ΔEmeh = ΔEp+ ΔEk = 0 (4). 4. TÖÖ KÄIK, VALEMITE AVALDAMINE, ARVUTUSED 1. Kaalume erivärvi miniautod 2. Mõõdame miniautode mõõtelindiga stadrikõrgused horisontaaltasapinnast. 3. Arvutame katsekehade potensiaalenergia. Ep(kol) = 0, 052 kg · 9, 81 m/s² · 0, 215 m = 0, 11 J 4. Mõõdame mõõtelindiga väravate vahemaa horisontaalosal. 5
Impulss, impulsi jäävus Impulss on vektor, mis on võrdne keha massi ja tema kiiruse korrutisega r r p = mv . Mehaanikas nimetatakse impulssi vahel ka liikumishulgaks. See on vananenud mõiste ja selle kasutamine ei ole otstarbekas. Nii näiteks on ka elektromagnetväljal impulss, mille üheks avaldusvormiks on valgus rõhk. Elektromagnetvälja korral aga on liikumishulga mõiste kohatu. Impulsi mõiste on kasulik seetõttu, et teatud juhtudel, näiteks kehade põrgetel, kehtib impulsi jäävuse seadus. Viimase üldine sõnastus on järgmine. Impulsi jäävuse seadus: suletud (isoleeritud) süsteemi koguimpulss on jääv suurus, st mistahes ajahetkel on süsteemi kuuluvate kehade impulsside summa konstantne r r r p1 + p 2 + L + p n = const. Kehade liikumisel ja omavahelistel vastastikmõjudel kehade impulsid muutuvad, muutuda võib ka kehade arv süsteemis. Nii näiteks võivad kehad põrgetel liituda kui ka laguneda mitmeks kehaks. Näidisülesanne 1
PASCO scientific 1 P16: Impulsi jäävuse uurimine I Science Workshop Katse P16: Impulsi jäävuse uurimine I SW lnterfeis: 700 Windows® fail: c:sciwkshplibraryphysicsp16_con1.sws Töövahendid Science WorkshopTM interfeis, kaks statiivi, kaks liikumissensorit (Motion Sensor), kaks vankrikest, 2,2 m pikkune relss, kaal ja kaaluvihid. Eesmärk Laboratoorse töö eesmärgiks on uurida impulsi jäävuse seadust kahe vankrikese abil. (lmpulsi jäävuse seaduse eksperimentaalne kontroll.) TEOORIA Keha impulss on keha massi ja kiiruse korrutis. Kuivörd kiirus on vektoriaalne suurus (tal on alati suund), siis on ka impulss vektoriaalne suurus. Suletud süsteemi kuuluvate kehade süsteemi impulss on jääv suurus -- süsteemi kuuluvate kehade impulsside vektoriaalne summa on kehadevahelise kokkupörke käigus konstantne. See kehtib vaid juhul, kui
siis see keha kas seisab paigal või liigub ühtlaselt ja sirgjooneliselt 4. Isohooriline protsess ( mõiste , graafik , seadus , näide ) Jääval ruumalal muutub gaasirõhk vastavalt temperatuurile. Gay - Lussac'i seadus:Jääval rõhul on antud gaasikoguse ruumala võrdeline absoluutse temperatuuriga.V/T = const, kui p = const (V = const T) 5. Tuletage valem rõhu arvutamisel vedelikus sügavusel h. 6. Sõnastage impulsi jäävuse seadus. Tuletage vastav valem kahest koosneva süsteemi korral. Impulsi jäävuse seadus: suletud süsteemi koguimpulss (sinna kuluvate kehade summa) on sinna kuuluvate kehade igasugusel vastastikmõjul jääv (p1+p2+p3+...+pn= mv1+mv2+mv3+...+mvn =const; ). Impulsi jäävuse seadus võimaldab kirjeldada mitmeid põrgetega seotud nähtusi ja reaktiivliikumist. 7. Paigalseisvat tõstukit massiga 800 kg hakatakse tõmbama ülespoole trossist jõuga 1200N
Jäävusseadused mehaanikas 1.Kirjelda raketi liikumist-millist füüsika seadust siin kasutatakse. Rakett hakkab liikuma kui ühest spetsiaalsest avast paisatakse suure kiirusega välja kütuse põlemisel tekivad gaasid. Enne starti on paigal seisva raketi ja selle kütuse impulss null.Kui nüüd kütuse põlemisel tekivad gaasid liiguvad ühes suunas siis rakett hakkab ise vastassuunnas liikuma. Impulsi jäävuse seaduse alusel võime väita et impulss enne gaaside väljumist on võrdne impulsiga pärast gaaside väljumist. 2.Kirjuta raketi kiiruse valem ja selgita millest see oleneb. Vr= -mk/mr ×vk Raketi kiirus oleneb kütuse ja raketi massi suhtest ja sellest kui kiiresti gaasid välja pääsevad. 3.Milliste loetletud näidete puhul on füüsika tähenduses tegemist tööga:a)füüsikaülesannete lahendamine,b) sangpommi käeshoidmine,c)puu otsa ronimine,d)vibu vinnastamine.Selgita töö tingimus.
See tähendab, et kujuteldav joon, mis ühendab Päikest ja planeeti, katab võrdsetes ajavahemikes võrdse pindala ellipsis. Kui planeet on fookusele lähemal, siis on tema liikumise kiirus suurem. Mida lähemal on planeet Päikesele, seda suurem on tema liikumiskiirus orbiidil Kepleri III seadus - planeetide tiirlemisperioodide ruutude suhe on võrdne keskmiste raadiuste kuupide suhtega T = planeedi tiirlemisperiood a = planeedi orbiidi suur pooltelg Impulsi jäävuse seadus - suletud süsteemi kuuluvate kehade impulsside geomeetriline summa on nende kehade igasuguse vastasmõju korral jääv. Seadus kehtib kõikide kehade ja osakeste kohta, alustades elementaarosakestest ja aatomitest ning lõpetades planeetide ja tähtedega. Seaduse kehtivuse tingimuseks on taustsüsteemi inertsiaalsus. Impulsi jäävuse seadus kui süsteemile mõjuvate välisjõudude summa on null, on süsteemi kehade impulsside summa jääv suurus.
IMPULSIKS nim keha massi ja kiiruse korrutist. REAKTIIVLIIKUMINE on keha ühe osa liikumine, mis on põhjust tema mingi teiste osa liikumisest. JÕUMOMENT on jõu ja tema õla korrutis. IMPULSIMOMENT on suurus, mis mõõdab pöörleva keha pöörlemishulka, kusjuures mida suurem mass, mida kaugemal pöörlemisteljest ning mida kiiremini pöörleb seda suurem impulsimoment. IMPULSI JÄÄVUSE SEADUS- kui kehade süsteemile ei mõj u väliseid jõude või see mõju tasakaalustatakse, siis süsteemi koguimpulss on nende kehade igasugusel vastastikmõjul jääv . IMPULSIMOMENDI JÄÄVUSE SEADUS- välise jõumomendi puudumisel on keha impulsimoment jääv. MEHAANILINE TÖÖ on võrdne kehale mõjuva jõu, nihke ja jõu ning nihkevahelise nurga koosinuse korrutisega. TÖÖ ARVUTAMISE ÜLDVALEM A= Fs. TÖÖ ÜHIK on 1J (dzaul) - töö, mida teen 1N suurune jõud, nihutades keha 1 m võrra. ELASTSUSJÕU TÖÖ VALEM- F= k(delta)l. VÕIMSUS on arvuliselt võrdne ajaühik us tehtud tööga (N= A/t, A=Fs...
Potensiaalne energia saab olla ka negatiivne. Koguenergia on kineetilise ja potensiaalse energia summa. Potensiaalne energia on energia, mis on põhjustatud keha või kehade erinevate osade vastastikusest asendist. Seda omavad *ülestõstetud kehad: (mkeha mass, graskuskiirendus, h kõrguste vahe) potensiaalne energia on seda suurem, mida suurem on kehale mõjuv raskusjõud ja mida kõrgemale ta on tõstetud. Maale langedes potensiaalne energia = 0. Energia jäävuse seadus on füüsika põhiseadus. Energia muutumine, üle andmine teisele kehale. Kõik energiad taanduvad kineetiliseks ja potensiaalseks. Elektrienergia, keemiline, valgus, soojus, tuumareaktor. Ringjooneline ja pöördliikumine. Pöördenurk on nurk, mille võrra pöördub ringjooneliselt liikuvat keha ja trajektoori kõveruskeskpunkti ühendav raadius. Pöördenurka mõõdetakse kraadides. Pöördenurk on kõikidel punktidel ühesugune.
aeg mis on määratud kõikidele radioaktiivsetele isotoopidele- Selle aja jooksul lagunevad pooled olemasolevatest tuumadest, Tuumareaktsioonid: kergete tuumade ühinemine(H +He, päike) termotuumareaktsioon, raskete tuumade lõhustamisreaktsioon (ahelreaktsioon, nt U)Termotuumareaktsiooni tekkimise tingimused: väga kõrge temperatuur, suur rõhk. Kõrge temp võimaldab prootonitel ühineda heeliumiks läbi mitme vaheetapi Jäävusseadused tuumareaktsioonides:1)laengu jäävuse seadus- sümbolite juures on alumise indeksina märgitud tuumalaeng.Laengute summa võrrandi pooltel peab olema tasakaalus 2)Massiarvu jäävuse seadus-Massiarvud peavad samuti olema tasakaalus 3)Energia jäävuse seadus Ahelreaktsioon-reaktsioon,mis tekitab ise osakesi, mis põhjustavad uue reaktsiooni 12.Radioaktiivse lagunemise seadus näitab:N(t)= N0e-t N(t) on aja t möödudes alles olev tuumaosakeste arv Kiirgusdoos- kiirguse hulk massiühiku
rõhumisjõuga. Elastsusjõud- Keha kuju muutmisel ehk deformeerimisel tekkiv jõud. Hooke'i seadus- Kehtib väikestel deformatsioonidel. Elastsusjõud on võrdeline keha deformatsiooniga. Newtoni III seadus ehk mõju ja vastumõju seadus- Kaks keha mõjutavad teineteist suuruselt võrdsete, kuid suunalt vastupidiste jõududega. Keha impulss- Liikumishulk. Keha massi ja kiiruse korrutis. (p=mv) Impulsi jäävuse seadus- Suletud süsteemi koguimpulss on sinna kuuluvate kehade igasugusel vastastikmõjul jääv. Mehaaniline töö- Mehaanilist tööd tehakse siis, kui kehale mõjub jõud ja keha selle jõu mõjul liigub. Töö on võrdne kehale mõjuva jõu ja selle jõu mõjul läbitud teepikkuse korrutisega. Võimsus- Võimsus võrdub töö ja selle tegemiseks kulunud aja suhtega. Iseloomustab töö tegemise kiirust. Energia- Keha või kehade süsteemi võime teha tööd.
Selle ühik SI-süsteemis on: 1 s (sekund) Periood on pöördvõrdeline sagedusega: T=1/f 3) Newton I iga keha püsib paigal või liigub muutumatult seni kuni teine keha ei muuda tema liikumisolekut. Newton II Keha kiirendus on võrdeline kehale mõjuva jõu ja pöördvõrdeline keha massiga a=F/m Newton III Mõjuga kaasneb alati võrdne ja vastassuunaline mõju. F= -F ( kaks keha mõjutavad üksteist suuruselt võrdsete vastassuunalisete mõjudega). Impulsi jäävuse seadus on üks olulisemaid jäävusseaduseid füüsikas. See väidab, et igasuguste kehade süsteemi impulss on jääv, kui sellele süsteemile ei mõju väliseid jõude. Impulsi jäävuse seadus kehtib nii Newtoni mehaanikas, erirelatiivsusteoorias kui kvantmehaanikas. See kehtib sõltumatult energia jäävuse seadusest. Impulss ehk liikumishulk on füüsikaline suurus, mis võrdub keha massi ja kiiruse korrutisega p=m*v
mittekonstantne jõud. 21.Defineerige jõuimpulss. Jõuimpulss kehale mõjuva resultantjõu kui aja funktsiooni integraal üle tema mõjumisaja. 22.Sõnastage Newtoni II seadus üldjuhul, kirjutage vastav valem. Newtoni II seadus üldisel kujul kehale mõjuv resultantjõud võrdub tema impulsi muutumise kiirusega. 23.Defineerige suletud süsteem. Suletud süsteemiks nimetatakse süsteemi, millele ei mõju välised jõud või nende mõjud tasakaalustuvad. 24.Tuletage impulsi jäävuse seadus kahe keha vastasmõju korral. 25.Sõnastage impulsi jäävuse seadus, kirjutage vastav valem. 26.Tuletage valem keha masskeskme kiirenduse arvutamiseks. 27.Sõnastage masskeskme liikumise teoreem. Masskeskme liikumise teoreem. Kui mingile kehade süsteemile ei mõju väliseid jõudusid või need mõjud tasakaalustuvad, siis süsteemi masskese seisab paigal või liigub ühtlaselt ja sirgjooneliselt. 28.Tuletage valem, mis võimaldab arvutada raketi kütusekulu etteantud
liigub ühtlaselt ja sirgjooneliselt. 2) Ühe keha mõju teisele nimetatakse jõuks, tähistatakse F. Kehale mõjuv jõud on võrdne selle keha massi ja selle jõu poolt põhjustatud keha kiirenduse korrutisega. 3) Kaks keha mõjutavad teinetest võrdsete ja vastusuunaliste jõududega. Need jõud on alati samaliigilised ja nad kunagi ei tasakaalusta üksteist, kuna mõjuvad erikehadele. 6. Impulss ja impulse jäävuse seadus. Impulsiks nimetatakse keha massi ja tema kiiruse korrutist. Impulsi jäävuse seadus: Suletud süsteemi impulss ei muutu süsteemi kuuluvate kehade mistahes vastasmõjul.(Kergemini: Sputniku saatmine kosmosesse :P ) 7. Mis on energia, kineetiline- ja potentsiaalne energia, mehhaanilise energia jäävuse seadus? Energia-Keha või kehade süsteemi võime teha tööd. Kineetiline energia on energia mida keha omab tänu liikumisele. Potentsiaalne energia on energia mida keha omab tänu oma asendile temaga vastasmõjus kehade suhtes. 8. Mida tähendab nurkkiirus?
Elektromagnetism 6. Elektriväli Märksõnad: elektrilaeng, laengu jäävuse seadus, punktlaeng, Coulomb'i seadus, elektrivälja tugevus, töö elektriväljas, pinge, elektrimahtuvus, plaatkondensaator. Oskused: ülesannete lahendamine laengu jäävuse seaduse, Coulomb'i seaduse, elektrivälja tugevuse ja töö kohta elektriväljas. kus k elektriline konstant, q elektrilaeng, F jõud, r kaugus kahe laengu vahel, E elektrivälja tugevus, A töö, l nihe, potentsiaalide vahe, U pinge kondensaatori plaatide vahel, C mahtuvus, plaatkondensaatori mahtuvus, 0 elektriline konstant, dielektriku dielektriline läbitavus, S kondensaatori plaadi pindala, d kondensaatori plaatide vaheline kaugus.
Elektromagnetism 6. Elektriväli Märksõnad: elektrilaeng, laengu jäävuse seadus, punktlaeng, Coulomb'i seadus, elektrivälja tugevus, töö elektriväljas, pinge, elektrimahtuvus, plaatkondensaator. Oskused: ülesannete lahendamine laengu jäävuse seaduse, Coulomb'i seaduse, elektrivälja tugevuse ja töö kohta elektriväljas. kus k elektriline konstant, q elektrilaeng, F jõud, r kaugus kahe laengu vahel, E elektrivälja tugevus, A töö, l nihe, potentsiaalide vahe, U pinge kondensaatori plaatide vahel, C mahtuvus, plaatkondensaatori mahtuvus, 0 elektriline konstant, dielektriku dielektriline läbitavus, S kondensaatori plaadi pindala, d kondensaatori plaatide vaheline kaugus.
Poolestusaja kaudu: N= N0 2-t/T , kus T on poolestusaeg. 7) Tuumareaktsioonid: nim aatomituumade muundumist vastastikmõjus mingi osakese või teise tuumaga. Tuuma mõjutavate osakestena kasutatakse alfaosakesi, neutr, proot, footoneid jt. Välismõju tulemusel toimuv protsess. Põhjuseks kosmiline kiirgus, radioaktiivkiirgus, kiirenditest saadud osakesed, tuumareaktorist saadud neutronid. Looduslik radioaktiivsus: kulgeb iseenesest. Kehtivad: energia jäävuse seadus, impulsi jäävuse seadus, massiarvu jäävuse seadus, laenguarvu jäävuse seadus.[tuuma laeng Z][ Elemendi sümbol][aatommass A] 8) Raskete tuumade lõhustumine: Mendelejevi tabeli lõpus olevad suured radioaktiivsete elementide tuumad lagunemise äärel (tuumajõud ei suuda neid enam koos hoida),Tuumasid lõhustavad hästi neutronid. Kergete tuumade ühinemine: Tuumad vaja viia teineteisele nii lähedale, et hakkaksid mõjuma
F1=-F2 Termodünaamika I printsiip. Süsteemile juurdeantav soojushulk kulub süsteemi siseenergia suurendamiseks ja mehaaniliseks tööks, mida tehakse välisjõudude vastu. Q=U+A Termodünaamika II printsiip. Soojusülekanne ei saa iseenesest toimuda külmemalt kehalt soojemale. Gravitatsiooniseadus. Kaks punktmassi tõmbavad teineteist jõuga, mis on võrdeline nende masside korrutisega ja pöördvõrdeline nendevahelise kauguse ruuduga. Impulsi jäävuse seadus. Suletud süsteemi koguimpulss on sinna kuuluvate kehade igasugusel vastastikmõjul jääv. Mehaanilise energia jäävuse seadus. Suletud süsteemi mehaaniline koguenergia on jääv. Coulomb´i seadus. Kaks punktlaengut mõjutavad teineteist jõuga, mis on võrdeline nende laengute korrutisega ja pöördvõrdeline laengutevahelise kauguse ruuduga. Laengu jäävuse seadus. Elektriliselt isoleeritud süsteemi kogulaeng on jääv suurus. Ohmi seadus kogu vooluringi kohta
kaal, aja, teepikkuse ja kiiruse mõõtevahend. 3. Töö teoreetilised alused. Kehade potensiaalse energia avaldis Ep=mgh kus: m - keha mass (kg) g - raskuskiirendus (m/s²) h - keha kõrgus aluspinnast (m) . Sirgjooneliselt liikuva keha kineetilise energia avaldis mv2 Ek ¿ 2 kus: m - keha mass (kg) v - keha kiirus (m/s) Mehhaanilise energia jäävuse seadus katseseadme liikumissüsteemi kasutamisel miniautode juures (hõõrdejõu võime lugeda nulliks). Emeh = E p+ Ek =0 4. Töö käik. 1. Kaalume erivärvi miniautod, et leida massid. 2. Mõõdame miniautode stardikõrgused horisontaaltasapinnast ( h ). 3. Arvutame potensiaalenergiad ( Ep ). 4. Mõõdame väravate vahemaa horisontaalosal ( l ). 5. Laseme miniautod stardikohast liikuma ja mõõdame horisontaalosas väravate vahe läbimiseks kulunud aega ( t ). 6
ainsaks põhjuseks on inerts ehk liikuva keha kiiruse jäävus väliste mõjude puudumise või kompenseerituse korral. Inertsijõudu nimetatakse näivaks jõuks, sest see pole mitte kiirenduse põhjus, vaid tagajärg. 10. Punktmassi ja süsteemi impulsi muutumise kiirus. ; Kui tegemist on vaba punktmassiga, siis jõuimpulss Punktmassi impulsi juurdekasv: Süsteemi impulsi muutumise kiirus on võrdne kõikidele punktmassidele mõjuvate välisjõudude summaga. 11. Impulsi jäävuse seadus. See väidab, et igasuguse kehade süsteemi impulss on jääv, kui sellele ei süsteemile ei mõju väliseid jõude. Impulsi jäävuse seadus kehtib nii Newtoni mehaanikas, erirelatiivsusteoorias kui kvantmehaanikas. See kehtib sõltumatult energia jäävuse seadust. 12. Töö, võimsus ja kineetiline energia. 13. Jõuväli. Konservatiivsed jõud. Kui keha on asetatud niisugustesse tingimustesse, et igas ruumipunktis mõjutavad teised
Füüsikaline mudel Nähtuse või keha lihtsustatud käsitlus Punktmass Liikuva keha mudel Inertsus keha omadus, mis seisneb selles, et keha kiiruse muutmiseks antud suuruse võrra peab teise keha mõju esimesele kestma teatud aja. Inerts Liikumise kiiruse säilitamine. Keha kaal mõjub alusele või riputusvahendile, raskusjõud aga kehale endale. Elastsusjõud keha kuju muutmisel ehk deformeerimisel tekkiv jõud. Impulss - liikumishulk Impulsi jäävuse seadus Suletud süsteemi koguimpulss on sinna kuuluvate kehade igasugusel vastastikmõjul jääv. Kineetiline energi liikumisenergia Potensiaalne energia vastastikmõju energia Energia jäävuse seadus energia ei saa tekkida ega kaduda. Ta võib vaid muunduda ühelt kehalt teisele. Impulsimomendi jäävuse seadus kui kehale jõumomenti ei mõju, st võrduse parem pool on null, peab nulliga võrduma ka vasak pool ja impulsimomendi muutus on null.
Ühesugune on nii pöördenurk, nurkkiirus kui ka nurkkiirendus. Sellepärast eelistatakse kehade pöörlemise kirjeldamisel nurksuurusi. Joonsuurused on neist kergesti leitavad, need on võrdelised pöörlemisraadiusega. 2. Ainepunkti ja tahke keha translatoorse liikumise dünaamika a. Inertsiseadus ja inertsiaalsed taustsüsteemid b. Liikumishulk, jõud ja impulss. Newtoni II seadus c. Ainepunkti süsteemi dünaamika. Newtoni III seadus d. Liikumishulga ehk impulsi jäävuse seadus e. Töö kõverjoonelisel liikumisel f. im energia g. Vektorväli h. Töö tsentraalse jõu väljas i. Mehaanilise energia jäävuse seadus j. Potentsiaalse energia ja jõu vaheline seos k. Gradiendi füüsikaline tähendus l. Absoluutselt elastne tsentraalpõrge m. Mitteelastne tsentraalpõrge A) inertsiseadus(Newtoni I seadus) ja inertsiaalsed taustsüsteemid N I s ehk inertsiseadus Iga keha püsib paigal või liigub ühtlaselt sirgjooneliselt
dp Fres = , (5.8) dt mis kehtib siis, kui keha mass pole konstantne. Konstantse massiga keha korral saame impulsi definitsioonvalemit (5.1) arvesse võttes erijuhu Fres = ma . Newtoni II seadus üldisel kujul kehale mõjuv resultantjõud võrdub tema impulsi muutumise kiirusega. 5.1a Impulsi jäävuse seadus. Suletud süsteemiks nimetatakse süsteemi, millele ei mõju välised jõud või nende mõjud tasakaalustuvad. Vaatleme suletud süsteemi, milles asub n keha. Nende kehade omavahelised vastasmõjud on lubatud. Olgu mingi keha algimpulss p 01 , mingi teise keha oma p 02 . Mõjutagu teine keha esimest jõuga F2 ,1 aja t vältel. Vastavalt valemile (5.4) saab keha selle jõu mõjul uue impulsi
Kineetilist energiat omavad näiteks sõitev auto, lendav püssikuul ja pöörlev hooratas. Vastastikmõju energiat nimetatakse potentsiaalseks energiaks. Potentsiaalset energiat omavad näiteks ülestõstetud sangpomm, vinnastatud vedru ja tõukuvad magnetid. 5. Kineetiline energia on siis kui see pendel liigub edasi- tagasi.potensiaalne energia on siis kui pendel seisab paigal. 6. Mehaanilise energia jäävuse seadus on jäävusseadus, mille kohaselt isoleeritud süsteemis, mille kehade vahel mõjuvad ainult konservatiivsed jõud, on süsteemi mehaaniline koguenergia muutumatu.Konservatiivsete jõudude hulka kuuluvad näiteks gravitatsiooniväli (raskusjõud), staatiline elektriväli, elastsusjõud (vedru) jms. Näiteks keha vabal langemisel Maa raskusjõu väljas muundub potentsiaalne energia kineetiliseks, kuid nende summa
kulg- ja pöördliikumise kineetilisest energiast ning keha potentsiaalsest energiast välisjõudude väljas. Mehaanilise energia alla ei kuulu aga keha siseenergia. Juhul kui dissipatiivseid protsesse ei toimu (mille käigus mehaaniline energia muunduks siseenergiaks), on mehaaniline energia jääv. Näiteks keha vabal langemisel Maa raskusjõu väljas muundub potentsiaalne energia kineetiliseks, kuid nende summa jääb muutumatuks: . Mehaanilise energia jäävuse seadus Mehaanilise energia jäävuse seadus on jäävusseadus mille kohaselt isoleeritud süsteemis, mille kehade vahel mõjuvad ainult konservatiivsed jõud, on süsteemi mehaaniline koguenergia muutumatu.[1] Konservatiivsete jõudude hulka kuuluvad näiteks gravitatsiooniväli (raskusjõud), staatiline elektriväli, elastsusjõud (vedru) jms. Näiteks keha vabal langemisel Maa raskusjõu väljas muundub potentsiaalne energia kineetiliseks, kuid nende summa jääb muutumatuks.
......................................................................... Õhksoojuspump e. konditsioneer................................................................................................ Õhk-vesi soojuspump................................................................................................................. COP............................................................................................................................................... Energia jäävuse seadus................................................................................................................. Kasutatud kirjandus........................................................................................................................ Soojuspumbad Kõige lihtsam on soojuspumba toimimise põhimõtte selgitamist alustada köögist täpsemini külmutuskapist. Nagu on teada, võetakse külmutuskapis olevatelt toiduainetelt ära
ühtlaseliikumine kujulseni kuni temale mõjuvad jõud seda olekut ei muuda NEWTONI SEADUS 2-iga keha puhul on kiirendus võrdeline sellele kehale mõjuva jõuga ja pöördvõrdeline tema massiga NEWTONI SEADUS 3-Kaks keha mõjutvad üksteist jõududega mis on suurusselt võrdsed ja vastassuunalised IMPILSUSI JÄÄVUSE SEADUS –Suletud süsteemis on kõigi kehade impulside summa jääv Ainepunktide isoleeritud süsteemi impulss on jääv (impulsi jäävuse seadus ) IMPULS-on keha liikumis olekut iseloomustav suurus p=mv TÖÖ- on füüsikaline suurus mis iseloomustab ühelt füüsikaliselt objektilt teisele kanduva energia hulka A=f*s*cosa dzaul VÕIMSUS-on energia liikide muundumise kiirust iseloomustav suurus (nätab kui palju tööd sooritakse ajaühiku kestel) mis võrdub töö ja selle sooritamiskes kulunud aja suhtega N=A/t w –vatt
Tähtsaim töö elektri induktsioonivoolu suuna määramisel nn. Lenzi reegel. Sõltumatult Joule`ist jõudis 1842 aastal elektrivoolu soojusliku toime seaduseni. Peterburi Teaduste Akadeemia liige. Peterburi Ülikooli rektor. 1804 - 1865 James Prescott Joule Inglise füüsik, Londoni Kuningliku Seltsi liige. Üks energia jäävuse seaduse avastajatest Avastas elektrivoolu soojusliku toime seaduse. Tema nime kannab energia, töö ja soojushulga mõõtühik 1J. 1818 - 1889 Joule´i Lenzi seadus Elektrivoolu toimel juhis eraldunud soojushulk võrdub voolutugevuse ruudu, juhi takistuse ja aja korrutisega. Q = I Rt 2 A=Q A = I Rt 2
Tähtsaim töö elektri induktsioonivoolu suuna määramisel nn. Lenzi reegel. Sõltumatult Joule`ist jõudis 1842 aastal elektrivoolu soojusliku toime seaduseni. Peterburi Teaduste Akadeemia liige. Peterburi Ülikooli rektor. 1804 - 1865 James Prescott Joule Inglise füüsik, Londoni Kuningliku Seltsi liige. Üks energia jäävuse seaduse avastajatest Avastas elektrivoolu soojusliku toime seaduse. Tema nime kannab energia, töö ja soojushulga mõõtühik 1J. 1818 - 1889 Joule´i Lenzi seadus Elektrivoolu toimel juhis eraldunud soojushulk võrdub voolutugevuse ruudu, juhi takistuse ja aja korrutisega. Q = I Rt 2 A=Q A = I Rt 2
muutumatuks 4. (õp 75) Põrked mis? Põrgete liigid: elastsed ja plastsed Põrked- üksteise suhtes liikuvate kehade kokkupuutel toimuv lühiajaline vastastikune mõjumine Elastsed- kehad eemalduvad üksteisest ning nende liikumise koguenergia ei muutu Mitteelastsed/plastsed- jäävad kehad kokku, moodustavad liitkeha, liikumisenergia muutub nt. Kuuli tungimine klotsi V= mv/m+m kehtib impulsi jäävuse seadus 5. (õp 76 4.7) mis on ideaalne gaas? Molekulide konsentratsioon? Kui palju on molekule rumala ühikus, pead aru saama valemi tähedusest. Millest sõltub ideaalse gaasi rõhk? Ideaalne gaas- koosneb elastselt põrkuvatest mõõtmeteta molekulidest Molaarne konsentratsioon- kui palju on molekule ruumala ühikus Ideaalse gaasi rõhk sõltub: *molekulide massist m0 *molekulide konsentratsioonist n *molekulide liikumiskiirusest v
g - raskuskiirendus (m/s²) h - keha kõrgus aluspinnast (m) . Sirgjooneliselt liikuva keha kineetilise energia avaldis m v2 Ek = 2 3 kus: m - keha mass (kg) v - keha kiirus (m/s) Mehhaanilise energia jäävuse seadus katseseadme liikumissüsteemi kasutamisel miniautode juures (hõõrdejõu võime lugeda nulliks). Emeh = E p+ Ek =0 h1 h2 l Joonis 1. Katseautode rada. 4. TÖÖ KÄIK Kaalume erivärvi miniautod, et leida massid. Mõõdame miniautode stardikõrgused horisontaaltasapinnast ( h ). Arvutame potensiaalenergiad ( Ep ).
Perpetuum mobile ehk igiliikur Marion Kade 10. b Selle idee vormistas oma igiliikuvaks rattaks Villard de Honnecourt. Paaritu arv liikuvaid haamreid. Igiliikur ehk perpetuum mobile on masin, mis teeb tööd eimillegi arvelt. Võimatu kahe seaduse tõttu: - Energia jäävuse seadus - Termodünaamika esimene seadus Ükski masin ei saa teha rohkem tööd kui ta selleks energiat kulutab. Ühe igiliikuri aluseks on kehade kerkimine veepinnale. Plokid. 20 m kõrgune torn on täidetud veega - 14 õõnsat kuubikujulist kasti - Igaüks küljepikkusega 1 m. Kastid püüavad pinnale tõusta. Vees asub korraga ainult 6 kasti.
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
