Tallinna Tehnikaülikool Mehhatroonikainstituut Jüri Kirs, Kalju Kenk Kodutöö D-3 Kineetilise energia teoreem Tallinn 2009 Kodutöö D-3 Kineetilise energia teoreem Leida mehaanikalise süsteemi mingi keha kiirus ja kiirendus, või mingi ploki nurkkiirus ja nurk- kiirendus vaadeldaval ajahetkel, kasutades kineetilise energia muutumise teoreemi. Mõningates variantides tuleb leida ainult mingi keha kiiruse. See, millise suuruse tuleb variandis leida, on täpsustatud iga variandi juures. Kõik süsteemid on alghetkel paigal. Kõik vajalikud arvulised andmed on toodud vastava variandi juures. Kõik rattad veerevad ilma libisemata. Kõik kehad on absoluutselt jäigad, niidid on venimatud ning kaalutud. Niidid plokkide suhtes kunagi ei libise. Kõik rattad ja plokid on ühtlased ümmargused kettad, kui variandis ei ole spetsiaalselt teisiti mä
1. Mida nim. molekulaarkineetiliseks teooriaks ja selle teooria kolm põhialust? See on õpetus, mis selgitab kehade ehitust ja omadusi aatomite ja molekulide vastasmõjust ja pidevast liikumisest lähtuvalt. 1)Kõik kehad koosnevad osakestest-molekulidest, aatomitest, ioonidest. 2)Kõik osakesed on pidevas kaootilises liikumises. 3)Koostisosakestevahelmõjuvad vastasmõju jõud. 2. Milline on aine mikroskoopiline ja makroskoopiline käsitlus, nimeta mikro ja makroparameetrid koos tähistega? Mikroparameetrid:.molekuli mass-m0, molekuli kiirus, molekulide kontsentratsioon-n Makro parameetrid:mass-m, rõhk-p, ruumala-V, temp-t 3. Mida nim. ainehulgaks, molaarmassiks, Avogadro arvuks, nende tähised ja ühikud. Ainehulk-füüsikaline suurus, mis määratakseaatomite arvuga-n(mol) Molaarmass-ühe mooli mass kg-s -M(kg/mol) Avogadro arv-6,02*1023 NA(1/mol) 4. Millised parameetrid on olekuparameetrid, miks? rõhk, ruumala ja temperatuur, sest kui muudad ühte nendest
Tartu 2012 Sisukord Sissejuhatus Mehaaniline energia on keha võime teha mehaanilist tööd. 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. Energial ja tööl on ühine mõõtühik 1 J. Mehaaniliseks tööks nimetatakse füüsikalist suurust, mis võrdub jõu ja selle mõjul keha poolt läbitud teepikkuse korrutisega. Mehhaanilist energiat on 2 liiki: Potentsiaalne energia · on energia, mida kehad omavad vastastikmõju tõttu (nt: maa ja keha). Keha potentsiaalne energia suureneb liikumisel üles, väheneb aga liikumisel alla. Kineetiliseks energiaks · nimetatakse energiat, mida keha omab liikumise tõttu (nt: visatud pall). Kiiruse
Aineosakeste kineetilist potensiaalset energiat nim. Siseenergiaks.Temperatuur näitab keha soojustaset. 1)Celsiuse skaala, võttis kasutusele A.Celsius, tähistatakse sümboliga °C.Soojuspaisumisel põhinev termomeetril tähistas vee keemispunkti 0 ja jää sulamispunkti 100 kraadi. Nende vahe oli jaotatud 100 võrdseks osaks. Ebamugav oli praktikas seda kasutada, mille tulemusel C.Linne keeras skaala ringi, võttes jää sulamistemperatuuri võrdseks 0 kraadiga ja vee keemispunkti +100 kraadiga, millest sai kõige enam kasutatava skaalaga termomeeter. 2)Fahrenheiti skaala võttis kasutusele füüsik D.G.Fahrenheit. Loodud soojuspaisumisel põhineva termomeetri üks skaalajaotis, Fahrenheiti kraad, võrdub 1/180 vee keemispunkti ja jää sulamispunkti temperatuuride vahest normaalrõhul. °F.Skaala koostamise kohta on erinevaid versioone.Jää sulamispunkt on 32 ja vee keemispunkt 212.3)Kelvini temperatuuriskaala ehk absoluutne, termodünaamiline temp.s. võttis kasutusele i.k. Willi
näitab kruvi liikumise suunda. y x z Taustkeha, koordinaatsüsteem ja ajamõõtmisvahend (kell) moodustavad taustsüsteemi. Need olid kõik liikumist kirjeldavad mõisted. Kuid on vaja ka füüsikalisi suurusi. Füüsikalist suurust saab mõõta ja tal on kolm tunnust: arvväärtus, mõõtühik ja tähis. Suurused on kas skalaarsed või vektoriaalsed. Skalaarset suurust (skalaari) iseloomustab selle arvväärtus, vektoriaalset suurust (vektorit) iseloomustab lisaks arvväärtusele (moodulile) ka suund. Liikumist kirjeldavad põhisuurused on teepikkus (nihe), aeg, kiirus ja kiirendus. Teepikkus: läbitud tee pikkus, mõõdetuna piki trajektoori. Tähis l (ld. longitude), ühik 1m.
Nende suuruste mõõtühikud on põhiühikud. Kõik teised suurused ja ühikud on määratud vastavalt põhisuuruste ning põhiühikute kaudu. Põhisuurused on: pikkus, aeg, mass, aine hulk, temperatuur, voolutugevus ja val- gustugevus. Nende ühikud on vastavalt: meeter, sekund, kilogramm, mool, kelvin, amper ja kandela. Skalaarne suurus on esitatav vaid ühe mõõtarvuga, millele lisandub mõõtühik. Skalaarsed suurused on ilma suunata (näit. aeg, pikkus, rõhk, ruumala, energia, temperatuur). Vektoriaalne suurus on kolmemõõtmelises ruumis esitatav kolme arvuga (+ mõõtühik). Need on vektori koordinaadid. Vektoriaalsetel suurustel on suund olemas (näit. kiirus, kiirendus, jõud). Füüsika keeles tuleb (erinevalt tavakeelest) kasutada korrektselt füüsikaliste suuruste ning mõõtühikute nimetusi ja tähiseid. Suuruste tähised esitatakse kaldkirjas (l, t, m,..
Nende suuruste mõõtühikud on põhiühikud. Kõik teised suurused ja ühikud on määratud vastavalt põhisuuruste ning põhiühikute kaudu. Põhisuurused on: pikkus, aeg, mass, aine hulk, temperatuur, voolutugevus ja val- gustugevus. Nende ühikud on vastavalt: meeter, sekund, kilogramm, mool, kelvin, amper ja kandela. Skalaarne suurus on esitatav vaid ühe mõõtarvuga, millele lisandub mõõtühik. Skalaarsed suurused on ilma suunata (näit. aeg, pikkus, rõhk, ruumala, energia, temperatuur). Vektoriaalne suurus on kolmemõõtmelises ruumis esitatav kolme arvuga (+ mõõtühik). Need on vektori koordinaadid. Vektoriaalsetel suurustel on suund olemas (näit. kiirus, kiirendus, jõud). Füüsika keeles tuleb (erinevalt tavakeelest) kasutada korrektselt füüsikaliste suuruste ning mõõtühikute nimetusi ja tähiseid. Suuruste tähised esitatakse kaldkirjas (l, t, m,..
töö tegemiseks süsteemi välisjõudude vastu (ehk – süsteemi poolt tehtavaks tööks). Q=dU − A , (1.5) kus Q on nn elementaarsoojushulk (soojushulga väga väike muutus), dU on sisenergia väike muutus ning A on süsteemi poolt tehtud töö väike muutus. 1.4. Temperatuur ja temperatuuri mõõtmine Temperatuur on füüsikaline suurus, mis iseloomustab aine osakeste keskmist kineetilist energiat, ehk – osakeste keskmise kineetilise energia mõõt. Temperatuur on keha siseenergia kvantitatiivne hinnang. Temperatuuri mõõtmiseks saab kasutada erinevaid keha omadusi – näiteks keha ruumala muutuse, elektritakistuse muutuse vms kaudu. Temperatuuri mõõtmisel on kasutusel erinevad skaalad. Celsiuse skaala fikseeritud punktideks on valitud jää sulamise temperatuur 0 oC, ning vee 6
Nende suuruste mõõtühikud on põhiühikud. Kõik teised suurused ja ühikud on määratud vastavalt põhisuuruste ning põhiühikute kaudu. Põhisuurused on: pikkus, aeg, mass, aine hulk, temperatuur, voolutugevus ja val- gustugevus. Nende ühikud on vastavalt: meeter, sekund, kilogramm, mool, kelvin, amper ja kandela. Skalaarne suurus on esitatav vaid ühe mõõtarvuga, millele lisandub mõõtühik. Skalaarsed suurused on ilma suunata (näit. aeg, pikkus, rõhk, ruumala, energia, temperatuur). Vektoriaalne suurus on kolmemõõtmelises ruumis esitatav kolme arvuga (+ mõõtühik). Need on vektori koordinaadid. Vektoriaalsetel suurustel on suund olemas (näit. kiirus, kiirendus, jõud). Füüsika keeles tuleb (erinevalt tavakeelest) kasutada korrektselt füüsikaliste suuruste ning mõõtühikute nimetusi ja tähiseid. Suuruste tähised esitatakse kaldkirjas (l, t, m,..
ajavahemikul pöörduvad punktide raadiused ühesuguse nurga võrra: seda nurka nimetatakse keha pöördenurgaks ja tähistatakse kreeka tähega [fii]. Punkti pöörlemise kiirust võib iseloomustada pöördenurga ja aja t suhtega: seda suurust nimetatakse pöörlemise nurkkiiruseks ja tähistatakse tähega [oomega]: Nurkkiirus on ajaühikus läbitud nurk, sest kui t = 1 s, siis = . Pöördenurka mõõdetakse radiaanides (tähistus: rad), nurkkiiruse mõõtühik on 1 radiaan sekundis (rad/s). 1 radiaan on kesknurk, mis vastab ringjoone kaarele, mille pikkus on võrdne ringjoone raadiusega. Ringjoone pikkus on 2 A, kus A on ringjoone raadius. 6 Kui ringjoone raadius on A=1, siis on ringjoone kogupikkus 2 . Nurgale 360º vastab seega 2 radiaani, siit: 1 rad = 360º / 2 360º / 6.28 57º 17' 45"
Nihkedeformatsiooni puhul on tegemist hälbega võrdelise ja tasakaaluasendi poole tangensiaalpingega t, mis on võrdne tahu suunatud jõu mõjul. puutuja sihilise jõuga f, pindalaühiku kohta, Suurust x, mis mõõdab kõrvalekaldumist tasakaaluasendist või nullväärtusest, nimetatakse deformeerunud kehas. Isotroopse materjali, hälbeks, mõõtühik SI- süsteemis on meeter [m]. see tähendab sellise materjali, mille Suurimat kaugust tasakaaluasendist ehk omadused on kõikides sihtides õhesugused, maksimaalset hälvet nimetatakse puhul jaotub pinge kogu kehas ühtlaselt. võnkeamplituudiks ja selle tähiseks on X0 Võnkumist iseloomustab ajavahemik, mille möödumisel liikumine uuesti kordub. Aega,
2a v 22 - v12 mv 22 mv12 kirjutada: A = Fs = ma = - . 2a 2 2 v 22 - v12 mv 22 mv12 Seega võime võrduse A = Fs = ma = - . kirjutada järgmisel kujul: A = Ek2 Ek1. 2a 2 2 Kehale rakendatud jõudude resultandi töö võrdub keha kineetilise energia muuduga. Valemist A = Ek2 Ek1 järeldub, et kineetilist energiat mõõdetakse samades ühikutes nagu töödki, st dzaulides. Kui jääv jõud annab paigalseisvale kehale (v0 = 0) kiiruse v , siis võrdub selle jõu mv 2 mv 2 töö keha kineetilise energia lõppväärtusega: A = Ek2 Ek1 = -0 = . 2 2
teatud kindla lainepikkusega kiirguse 9192 631770 võnkeperioodiga 4. elektrivoolu tugevuse ühik amper; 1 amper on selline konstantne elektrivoolu tugevus, mis voolu kulgedes kahes sirges, paralleelses, lõpmatu pikas, kaduvväikese ringikujulise ristlõikega, vaakumis teineteisest ühe meetri kaugusele paigutatud juhtmes tekitaks nende juhtmete vahel jõu 2·10–7 njuutonit juhtme meetri kohta. 5. termodünaamilise temperatuuri ühik Kelvin; Kelvin on termodünaamilise temperatuuri mõõtühik, võrdub 1/273,16 vee kolmikpunkti termodünaamilisest temperatuurist. 6. ainehulga ühik mool; mool on ainehulk, milles sisaldub Avogadro arv (6,022 × 1023) loendatavat osakest, mis on sama palju kui aatomeid 12 grammis süsiniku isotoobis massiarvuga 12. 7. valgustugevuse ühik kandela; kandela (küünal) on kiirgusallikast (kiirgustugevusega 1/683 vatti steradiaani kohta) etteantud suunas kiiratud rohelise (540×1012 Hz) kiirguse valgustugevus.
normaalkiirenduseks (aN) ja ta on alati kiirusvektoriga (seega ka trajektooriga) risti. - Kiirenduse liikumissuunalist (kiirusvektoriga samas sihis olevat) komponenti nimetatakse tangentsiaalkiirenduseks(aT) (ingl. , lad., tangent - puutuja). Loeng 3 - Jõud füüsikaline suurus, mis iseloomustab vastastikmõju tugevust. Jõudu määratleb tugevus ja suund. Vektoriaalne suurus. Tähistatakse sümboliga . Mõõtühik SI- süsteemis on njuuton (N). Njuuton võrdub jõuga, mis annab kehale massiga 1 kg jõu mõjumise suunas kiirenduse 1 m/s2. Jõu kui füüsikalise suuruse definitsioonavaldiseks võib pidada Newtoni II seadust, mille kohaselt keha kiirendus on võrdeline temale mõjuva jõuga ja pöördvõrdeline massiga (m). Võttes võrdeteguri üheks, saame . Tuleb tähele panna, et ka keha (inertne) mass m vajab
soojuseks). Seadme elektrivõimsus väljendab ajaühikus toodetava või tarbitava elektrienergia hulka. Tarbiva elektriseadme ehk elektritarviti võimsust nimetatakse ka võimsustarbeks. 17. Energia on skalaarne füüsikaline suurus, mis iseloomustab keha või jõu võimet teha tööd. Kineetiline energia on energia, mis on tingitud keha liikumisest teiste kehade suhtes. Seda tähistatakse enamasti Ek või T. Energia mõõtühik SI-süsteemis on dzaul (J). Potentsiaalne energia on süsteemi energia, mis on tingitud keha asendist ja mõjust süsteemi teiste kehade suhtes ja kõigi süsteemis olevatele kehadele vastastikku mõjuvatest jõududest välises jõuväljas. Seega võrdub süsteemi potentsiaalne energia potentsiaalsete jõududega, mis mõjuvad süsteemi kõigile osadele (nii välis kui sisejõud) süsteemi üleminekul vaadeldavast
Voolutugevus = ehk: I= Seega avaldub laeng voolutugevusekaudu kujul: q=It Üks kulon on laeng mis läbib ühe sekundi jooksul sellist juhi ristlõiget, milles on vool tugevusega üks amper 1C = 1A 1s 67.Takistus ja selle sõltuvus temperatuurist ja juhi mõõtmetest Takistuseks ehk elektritakistuseks nimetatakse juhi omadust avaldada elektrilaengute liikumisele takistavat mõju. Elektritakistuse mõõtühik SI-süsteemis on oom. Elektritakistust mõõdetakse oommeetriga. Mida suurem on temperatuur, seda tugevam (suurem) on takistus, sest ioonid võnguvad suurema amplituudiga ja takistavad laengukandjate suunatud liikumist. Selle tõttu on metalli eritakistuse muut üldjuhul võrdeline temperatuuri muuduga: δ = δ0 (1 + αt) ,kus α on takistuse temp. tegur, δ0 on eritakistus 0 kraadi juures ja t on temperatuur. 68.Ohmi seadused
. · Kiirus ei ole alati ühesugune. · Kui kiirus muutub, siis on tegemist kiirendusega, mille tähiseks on a · Kiirendus- kiiruse muutumise kiirus ehk näitab kui palju kiirus muutub ajaühikus · Ühik? 2 m/s · Millest sõltub kiirendus ehk see kui palju keha kiirus muutub? · Jõud · mass · Newtoni II seadus - keha kiirendus on võrdeline talle mõjuva jõuga ja pöördvõrdeline keha massiga, a = F/m. Massi mõõtuhik 1 kg ja jõu mõõtühik 1 N. · 1 N on jõud mis annab 1 kg kehale kiirenduse Ühikute võrdlus 2 · Maa gravitatsiooniväljas liikumine? 1m / s · Näeme, et mida suurem on keha mass seda m/s väiksem on kiirendus 2 N /kiiruse ehk kg muutus · Kehal on kalduvus mitte muuta oma liikumisolekut ehk kehadel on inertsus.
või võrrandina). Sekund (1 s) on aja põhiühik, mille korral etalonkehaks on algselt samuti Maa. Üks sekund on 1/86400 ööpäevast (Maa ööpäevase pöörlemise perioodist). Kaasaegse definitsiooni kohaselt on üks sekund võrdne tseesiumi (133Cs) aatomi elektronide ja tuuma vastastikmõjust tingitud elektromagnetkiirguse 9 192 631 770 perioodiga. Skalaarne suurus on esitatav vaid ühe mõõtarvuga, millele lisandub mõõtühik. Skalaarsed suurused on ilma suunata (näit. aeg, pikkus, rõhk, ruumala, energia, temperatuur). Täppisteaduslik käsitlus (ka: täppisteaduslik mõtlemisviis, TTMV) on indiviidi selline maailmapildi kujundamise viis, mille korral eelistatult kasutatakse kvantitatiivseid (valemi või võrrandina esitatavaid) kirjeldusi, seletusi ja ennustusi. Rakendatakse eelkõige deduktiivset meetodit, tuletatakse matemaatiliselt rangeid seadusi, püütakse
3. 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. 4. Kaal on vektoriaalne füüsikaline suurus, mis näitab jõudu, millega kehale mõjub gravitatsioon. Tähis P. SI-süsteemi mõõtühik N. P=mg, kus P on kaal, m on keha mass ja g on raskuskiirendus. Raskusjõud on Maa (või mõne muu suure taevakeha) poolt selle läheduses paiknevale palju väiksemale kehale avaldatav gravitatsioonijõud. 5. Ideaalse gaasi olekuvõrrand ehk Clapeyroni-Mendelejevi võrrand on võrrand, mis seob ideaalse gaasi olekuparameetreid, kui see gaas on tasakaaluolekus Ideaalse gaasi olekuvõrrandi võib esitada kujul p V= n
1.FÜÜSIKALISED SUURUSED JA NENDE ETALONID 1.Füüsikalised suurused ja nende etalonid – SI süsteemi 7 põhiühikut ja nende definitsioonid (+etalonid) Suurus Mõõtühik Tähis Hetkel kehtiv etalon Pikkus meeter 1 m tee pikkus, mille valgus läbib vaakumis 1/299 792 458 sekundi jooksul 133 Aeg sekund 1s Cs aatomi (tseesium-133) põhiseisundi kahe ülipeen(struktuuri)-nivoo vahelisele üleminekule vastava kiirguse ca 9
Füüsikalised suurused Looduse nähtus või omadus Seda Selle Selle suuruse SI mõõtühik Ühiku sellest tulenev inimlik kujutlus või soov kirjeldav suu- tähis füüsikaline ruse suurus tähis Keha omadus erineda suuruse poolest teistest pikkus, l 1 meeter 1m kehadest (pikem-lühem) kujutlus ruumist teepikkus s
nimetatakse kiirenduseks.Kiirendus võib olla nii positiivne kui ka negatiivne. Negatiivset kiirendust nimetatakse aeglustumiseks. Kiirendust arvutatakse jagades kiiruse muudu ehk lõpp- ja algkiiruse vahe muutumise ajaga: a = kiirendus ; v = lõppkiirus ; v0 = algkiirus ; t = aeg ; Sl ühik m/s2 Newtoni III seadus: kehad mõjutavad teineteist alati vastastikku. Mõjule kaasneb sama suur vastumõju. Vastastikmõju tugevuse mõõduks on füüsikaline suurus jõud. Jõu mõõtühik on njuuton ehk 1N. Mehaaniline töö on liikumise muutumine vastastikmõju puhul. Kui liikuva keha liikumissuund, liikumiskiirus või keha kuju muutub kehade vastastikmõju tõttu, siis on see mehaaniline töö. Töö on protsess, kus keha liigub jõu mõjul. Füüsikas tehakse tööd vaid, siis kui keha liigub ja kehale mõjub jõud. Tehtud töö hulka saab mõõta ja arvuliselt kirjeldada: s A = töö ; F = jõud ; s = teepikkus ; Ühikuks 1 dzaul ehk 1 J
Tähis s Ühik 1 m Nihe on suhteline suurus, st selle väärtus oleneb taustsüsteemi valikust. TEEPIKKUS Teepikkus on trajektoori lõik, mis läbitakse kindla ajavahemiku jooksul. Teepikkuseks nimetatakse füüsikalist suurust, mis on võrdne trajektoori pikkusega, mille keha läbib mingi ajavahemiku jooksul. Teepikkust tähistatakse tähega s. Teepikkuse mõõtühik on 1m. Ühtlasel liikumisel on teepikkus võrdeline ajaga s = vt TAUSTSÜSTEEM Taustsüsteemiks nimetatakse taustkehaga seotud koordinaadistikku ja aja mõtmise viisi. KIIRUS Kiirus on füüsikaline suurus. Kiiruseks nimetatakse ajaühikus sooritatud nihet. Kiiruse ühik on 1 m; 1 km kiiruseühik = pikkusühik s s ajaühik Keskmine kiirus näitab, kui suure teepikkuse läbib kega keskmiselt ajaühikus.
Termodünaamika uurib makroskoopiliste süsteemide sealhulgas ainete üldisi omadusi olekutes, mis on termodünaamisises tasakaalus ja protsesse nende olekute vahel. Termodünaamiline uurimismeetod tähendab,et kasutatakse mõisteid rõhk, ruumala, temperatuur laskumata süsteemide mikrostruktuuri tasandile 83. Mis on aatommass ja molekulmass? Aatommass Molekulmass 85. Mis on aatommass, molekulmass, mool ja molaarmass? Mool on ainehulga mõõtühik ja on 6,02e23 samasugust osakest. Molaarmass on 1 mooli aine mass kilogrammides 86. Mis on ideaalne gaas? Ideaalne gaas on mudel, mis võimaldab klassikalise füüsika seisukohalt vaadelda suurt hulka mikroosakesi(molekule) ja ühitada nad makrosuurusteks mida saab mõõta. (p,V,T ja ka tihedus . Mõõteriistad selleks on manomeeter, joonlaud, termomeeter, kaalud) 1) Molekulid on kui ainepunktid. 2) Põrked omavahel ja anuma seintega absoluutselt elastsed. 87
Molekulmass on ühe molekuli mass aatommassiühikutes (amü). Aatommass (varem ka aatomkaal) on kas keemilise elemendi või selle isotoobi ühe aatomi mass aatommassiühikutes (amü). Alates 1961. a kasutatakse aatommassiühikuna süsinikuühikut, mis on 1/12 süsiniku isotoobi 12C aatomi massist. Mool on ainehulk, milles sisaldub Avogadro arv (6,022 × 1023) loendatavat osakest, mis on sama palju kui aatomeid 12 grammis süsiniku isotoobis massiarvuga 12. Mool on ainehulga mõõtühik 6.02e23 samasugust osakest Keemilise aine molaarmass on ühe mooli aine mass grammides. 86. Mis on ideaalne gaas? Ideaalne gaas on mudel, mis võimaldab klassikalise füüsika seisukohalt vaadelda suurt hulka mikroosakesi ja ühitada neid makrosuurusteks mida saab mõõta (p,V,T ja tihedus) 87. Lähtudes ideaalse gaasi olekuvõrrandist, leidke seos isotermilise protsessi oleku kirjeldamiseks. Tehke graafik. 88
Teepikkus on füüsikaline suurus, mis on võrdne trajektoori pikkusega, mida mööda liigub keha punkti. Teepikkuse ühik on 1m ja tähiseks on s. Keha kiiruseks nimetatakse füüsikalist suurust, mis võrdub keha poolt läbitud teepikkuse ja selleks kulunud aja jagatisega. · Trajektoor joon, mida mööda keha liigub. · Teepikkus füüsikaline suurus, mis on võrdne trajektoori pikkusega, mille keha mingi ajavahemiku jooksul läbib · Tähis: s · Mõõtühik: 1m · Valem V= s x t Teepikkuse graafik näitab keha poolt läbitud teepikkuse sõltuvust ajast. o Ühtlane liikumine liikumine, kus keha kiirus ei muutu. o Ühtlase liikumise kiirus: v = s / t o Mitteühtlane liikumine liikumine, kus keha kiirus muutub. o Keskmine kiirus näitab, kui suure teepikkuse keha läbib keskmiselt ajaühikus.
kaalus, ja samuti protsesse nende olekute vahel. Termodünaamilises uurimismeetodis kasutatakse makroskoopilisi mõisteid nagu rõhk, ruumala ja temperatuur. Ei laskuta mikrostruktuuride tasandile. 83. Mis on aatommass, molekulmass, mool ja molaarmass? Aatommass on kas keemilise elemendi või selle isotoobi ühe aatomi mass aatommassiühikutes. Molekulmass on ühe mole- kuli mass aatommassiühikutes (amü). Aatommassiühik on dimensioonita suhteline massi mõõtühik, mis baseerub süsinikuaatomil. Süsinikuühik on süsiniku aatomi massist. Mool on ainehulga (aineosakeste arvu) ühik. Ühes moolis on (Avogadro arv) aineosakest. Molaarmass on 1 mooli aine mass grammides. 86. Mis on ideaalne gaas? Ideaalne gaas on mudel, mis võimaldab klassikalise füüsika seisukohalt vaadelda suurt hulka mikroosakesi (molekule) ja ühi- tada nad makrosuurusteks, mida saab mõõta
Üldmõisted 1 Vektor suurus, mis omavad arvväärtust ja suunda. Mudeliks on geomeetriline vektor, mis on esitatav suunatud lõiguna. Vektoril on algus- ehk rakenduspunkt ja lõpp-punkt. Näiteks jõud, kiirus ja nihe. Skalaarid suurus, mis omab arvväärust aga mitte suunda. Mudeliks on reaalarv! Näiteks temperatuur, rõhk ja mass. 2 Tehted vektoritega vektoreid a ja b saab liita geomeetriliselt, kui esimese vektori lõpp-punkt ja teise vektori alguspunkt asuvad samas kohas. Liidetavate järjekord ei ole oluline. Kahe vektori lahutamise tehte saab asendada lahutatava vektori vastandvektori liitmisega, ehk b asemel tuleb -b. Vektori a komponendid ax ja ay same leida valemitega Vektori pikkuse ehk mooduli saab Pikkuse-nurga saab avaldada tead
on keha asendit iseloomustav koordinaat(kaugus või nurk) ● elastne võnkumine- elastse keskkonna rõhk antud punktid muutub. See leiab aset nt heli levimisel õhus või veel tihendustena. 14. Võnkumisi iseloomustavad suurused (mõiste tähis, mõõtühik) hälve, amplituud, periood, sagedus ● Hälve- pidevalt muutuv suurus ja sõltuvalt sellest, kummal pool tasakaaluasendit keha momendil asub, loetakse kas pos. või negatiivseks. Tähis- x ja mõõtühik on m(meeter) ● ampituud- suurim kaugus tasakaaluasendist. tähis X 0 , mõõtühik m(meeter) ● periood- ühe täisvõnke kestus. Tähis T, mõõtühik s(sekund) ● sagedus- ajaühikus sooritatud täisvõngete arv. Tähis f, mõõühik Hz(herts) 15. Vaba- ja sundvõnkumised ● vabavõnkumiste tekkimine- tasakaaluasendis oeab kehale mõjuvate jõudue resultant võrduma nulliga. Tasakaalust väljaviidud kehale mõjuvate jõudude resultant peab
1. Mida mõõdame? Kas kõik asjad on mõõdetavad?(füüsikas, keemias, psühholoogias, sotsioloogias) Mõõtmine algab mõõdetava suuruse määratlusega! (definitsioon) 2. Kas selline mõõtmine on teostatav? Missuguste vahenditega teostatakse mõõtmine? Kas mõõtmine on otsene (mõõdame vahetult mõõteriistaga) või kaudne (arvutame mõõtarvude kaudu, mida enne tuli mõõta, kasutades valemeid)? Kas mõõtühik on olemas? Mis on üldse füüsikalised suurused, defineeri see? 3. Proovi võtmine. Väga oluline küsimus! (keemias) 4. Keskkonnatingimused (füüsikalised mõjurid) mõõteeksperimendi ajal ja nende mõõtmise kvaliteet. Temperatuurist, õhuniiskusest ja sageli kaldenurgast tingitud mõjud võivad olla olulised! 5. Mõõtevahendi usaldusväärsus. MÕÕTEVAHENDID Mõõtevahend on seade, mis on ette nähtud mõõtmiseks. Mõõtmisvahendid jaotatakse viide liiki: 1
omadustest, arenemisest jne. Füüsikaline maailmapilt kujuneb inimtegevuse käigus, kus inimene oma tegevusega mõjutab loodust (näit. teeb katseid) ja mille käigus saadud informatsioon kujundab tema teadvuses ettekujutuse loodusest. Füüsikalise maailmapildi aluseks on printsiibid ehk jäävusseadused. Need on põhjuslikud seosed nähtuste vahel, mis toimivad alati, kuid mille algpõhjus pole teada. Füüsikalist suurust saab mõõta (on arvväärtus), sellel on mõõtühik ja tähis. Gaaside ja vedelike voolamisel kehtib seos: Sv = const. , kus S on voolutoru ristlõike pindala ja v voolamise kiirus. Mida suurem on voolu kiirus, seda väiksemat rõhku avaldab voolav aine toru seintele. Harmoonilist võnkumist kirjeldab siinus- või koosinusfunktsioon: x = x0sin t . kus x hälve, x0 amplituud ja t faas (so. suurus, mis määrab võnkeoleku, ühik on nurgaühik 1 radiaan).
muutub. a ei põhjusta kiiruse suurenemist ega vähenemist vaid näitab suuna muutumise kiirust. Perioodiks T nim ühe ringi läbimise aega, ühik 1s. Sageduseks f nim ajaühikus läbitud ringide või pöörete arvu, ühik SI-süsteemis 1p/s ehk 1s , tehnikas p/min. Sagedus ja periood on pöördvõrelised.. Kiirus v on alati kõverjooneline puutuja suunaline ning näitab ajaühikus läbitud tee (kaare) pikkust. Nurkkiirus (oomega) näitab kui suure nurga läbib raadius ajaühikus. Nurga mõõtühik on SI-süsteemis: 1rad(radiaan). See on raadiuse pikkune kaar või selle vastav nurk. Üks täisring=2 rad=6,28rad. Mehaanilised võnkumised on perioodilised (korduvad) liikumised tasakaaluasendist ühele ja teisele poole. Liigid: a) tekkepõhjuste järgi 1) vaba võnkumised-toimuvad välismõjuta NT. kitarrikeel, keha viiakse tasakaaluasendist välja, edasine võnkumine toimub süsteemiseoste jõudude puhul. Vabavõnkumised tekivad, kui kehale mõjub tasakaalu asendi poolt suunatud
Kineetiline ja potentsiaalne energia (+ valemid ja mõõtühikud) Kineetiline energia on energia, mis on tingitud keha liikumisest teiste kehade suhtes. m v2 Mõõtühik on 1džaul (J) . E k = 2 Potentsiaalne energia on süsteemi energia, mis on tingitud keha asendist ja mõjust süsteemi teiste kehade suhtes ja kõigi süsteemis olevatele kehadele vastastikku mõjuvatest jõududest välises jõuväljas. Mõõtühik on 1džaul (J). E p=mgh Mehaanilise energia jäävuse seadus (+ valem) Suletud konservatiivse süsteemi mehaaniline energia on jääv. Seadus kehtib ainult tsentraalses väljas. (delta) E= Epot+Ekin=0 Pöördliikumise Newtoni 3 seadust (+ valemid) Newtoni I seadus: Keha, mis pöörleb, püüab jätkata pöörlemist, säilitades oma pöörlemistelje ❑ asendit. ∑ M →i =∑ F →i ×r →i =0 i i