0 m/s. Kui suur on A kiirus? 49. Kaks keha liiguvad hõõrdevabalt teineteise suunas ja kleepuvad kokku. Keha A mass on 0.50 kg ja keha B mass 0.30 kg. Enne põrget liiguvad mõlemad kiirusega 2.0 m/s. Leida ühendkeha kiirus 50. Auto massiga 2.0 tonni sõidab kiirusega 10 m/s itta ja auto massiga 1.0 tonni kiirusega 15 m/s põhja. Tänavanurgal põrkavad nad kokku ja paiskuvad kägarana kirdes paiknevale haljasalale. (1) Leida autode süsteemi liikumishulk enne õnnetust. (2) Leida kägara kiirus pärast õnnetust, kui selle hõõrdumine vastu maad jätta arvestamata.
JÕUMOMENT JA LIIKUMISHULGA MOMENT 51. Et kinnikiilutud mutrit lahti keerata, paneb töömees mutrivõtmele pikenduseks torujupi ja astub selle otsa peale. Mehe kaal on 900 N. Kaugus mutrist torujupi lõpuni on 80 cm ja mutrivõti moodustab horisontaaliga 19 kraadi. Leida jõumomendi suurus ja suund. 52. 16 m pikkuse toru mass on 2.1 tonni. Ta lebab kahel alusel, mis on paigutatud 4.0 m ja 2.0 m kaugusele toru otstest. Kui suurt jõudu peab rakendama toru ühele ja teisele otsale, et seda kergitada? 53. Mees seisab hõõrdumiseta pöörleval alusel ja hoiab väljasirutatud kätes hantleid, millest kumbagi mass on 5.0 kg. Esialgne pöörlemise sagedus on 0.5 pööret sekundis. Millise sagedusega hakkab ta pöörlema siis, kui ta tõmbab käed rinnale. Mehe inertsmoment on 3.0 kg m2, kui ta käed on laiali, ja 2.2 kg m2, kui käed on rinnal. Hantlid on alguses 1.0 m kaugusel teljest, pärast 0.20 m kaugusel. H...
L=mvr M=Fr L=mr(2)w F?t=m?v ?p=F?t w=p/t F=ma=m(v-v0)/t F=m?v/t => m?v= F*t m1v1+m2v2=m1v1'+m2v p=mv m1v1-m2v2=0 v1=m2v2/m1 v2=m1v1/m2 m2=(v1+v2')=m1v1'+m1v1 | * (-1) m2(v2+v2')=m1v1'+m1v1 m2=m1(v1'+v1)/v2+v2' [p] = 1 kg*m/s Impulss ehk liikumishulk on füüsiline suurus, mis võrdne keha mass ja kiiruse korrutis. Suletud süsteemi kogumpulss on sinna kuuluvate kehade igasugusel vastastikmõjul jääv. Elastne põrge pärast põrget kehad liiguvad erinevalt. Mitteelastne põrge pärast põrget kehad liigavad koos
originaal-formuleeringud: 1. Iga keha säilitab oma oleku kas paigalseisu või ühtlase sirgjoonelise liikumise kujul seni, kuni temale rakenduvad jõud seda olekut ei muuda. 2. Liikumishulga muutus on võrdeline kehale mõjuva jõuga ning toimub samas suunas mõjuva jõuga. 3. Jõud esinevad ainult paariti: iga mõjuga kaasneb alati niisama suur, kuid vastassuunaline vastumõju. Jõud, mass, liikumishulk. Jätkame keeleõpet. Jõud ja liikumine on meil juba defineeritud, samuti mõiste "keha". Ära tuleb seletada mass ja liikumishulk. Mass on keha inertsuse mõõt; ta väljendub vastupanus (liikumis)oleku muutumisele väliste jõudude toimel. Liikumishulk e. impulss on (liikumis)olekut kirjeldav suurus , mis defineeritakse kui keha massi ja liikumiskiiruse korrutis. Nagu näeme, toetuvad mõlemad mõisted samale nähtusele -- kehade inertsusele (ld. inertia --
v v0 h kõrgus a kiirendus t T pöörlemisperiood r raadius l tee pikkus V ruumala 2 s v0. t at tee p liikumishulk 2 pikkus - nurkkiirus - nurk - pöörde nurk - gravitatsioonikonstant 2 h0 f pöörlemissagedus t aeg (vabalangemine) g 2 h gt kõrgus (vabalangemine)
0.46; 0.40 6. 4.50 38. 50 N 7. 100º 39. 188 N 8. 12k 40. 6.63 N 41. 44 m/s SIRGLIIKUMINE 42. 15º 9. 55 m 43. 590 N, 290 N 10. 10 s, 30 m/s, 150 m 44. 2.6·108 m 11. 4.9 m, 20 m, 44 m 12. 5.2 m/s, 10.1 m, -24.2 m/s, -18.4 m; LIIKUMISHULK JA JÕUIMPULSS ±11.3 m/s; 1.53 s, 11.5 m; -9.80 m/s2 45. 20 kg m/s; 2000 N 13. 9.0 s 46. J = 16.5i + 8.5 j kg m/s; 1.9·103 N 14. 12.0 m/s 47. -0.500 m/s 15. 2.6 m/s 48. -0.40 m/s 16. 45 s 49. 0.50 m/s 17. 450 m 50. (1) 2.5 104 kg m/s, 37 kraadise nurga all idast põhja (2) 8
Kepleri 3 seadus – Iga planeedi tiirlemisperioodi(aasta kestuse ruut on võrdeline orbiidi suure pooltelje kuubiga. Planeet, mille orbiidi raadius on 4 korda suurem Maa omast, teeb tiiru ümber päikese 8 aastaga. v – keskmine kiirus ; s-läbitud vahemaa; t-aeg a-keskmine kiirendus, v1-algkiirus, v2-lõppkiirus, t-aeg s-teepikkus, mille konstantse kiirendusega liikuv keha läbib, kui alustab paigalseisust. Liikumishulk – keha kiiruse ja massi korrutis Kui kaks keha põrkuvad, võib liikumishulk küll ühelt kehalt teisele üle kanduda, kuid nende summaarne liikumishulk jääb muutumatuks m-liikuva keha mass; v-kiirus; p-liikumishulk -> isoleeritud süsteemi liikumishulk ei muutu Jõuvektor F – keha massi ja kiirenduse korrutis. F-jõuvektor(Njuuton); m-keha mass; a-kiirendus Newtoni 1 seadus: Kui kehale mõjuvad jõud on tasakaalus, liigub keha ühtlaselt & sirgjooneliselt.
inertsuse mõõt, ühtlasi aga ka gravitatsiooni allikas ja objekt. 2 Newtoni füüsikaseadused Rohkem kui 300 aastat tagasi kasutas Isaac Newton liikumishulga ja inertsi mõistet oma kolmes liikumisseaduses. Need seadused kirjeldavad ja ennustavad jõudude mõju objektidele. Nad prognoosivad täpselt enamikke olukordi, kuid objektide jaoks, mille kiirus läheneb valguse kiirusele, annab Einsteini relatiivsusteooria täpsemaid tulemusi. Liikumishulk on tähtsal kohal Newtoni kolmes liikumisseaduses. Liikumishulk on keha mass kilogrammides korrutatud selle kiirusega meetrites sekundi kohta. Newtoni I seadus e. inertsiseadus 1. inerts on kõigi kehade lahutamatu omadus, mis on neile omane sõltumatult nende füüsikalisest olekust ja keemilisest loomusest. 2. inerts eksisteerib objektiivselt, teda ei määrata selle orienteerumissüsteemi valikuga, mille suhtes kehade liikumist uuritakse.
LIIKUMISHULK 1. Kui suur on 10 tonni kaaluva veoki liikumishulk, kui ta kiirus on 12.0 m/s? Kui kiiresti peaks sõitma 2-tonnine sportauto, et ta liikumishulk oleks sama? p 10t p m v v1 12.0m/s p m v 1000kg 12.0m/s 120'000kg m/s p2 2t . p 120'000kg m/s v2 ? v 60 m m 2'000kg s 2. Pesapall massiga 0
Kasutamiseks ainult Gustav Adolfi Gümnaasiumis Füüsika Gümnaasiumile I. Mehaanika 7. KEHA MASS, LIIKUMISHULK JA IMPULSS 7.1 Keha mass * Tühja vaati on kergem liigutada kui täidetud vaati * Koormatud autot on raskem peatada (s.o. muuta kiirust) kui koormamata autot. viis inimest autos üks inimene autos Katse veerevate vankritega
Impulsi jäävuse seadus ja selle kasutamine Liikumishulgal ehk impulsil on füüsika jaoks väga oluline omadus-jäävus. Impulsi jäävuse seadus : Suletud süsteemi koguimpulss on sinna kuuluvate kehade igasugusel vastastikmõjul jääv. Mis on impulss?Impulss on liikumishulk,millega iseloomustatakse keha liikumist teisisõnu on ta veel vektoriaalne suurus,mille suund ühtib kiirusvektori suunaga..Impulsi tähiseks on p ja ta on defineeritud keha massi ja kiirusvektori korrutisena. Impulss on vektoriaalne suurus,mille suund ühtib kiirusvektori suunaga. On oluline tähele panna,et impulss sõltub keha massist. Impulsi füüsikalist tähendust võib mõista näiteks põrgete võrdlemisel. Põrke "hävitustöö" on seda suurem,mida suurem on keha impulss.
Energia: 1) on ühe keha või kehade süsteemi töö võimalik töö antud olekus. 2) töö tegemise võime A= F * S * cosa g=9,8m/s² l=jõuõlg A=F*s ; A=F*h h=kõrgus A=m * g * h s=teepikkus Potentsiaalne energia on tingitud kehade vastastikust asendist. Ep = m * g * h Ühik 1J Kõik liikuvad kehad omavad kineetilist energiat e. liikumis energiat. Ek= m * v² / 2 Ühik 1J Keha liikumishulk ehk impulss. Impulsi jäävuse seadus. Energia võib muunduda ühest liigist teise. Keha liikumishulk ehk impulss on keha massi ja kiiruse korrutis. p=m*v Ühik 1 kg * m / s Suletud süsteemi kuuluvate kehade impulsside summa on nende kehade igasugusel vastastikumõjul konstantne suurus. Reaktiivliikumine Liikumine, mille põhjustab kehast suurel kiirusel eemalduv keha osa. V = 7,9 km/S Jõumoment. Momentide reegel. M=F * l Ühik 1N * m Jõumoment on jõud ja jõuõla korrutis
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 m...
Millised need osad on? Mille kohta nendest annab masskeskme liikumise teoreem informatsiooni ja mille kohta ei anna? 4.pöörlemise kohta ümber masskeskme ei ütle see teoreem midagi. Nagu teada, võib igasuguse jäiga keha (süsteemi) liikumise jaotada kahte ossa: 1. translatoorseks liikumiseks, mille puhul kogu keha liigub nagu poolus; 2. pöörlemiseks ümber selle pooluse (masskeskme), kui ümber paigaloleva punkti. 20. Mis on punktmassi liikumishulk? Mis on süsteemi liikumishulk? Kas need on skalaarsed või vektoriaalsed suurused? 21. Mis on punktmassi liikumishulk, milline on selle moodul ja suund? 22. Kuidas arvutada mehaanikalise süsteemi liikumishulka, kui süsteemi kuulub väga palju masspunkte? punktmassi liikumishulga vektori suund ühtib alati tema kiirusvektori suunaga K=mv Mehaanikalise süsteemi liikumishulk on võrdne kõikide selle punktide liikumishulkade geomeetrilise summaga ehk liikumishulkade peavektoriga.
laengu pindtihedus 2 E elektrivälja tugevuse suurus Pseudojõud a kiirenduse suurus v kiiruse suurus r ringjoone raadius F tsentripetaaljõud m mass Molekulaarjõud Fh hõõrdejõu suurus k hõõrdetegur N rõhumisjõu suurus Tuumajõud Ft tuumajõud r kaugus tuuma keskpunktist r0 tuuma raadius Fp prootonite vaheline elektrijõud 0 elektrostaatiline konstant q prootoni laeng Liikumishulk ja jõuimpulss p liikumishulk m mass v kiirus F resultantjõud a kiirendus J jõuimpulss t ajavahemik p tot osakeste süsteemi summaarne liikumishulk p liikumishulkade vektorsumma Reaktiivliikumine v raketi kiirus piki sirget trajektoori u heitgaaside kiirus(e suurus) raketi suhtes Rõhk ideaalses gaasis V väikese kuubi ruumala n osakeste arv kuubis m ühe osakese mass t ajahetk v osakese kiirus vy kiiruse y-telje suunaline komponent
⃗ Jõud – ( F ) ümbritsevate kehade mõju antud kehale iseloomustatakse jõu abil. Mass – füüsikaline suurus, mis väljendab keha kahte omadust: mass kui inertne mass väljendab keha inertsi ehk võimet säilitada oma liikumise kiirust. mass kui raske mass väljendab keha võimet tõmmata ligi teisi kehi ehk gravitatsioonivõimet. Impulss – liikumishulk, ⃗p=m ⃗v . Selle muutumiskiirus on võrdne kehale mõjuvate ⃗ d ⃗p ⃗ F= m=const F =m ⃗a . jõudude summag, dt , mis korral on esitatav kujul 7. Newtoni I- Newtoni I seadus, nim. ehk inertsiseadus väidab, et keha liigub ühtlaselt sirgjooneliselt või
I 1) Mida nimetatakse füüsikaks? Füüsika on teadys mateeria kõigi vormide liikumise ja vastatikuse seose kõige üldisematest ja põhilisematest seaduspärasustest. 2) Massikeskme liik, seadus Massikeskmeks või inertsikeskmeks on punkt massiga M millele on omistatud süsteemi liikumishulk ning mille asukohta näitab dr M raadiusvektor rM ja liikumiskiirseks on vM, raaduisvektori tuletis aja järgi MvM = M = L või siis d(MvM)=Fdt , dt
(Putilov 1964: 36) 9 3. Newtoni füüsikaseadused Rohkem kui 300 aastat tagasi kasutas Isaac Newton liikumishulga ja inertsi mõistet oma kolmes liikumisseaduses. Need seadused kirjeldavad ja ennustavad jõudude mõju objektidele. Nad prognoosivad täpselt enamikke olukordi, kuid objektide jaoks, mille kiirus läheneb valguse kiirusele, annab Einsteini relatiivsusteooria täpsemaid tulemusi. Liikumishulk on tähtsal kohal Newtoni kolmes liikumisseaduses. Liikumishulk on keha mass kilogrammides korrutatud selle kiirusega meetrites sekundi kohta. (Karu 1998: 46) 3.1. Newtoni I seadus e. inertsiseadus Tavainimestele näib iseenesest mõistetavana, et keha, mis on paigal püsib paigal seni, kuni mingisugune jõud teda mõjutab ning sellest olekus välja ei vii. Täpselt samamoodi võtame sirgjoonelise liikumise puhul
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).
Samale kehale mõjuvate jõudude summat nimetatakse resultantjõuks. Jõudude liitmisel tuleb järgida vektorite liitmise reegleid Newtoni I seadus ehk inertsiseadus Vastastikmõju puudumisel või vastastikmõjude kompenseerumisel on keha kas paigal või liigub ühtlaselt ja sirgjooneliselt Newtoni II seadus ehk dünaamika põhiseadus Newtoni III seadus ehk mõju ja vastastikmõju seadus kaks keha mõjutavad teineteist võrdsete vastassuunaliste jõududega. Impulss keha liikumishulk Ühik 1 kg×m/s Põrke mõju on seda suurem, mida suurem on keha impulss Impulsi jäävuse seadus Väliste mõjude puudumisel on süsteemi koguimpulss sinna kuuluvate kehade igasugusel vastastikmõjul jääv. Gravitatsiooniseadus Kaks punktmassi tõmbuvad teineteise poole jõuga, mis on võrdeline nende masside korrutisega ning pöördvõrdeline nendevahelise kauguse ruuduga.
Ühtlane sirgjooneline liikumine Kiirendus Teepikkus ühtlaselt muutuval liikumisel Newtoni II seadus Gravitatsiooniseadus Raskusjõud Keha kaal (-) Hõõrdejõud Keha impulss e. liikumishulk Mehaaniline töö Võimsus (W) Potensiaalne energia (jaulides) Kineetiline energia (Jaulides) Nurkkiirus , kus (fii) on pöördenurk ja t on aeg (rad/s) Joonkiirus ringliikumisel (m/s) Võnkeperiood (1 s) Sagedus (Hz) Rõhk, p - on rõhk, F jõud ning S pindala (Pa) Ideaalse gaasi oleku võrrand, kus P[Pa],V[m3], T[0K] Isotermiline protsess Isobaariline protsess Isohooriline protsess
a=F/m F=ma 2 keha tõmb. teine. jõuga mis võrdeline massi korrutisega ja pöördvõrdeline kauguse ruuduga Fg=Gm1m2/r2 G-gravitatsiooni konstant r- kehade kaugus Fr=GMm/R2 M-maa mass, m-keha mass, R-maa r 6*1024 6400, a=F/m=GM/R2 Keha kaal on jõud, a1/a2=m2/m1 m1-unknow, m2-known a- kiiredus, a=F/m F=ma Fg=Gm1m2/r2 G-gravitatsiooni konstant r- kehade kaugus Fr=GMm/R2 M-maa mass, m-keha mass, R-maa r 6*1024 6400, a=F/m=GM/R2 Fh~N Fh=µN, Fe=kL k-jäikus, L-pikenemine(m) impulss e liikumishulk p=mV Reaktiivliikumine Vr= -(mk/mr)/Vk k-kütus, r-rakett, m-mass, v-kiirus
vastassuunalised. F = -F Keha inertsuse mõõduks on mass m. Raskusjõud on gravitatsioonijõud, millega Maa mõjutab lähedalasuvaid kehi. F=mg Hõõrdejõud tekib kehade kokkupuutel ja takistab nende liikumist või liikumahakkamist. Hõõrdejõud on võrdeline kokkupuutuvate pindade vahelise rõhumisjõuga ja sõltub pindade karedusest ning materjalist. Fh=N Elastsusjõud tekib kehade deformeerimisel ja püüab keha esialgset kuju taastada. Keha liikumishulk e. impulss on võrdne tema massi ja kiiruse korrutisega: p=mv Kaks keha tõmbuvad gravitatsioonijõuga, mis on võrdeline mõlema keha massiga ja pöördvõrdeline nende massikeskmete vahekauguse ruuduga: Taustsüsteeme, kus kehtivad inertsiseadus ja teised mehaanika seadused, nim. inertsiaalseteks taustsüsteemideks. Jõud on vastastikmõju mõõduks ja tema arvväärtus iseloomustabki vastastikmõju tugevust. Nii võib öelda, et keha kiirendus on võrdeline temale mõjuva jõuga.
Kiirendus kohta 2 kilogramm Tihedus kuupmeetri kohta Jõud njuuton Jõumoment njuutonmeeter Rõhk paskal Liikumishulk kilogramm – meeter (impulss) sekundis Töö (energia) džaul Võimsus vatt Pindpinevus njuuton meetri kohta Soojushulk džaul džaul kilogrammi ja Erisoojus kelvini kohta
mass m on Newt mõistes ainult võrdetegur, mis Punktmasside süsteemi kõigi sisejõudude summa (m*v)=Mo(Fi) iseloomustab F ja a suhet: R=Fi=m*a=m*v on 0. Kin mom jäävuse ss: välisjõududest vaba ´=0 [kui v=const, siis a=0]) Raskuskese rc=mi*ri/m süsteem liigub muutumatu kineetilise IIIs(mõju ja vastumõju seadus):2 punktmassi Liikumishulk=m*v momendiga. Kui välisjõudude mom on 0, siis mõjuvad teineteisele piki neid ühendavat sirget Jõu impulss on jõu ja ajavahemiku korrutis kin momendi tuletis on 0, sest kin mom ise on võrdvastupidise jõuga. (F*dt), kui punktmassi liikumishulgaks aga nim const.
(müü). 2) Newtoni esimene seadus ehk inertsiseadus väidab, et keha liigub ühtlaselt sirgjooneliselt või seisab paigal, kui talle mõjuvate jõudude resultant võrdub nulliga. Newtoni teine seadus väidab, et kehale mõjuv resultantjõud on võrdne keha massi ja kiirenduse korrutisega. Newtoni kolmas seadus väidab, et kaks keha mõjutavad teineteist jõududega, mis on suuruselt võrdsed ja suunalt vastupidised. 3) Impulss ehk liikumishulk on füüsikaline suurus, mis võrdub keha massi ja kiiruse korrutisega. , impulsi muut tekib kahe erineva impulsi liitumisel. 4) Nihe ehk nihkevektor ehk siire ehk nihutus on keha liikumise alg- ja lõpp-punkti ühendav vektor. V=V0+at (lõppkiirus) 5) elektrivoolu töö- Selleks et elektriväljas liigutada elektrilaengut q vastu pinget U, tuleb teha töö mis avaldub kujul Q · U. Kui elektrivoolu tugevus I on
massikeskmete vahekauguse ruuduga. F=G m¹m²/r²., kus G=6,7*10astmel-11 Raskusjõud on gravitatsioonijõud, millega Maa mõjutab lähedalasuvaid kehi. F=mg Keha kaal on jõud, millega keha mõjutab alust või riputusvahendit Hõõrdejõud tekib kehade kokkupuutel ja takistab nende liikumist või liikumahakkamist. Hõõrdejõud on võrdeline kokkupuutuvate pindade vahelise rõhumisjõuga ja sõltub pindade karedusest ning materjaliast.hõõrdejõud on vastupidine keha liigutava jõuga.F=N Keha liikumishulk ehk impulss on võrdne tema massi ja kiiruse korrutisega: p vektor=mv vektor
maal koku suruda ei saa(pole sellist jõudu). 2)nihkedeformatsioon: üks kehaots on paigal ja teist liigutatakse keha osad liiguvad teineteise suhtes = väändedeformatsioon. elastsusjõud püüab keha kuju taastada, olles välisele jõule vastassuunaline. elastnetaastab kuju, plastneei taasta kuju. hooke'i seadus: F=k*delta*l (kjäikus, delta l keha kuju muutus).jäikus sõltub keha kujust. impulss iseloomustab liikuvat keha ja on jääv. suletud ruumis on kehade liikumishulk ehk impulss alati jääv. p1+p2=p1+p2. p=m*v (ühik: kg*m/s)
7. Defineerida hõõrdejõud (+valem, valemi selgitus) Jõud, mis takistab keha liikuma hakkamist või liikumist. Fh = * N hõõrdejõud(N) = hõõrdetegur * raskusjõud (N) 8. Defineerida elastsusjõud (+valem, valemi selgitus) Jõud, mis taastab keha kuju peale välise deformatsiooni lõppu. Fe= kl elastsusjõud(N) = jäikus * muut *pikkus (m) 9. Defineerida impulss (+valem, valemi selgitus) e. liikumishulk keha massi ja kiiruse korrutis p = mV impulss (kg*m/s)= mass (kg) * kiirus (m/s) 10. Defineerida impulsi jäävuse seadus (+valem, valemi selgitus) Suletud süsteemis on kehade igasugusel vastastikmõjul impulss jääv. m1V1 = m2V2 Ühe keha mass * ühe keha kiirus = teise keha mass * teise keha kiirus 11. Suvaline küsimus 4. peatüki teemade kohta
(hästi sobib tavaline kaasaegne mobiiltelefon) Skeem: Teoreetilised alused: Jäik keha on staatilises tasakaalus kui üheaegselt on täidetud kolm järgmist tingimust: Kõikide kehale mõjuvate väliste jõudude vektorsumma on null. Kõigi kehale mõjuvate väliste jõumomentide vektorsumma suvalise punkti suhtes on null. Keha liikumishulk on null. Matemaatiliselt saame selle kirja panna järgnevalt: n ∑ → Fi=0 i n ∑ →M i=0 i=1 kusjuures kõik üksikud jõumomendid on arvutatud ühe ja sama vabalt valitud punkti suhtes 𝑃 ⃗ = 0 (saame valida taustsüsteemi, et see nõue oleks täidetud).
I. Klassikaline mehaanika. 1. Kinemaatika põhimõisted (punktmass, jäik keha, taustsüsteem, liikumishulk, nihkevektor, kulgev liikumine). Punktmass idealiseeritud objekt, mille puhul keha mass loetakse koondatuks ühte ruumipunkti. Keha võib vaadelda punktmassina, kui selle mõõtmed on antud ülesande kontekstis tühiselt väikesed. Punktmassi kinemaatiline võrrand . Jäik keha keha, mis talle mõjuvate jõudude toimel ei muuda oma suurust ega kuju ehk keha, mille kõik osad on üksteisega seotud nii, et keha kuju muutumine ei ole võimalik.
Need on ringjooned, kuid raadiused on ringjoontel erinevad. Sellest tulenevalt on erinevad ka joonkiirused ja –kiirendused. 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
pöördvõrdeline nendevahelise kauguse ruuduga. 18. Raskusjõud on jõud, millega Maa tõmbab enda poole tema lähedal asuvaid kehi. 19. Keha kaal on jõud, millega keha mõjutab alust või riputusvahendit. 20. Hõõrdejõud mõjub liikuvatele ja paigalseisvatele kehadele. Hõõrdejõud tekib alati kehade vahtul kokkupuutel ja mõjub piki kokkupuutepinda. 21. Elastsusjõuks nim. jõudu mis tekib keha kuju muutumisel ehk deformeerimisel. 22. Keha impulss ehk liikumishulk on keha massi ja kiiruse korrutis. 23. Impulsi jäävuse seadus: Suletud süsteemi kogu impulss on sinna kuuluvate kehade igasugusel vastastikmõjul jääv. 24.
Newtoni III seadus: 2 keha mõjutavad teineteist võrdsete vastassuunaliste jõududega. 13) Gravitatsioon- F= G m1xm2 : r2 (x on korrutusmärk) 14) Raskusjõud- gravitatsioonijõud Maa või mõne teise taevakeha lähedal. Valem: F=mxg m= keha mass kg, g= 9,8 m/s2 (raskuskiirendus) - Raskusjõud on alati suunatud Maa keskpunkti ega ole seepärast maakera kõigis punktides samasuunaline. - Kõrguse kasvades raskuskiirendus väheneb. 15) Impulss ehk liikumishulk- Keha võime vastastikmõju korral teist keha mõjutada sõltub selle kiirusest ja massist. P=mv p-impulss (1kgxm:s), v-keha kiirus (1m/s2), m- keha mass (1kg) - Impulss näitab liikuva keha võimet teisi kehi mõjutada. - Impulsi muutumise kiirus- võrdne jõuga 16) Vektor- Tal on kindel suund + arvväärtus 17) Skalaarne suurus- Tal on ainult arvväärtus 18) Inertsiaalne taustsüsteem- taustsüsteem, kus kehtib inertsiseadus e. newtoni I seadus
( kujutlus kiiruse muutumise kiirusest) Keha omadus säilitada oma liikumisolekut inertne mass m 1 kilogramm 1 kg kulgeval liikumisel (inertsuse omadus) Kehadevahelise vastastikmõju tugevus jõud F 1 njuuton 1N (ägedus) Kulgevalt liikuva keha suutlikkus teisi kehi impulss p 1 kilogramm korda meeter sekundis 1 kg m/s liikuma panna (liikumishulk) Keha omadus osaleda gravitatsioonilises raske mass mr 1 kilogramm 1 kg vastastikmõjus Keha asend pöörleval liikumisel vajadus pöördenurk 1 radiaan 1 rad kirjeldada sihtide erinevust Keha liikumisolek pöörleval liikumisel nurkkiirus 1 radiaan sekundis (1 pöördsekund) 1 rad/s 1
a kiirendus h kõrgus T pöörlemisperiood r raadius l tee pikkus V ruumala p liikumishulk w - nurkkiirus a - nurk f - pöörde nurk g - gravitatsioonikonstant f pöörlemissagedus kiirus kiirendus tee pikkus aeg (vabalangemine) Pöörlemisperiood kõrgus (vabalangemine)
Joon- ja nurkkiiruse vaheline seos. 5. Inertsiaalsed taustsüsteemid. Inertsiseadus. Taustsüsteemi, milles kehtib Newtoni I seadus nimetatakse inertsiaalseks. Seadust ennast nimetatakse vahel inertsiseaduseks. Iga süsteem, mis liigub mõne inertsiaalsüsteemi suhtes sirgjooneliselt ja ühtlaselt on samuti inertsiaalne. 6. Dünaamika põhimõisted (olek, jõud, mass, impulss). Jõud on füüsikaline suurus, millega mõõdetakse ühe keha mõju teisele, mille tulemusena muutub nende liikumishulk. Jõud on seda suurem, mida kiiremini see liikumishulka muudab. Sp võibki jõu avaldada liikumishulga tuletisena . jõud on võrdeline ajaühikus tehtava liikumishulga muutusega. Massiks nimetatakse füüsikalist suurust, millega mõõdetakse keha inertsust. Impulsiks (liikumishulk) nimetatakse füüsikalist suurust, mis võrdub keha massi ja kiiruse korrutisega. See on vektoriaalne suurus, mis ühtib kiirusvektori suunaga. 7. Newtoni II ja III seadus. Newtoni teine seadus
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.
FÜÜSIKAEKSAMI KÜSIMUSED Valemid 1. Ühtlane liikumine v=s/t [m/s] 10m/s=36km/h 2. Kiirendus a= Vt-Vo/t [m/s2] Vo-algkiirus 3. Teepikkus s=vt , s=Vo t +at2/2 [m] 4. Newtoni II seadus F=am a-kiirendus 5. Gravitatsiooniseadus F=G m1 m2/r2 G- 6,67#10 -11 6. Raskusjõud Fr=gm[N] g- 9,81 m/s 7. Kehakaal Q=gm+-am 8. Hõõrdejõud F hõõrde=Mfristi M-hõõrdetegur 9.Keha impulss e. Liikumishulk P=vm [m#Kg/s] 10. Mehaaniline töö A=FS [j] , A=Pt , P=ui 11. Võimsus N=a/t [w] 12.Potensiaalne energia Ep=mgh[j] mg-raskusjõud 13. Kineetiline energia Ek=mV2/2 [j] 14. Nurkkiirus w=fii/t [rad/s] 15. Joonkiirus ringliikumisel v=2 pii rn [m/s] n-pöörete arv 16.Võnkeperiood T=1/n [s] 17. Sagedus n=f=1/T [p/s] [Hz] 18. Rõhk P=F/s [Pa] 1 N/m2 = 1 Pa 19. Ideaalse gaasi olekuvõrrand 20. Isotermiline protsess P1V1/T1 = P2V2/T2 21. Isobaariline protsess T=absoluutne temp [gelvin] 22
Merepinnal. Gn=9.80655 m/n2 Gravitatsiooni seadus : Newton tuli järeldusele , et tõmbejõud mõjuvad kõikide kehade vahel. Ta nim neid jõude gravitatsioonijõududeks. ja tegi avastuse , mida nim. Newtoni ÜlemaailmseksGravitatsiooni Seaduseks Maakülgetõmbejõud e. keha raskusjõud. Kõik vabalt langevad kehad on kaaluta olekus Keha kaalu saab mõõta vedrukaalu külge riputamise Teel. Keha liikumishulgaks nim. keha massi ja kiiruse korrutist. Liikumishulk kiirusesuunaline vektor ja tema mooduli ühik on 1KG*M / s Suletuks nim. süsteemi , kui sinna kuuluvad kehad on vastastik mõjus ainult oma vahel ja süsteemi Väliste kehade mõju võib jätta arvestamata. Liikumishulga jäävuse seadus : Suletud süst. Kuuluvate kehade liikumishulkade geomeetriline Summa on nende kehade igasugusel vastastik mõjul jääv. Jõuvõimsuseks nim töö muutumise kiirust antud ajahetkel ning = elementaartöö ja ajavahemiku suhtega
osakestevahelised kaugused on väiksemad, on 10 ja vähem osakese diameetrit ja molekulaarjõudusid tuleb järelikult arvestada. Ülekandenähtused gaasides. Def: ülekandenähtus on nähtus, milles kandub midagi üle. 1) Sisehõõrde tekkimine keha liikumisel gaasis. Nt. sportlane jookseb staadionil, tunneb takistusjõudu. Põhjus: keha liikumisel hakkavad tema lähedal olevad osakesed liikuma keha liikumise kiirusega. Kuna osakesel on mass, iseloomustab teda liikumishulk mv, mis kandub temast kaugemal olevatele osakestele ning väheneb. Järeldus 1 : sisehõõrdel toimub liikumishulga ülekandumine ühelt gaasi osakeselt teisele. Järeldus 2 : tekib takistusjõud gaasisliikuvale kehale, mis on arvuliselt võrdne ajaühikus tekkiva liikumishulga muuduga mv-mv . 2) Diffussiooniks nim. Kahe või enama erineva aine osakeste iseenesest segunemist. Nt. piserdades lõhnaainet õhku, kandub aine osake ühest ruumi punktist teise, see on osakese ülekandumine.
Hõõrde põhjused: * pinna ebatasasus * kehade aineosakeste vaheline tõmbejõud. 7. Elastsusjõud: jõud, mis tekib keha kuju muutumisel ehk deformeerumisel. Liigid: tõmbedef., survedef., paindedef., väändedef., nihkedef. Fe= k* delta l, delta l- keha defor. Pikkus, k-jäikus Hookie seadus: deformatsioon, kus keha kuju taastub. Jäikus: füüsikaline suurus, mis näitab kui suurt jõudu on vaja rakendada, et keha pikkus muutuks ühiku võrra. 8. Impulss: ehk liikumishulk on keha massi ja kiiruse korrutis.p= m*v . Impulss on vektoriaalne suurus. Impulsi jäädvuse seadus: suletud süsteemi koguimpulss on sinna kuuluvate kehade igasugusel vastastikmõjul jääv. Reaktiivliikumine: nim liikumist, mille põhjustab kehast eemale paiskuv keha.
Dünaamika. 1. Keha massiivsuse iseloomustamiseks kasutatakse füüsikas mass mõistet. 2. Ühesuguste ainete korral onn keha mass...............võrdeline tema tihedusega. 3. Keha liikumishulgaks nimetatakse massi ja kiiruse korrutist/jagatist. 4. Liikumishulga tähis on: a s g p V t p /p 5. Liikumishulk on füüsikaline suurus, mis iseloomustab mitte üksnes keha liikumis kiirust, vaid ka keha massi. 6. Liikumishulga muut ehk impulss. 7. Iga keha säilitab................või ..........................seni ja kuivõrd ta pole sunnitud rakendatud..................mõjul seda seisundit/olukorda muutma. 8. ................................seadus ehk Newtoni I seadus. 9. Jõud on füüsikaline suurus, mis iseloomustab kehade vastastik mõju. 10. Jõud on vektor. 11
Need kummalegi kehale mõjuvad jõud on absoluutväärtuselt võrdsed ja vastassuunalised. Kui autoga paigalt võttes anname sidurit vabastades gaasi, rakendame tegelikult Newtoni III seadust: samal ajal, kui siduri üks ketas pöörab käigukasti kaudu auto rattaid, mõjub teisele kettale vastassuunaline (mootori pöörlemist pidurdav) jõud. See tuleb kompenseerida täiendava võimsuse lisamisega (gaasi andmisega), vastasel juhul sureb mootor välja. KEHA IMPULSS Keha impulss ehk liikumishulk on keha massi ja kiiruse korrutis. Impulsi tähiseks on p, massi tähiseks on m ja kiiruse tähiseks on v. Impulss on vektoriaalne suurus, mille suund ühtib kiirusvektori suunaga. Impulsi jäävuse seadus: Suletud süsteemi koguimpulss on sinna kuuluvate kehade igasugusel vastastikmõjul jääv. Kokkuvõte - Vastastikmõju mõõduks on F - Keha inertsuse mõõduks on mass m - Newtoni I seadus. Jõudude puudumisel või kompenseerumisel liigub
Mehaanilise energia jäävuse seadus Kui ei toimu keha mehaanilise energia muundumist teistesse energialiikidese, vaid ainult keha kineetilise ja potentsiaalse energia vastastikune muundumine, siis on keha mehaaniline energia jääv. Nurkkiirus raadiuse poolt ajaühikus läbitud nurk. Joonkiirus ajaühikus läbitud kaarepikkus. Periood keha pöörlemise nurkkiiruse arvväärtus. Pöörlemissagedus ühtlaselt pöörleva keha poolt ajaühikus sooritatud pöörete arv. Impulss (liikumishulk) keha massi ja tema kiiruse korrutis. Impulsi ( liikumishulga) jäävuse seadus Suletud süsteemi liikumishulk on jääv süsteemi kuuluvate kehade mistahes omavahelise vastastikmõju puhul. Reaktiivliikumine- kehast teatud kiirusega välja lendava keha osa poolt põhjustatud liikumine. Suletud süsteem kehade kogum, millest väljaspoole jäävate kehade mõju puudub. Võnkmine- liikumine mille puhul keha liihub perioodiliselt ühele ja teisele poole tasakaluasendit.
Need kummalegi kehale mõjuvad jõud on absoluutväärtuselt võrdsed ja vastassuunalised. Kui autoga paigalt võttes anname sidurit vabastades gaasi, rakendame tegelikult Newtoni III seadust: samal ajal, kui siduri üks ketas pöörab käigukasti kaudu auto rattaid, mõjub teisele kettale vastassuunaline (mootori pöörlemist pidurdav) jõud. See tuleb kompenseerida täiendava võimsuse lisamisega (gaasi andmisega), vastasel juhul sureb mootor välja. KEHA IMPULSS Keha impulss ehk liikumishulk on keha massi ja kiiruse korrutis. Impulsi tähiseks on p, massi tähiseks on m ja kiiruse tähiseks on v. Impulss on vektoriaalne suurus, mille suund ühtib kiirusvektori suunaga. Impulsi jäävuse seadus: Suletud süsteemi koguimpulss on sinna kuuluvate kehade igasugusel vastastikmõjul jääv. Kokkuvõte - Vastastikmõju mõõduks on F - Keha inertsuse mõõduks on mass m - Newtoni I seadus
F =k l F- elastsusjõud 1N k- jäikus, sõltub materjalist, keha kujust 1N: m l- keha pikkuse muut, kas venitamisel või kokku surumisel 1m Deformatsioon jaguneb: plastiline- keha ei taasta algset kuju elastne- keha taastab algse kuju Väikestel deformatsioonidel (elastsuse piires) kehtib Hooke'I seadus, mis ütleb, et elastsusjõudon võrdeline deformatsiooni ulatusega. Impulss on vektoriaalne suurus, mille suund ühtib kiirusvektori suunaga. Impulss ehk liikumishulk on keha massi ja kiiruse korrutis. p= mv p- impulss 1kg*m: s Impulss on jääv suletud süsteemides, kus kehad on vastastikmõjus ainult omavahel. Impulsi jäävuse seadus:Suletud süsteemi koguimpulss on sinna kuuluvate kehade igasugusel vastastikmõjul jääv. m v +m v = m v+m v Keha kaal on jõud, millega keha mõjutab alust või riputusvahendit. Olemuselt on elastsusjõud. Kui keha liigub jääva kiirendusega a siis tema kaal P= m(g+a)
Keha impulss e. liikumishulk on keha massi ja kiiruse korrutis: p=mv Tuletamine: Põrkel mõjub jõud esimesele ja teisele kehale. Newtoni II seaduse põhjal ja Kiirenduse definitsiooni põhjal: ja ; Vastavalt Newtoni III seadusele: =- l t Impulsi jäävuse seadus: Suletud süsteemi kuuluvate kehade impulsside geomeetriline summa on nende kehade igasugusel vastastikmõjul jääv. Võimsust iseloomustab töö tegemise kiirus. Võimsus võrdub töö ja selle tegemiseks kulunud ajaga : N= Võimsus on 1vatt, kui töö 1 dzaul tehakse ühe sekundi jooksul. Et A=Nt , siis tööd võib mõõta ühikutes 1Ws=1 J 1kWh=1000W3600s=3,6 Mehaaniline energia: Kui keha on võimeline tööd tegema, siis omab ta energiat. Energiat, mis on keha liikumise tõttu, nim. Kineetiliseks energiaks ja arvutatakse valemiga: Energiat, mida omavad kehad vastastikmõju tõttu, nim.potensiaalseks energiaks. Keha potens. Energiat, mis on tingitud raskusjõu mõjust, arvutatakse valemiga Keha pote...
Sirg- ja ringliikumise dünaamika Kordamine 1. Füüsikaline suurus jõud a. iseloomustab kehade vastastikmõju tugevust b. mõõtühik 1N (njuuton); 1N on jõud, mis mõjub kehale massiga 1kg kiirendusega 1m/sruudus c. resultantjõud () kogu kehale mõjuv jõud. 2. Füüsikaline suurus liikumishulk ehk impulss a. Iseloomustab liikumisolekut: b. Liikumishulga jäävus. On üks olulisemaid, impulss on jääv, kui sellele ei mõju väliseid jõudusid. Kehtib nii Newtoni mehaanikas, kui ka kvantmehaanikas. 3. Newtoni seadused a. N. I seadus e inertsiseadus (kui ) - keha säilitab oma kiiruse seni, kuni talle ei mõju teised kehad. Liikumine on ühtlane. b. N
) ja kiirus on seda suurem. Esimese reaktiivliikumise põhimõttel töötava seadme ehitust on esimesel sajandil kirjeldanud antiikkreeka matemaatik ja insener Heron. Tegemist oli kahe düüsiga varustatud õõnsa metallkeraga, millesse suunati vee keemisel tekkiv aur. Düüsidest suure kiirusega väljuva auru reaktiivjõud pani selle nn Heroni kera pöörlema. Tänapäeval on reaktiivmootorid väga levinud. Pöörlemishulga jäävus Kulgevat liikumist iseloomustab liikumishulk ehk impulss ja kehtib impulsi jäävuse seadus. Impulsiga analoogilise suuruse saab defineerida ka pöörlemise jaoks. Kui kulgliikumise hulka nimetatakse lihtsalt impulsiks, siis pöördliikumise hulka nimetatakse pöördimpulsiks ehk impulsimomendiks. Impulsimoment sõltub keha massist ja pöörlemise nurkkiirusest. Mida kaugemal paikneb mass pöörlemisteljest, seda suurem on pöörlemishulk, kuna raadiuse suurenemisel joonkiirus kasvab.
annaabi.ee 
