Mehaanika ja soojusõpetus (1)

Ühtlane sirgjooneline liikumine: trajektoor on sirge ja keha liigub nii, et kiiruse muutus mistahes võrdsetes ajavahemikes on ühesugune. Läbitud teepikkus on võrdne nihke arvväärtusega. Liikumisvõrrand: x=x0+v∙t, milles nihe s=v∙t
Ühtlaselt muutuv liikumine: keha kiirus mistahes võrdsetes ajavahemikes muutub võrdse suuruse võrra. Liikumisvõrrand: x=x0+v0t+(at2)/2, milles nihe s=v0t+(at2)/2. Seos teepikkuse ja kiiruse vahel: s=(v2-v02)/2a.
Taustsüsteem: kella ja koordinaatsüsteemiga varustatud keha, mille suhtes liikumist vaadeldakse.
Teepikkus: läbitud tee pikkus, mõõdetuna piki trajektoori. Tähis l, ühik 1m.
Nihe: suunatud sirglõik, mis ühendab keha alg-ja lõppasukohta. Tähis , ühik 1m.
Hetkkiirus : näitab kiirust antud ajahetkel. Tähis . Ühik 1 m/s. .
Kiirendus: näitab, kui palju muutub kiirus ajaühikus. Tähis a, ühik 1m/s2. .
Liikumise suhtelisus: Iga liikumine on suhteline, s.t. toimub mingi teise keha suhtes. Seda keha nimetatakse taustkehaks. Kui täiendavat kokkulepet pole, on taustkehaks Maa.
Mass: iseloomustab keha inertsust ja vastastikust külgetõmmet. Tähis m, ühik 1kg.
Jõud: iseloomustab kehade vastastikmõju tugevust. Tähis , ühik 1N.
Rõhk: näitab, kui suur jõud F mõjub pinnaga risti ühele pinnaühikule. Tähis p, ühik 1N/m2=1Pa. Valem p=F/S (S – pindala).
Tihedus: näitab, kui suur on ühikulise ruumalaga keha või ainehulga mass. Tähis ρ. Valem ρ=m/V.
Raskusjõud: gravitatsioonijõud, millega Maa tõmbab enda poole tema lähedal asuvaid kehi. Valem F=mg (g – raskuskiirendus ; g=9,81m/s2) !? sama vist, mis F=ma
Elastsusjõud: keha kuju või mõõtmete muutumisel kehas tekkiv jõud. Valem: F=kx (k – keha jäikus; x – deformatsioon ); Hooke ’i seadus: venitusel või survel on elastsusjõud võrdne keha pikkuse muutusega. F=-kΔl (k – jäikus, Δl – pikkuse muutus)
Hõõrdejõud: esineb ühe keha liikumisel mööda teise keha pinda. Valem: F=μN (μ – hõõrdetegur).
Üleslükkejõud: vedelikku sukeldunud kehale mõjuv jõud, mis on võrdne keha poolt väljatõrjutud vedelikule mõjuva raskusjõuga. Valem: F=ρgV (V - allpool vedeliku pinda paikneva kehaosa ruumala).
Impulss : keha massi ja kiiruse korrutis. Tähis p, mõõtühik 1kg∙m/s. Valem p=mv. Vektoriaalne suurus.
Newtoni I seadus: keha liigub ühtlasel ja sirgjooneliselt või seisab paigal, kui talle mõjuvate jõudude resultant võrdub nulliga.
Newtoni II seadus: keha kiirendus on võrdeline mõjuva jõuga ja pöördvõrdeline massiga.
Newtoni III seadus: kahe keha vahel mõjuvad jõud on suuruselt võrdsed, kuid vastassuunalised, .
Gravitatsiooniseadus: kaks keha tõmbuvad teineteise poole jõuga, mis on võrdeline nende massidega ja pöördvõrdeline nendevahelise kauguse ruuduga. F=G∙(m1m2)/r2. G=6,67∙10-11 N∙m2/kg2.
Impulsi jäävuse seadus: suletud süsteemi koguimpulss on sinna kuuluvate kehade igasugusel vastastikmõjul jääv. p1+p2+…..= const .
Absoluutselt elastne põrge:
Absoluutselt mitte elastne põrge:
Mehaaniline töö: võrdne kehale mõjuva jõu, nihke ja jõu ning nihke vahelise nurga koosinuse korrutisega. Tähis A, ühik 1J. Valem A=Fscosα.
Võimsus: skalaarne füüsikaline suurus, mis on määratud tehtud töö ja selleks kulunud aja jagatisega. Valem: N=A/t, ühik 1W=1J/1s=1kg∙m2/s3.
Mehaaniline energia: iseloomustab keha võimet teha tööd. Liikuva keha energiat nimetatakse kineetiliseks: Ek=(mv2)/2. Kehade vastastikmõjust tingitud energiat nimetatakse potentsiaalseks energiaks: Ep=mgh.
Energia jäävuse seadus: suletud süsteemi mehaaniline koguenergia on jääv. Ek+Ep=const
Ringliikumine : punktmassi liikumine ringjoonelisel trajektooril.
Nurkkiirus: näitab, millise pöördenurga sooritab keha ajaühikus. Valem: v=ωr. Ühik 1rad/s.
Kesktõmbekiirendus: kiirendus, mis on suunatud pöörlemiskeskpunkti poole. Tähis an Valem: an=v2/r. Ühik: 1m/s2.
Joonkiiruse ja nurkkiiruse seos:
Võnkumine: liikumine, mis kordub kindlate ajavahemike järel.
Periood: aeg, mis kulub võnkuval kehal ühe täisvõnke tegemiseks. Tähis T, ühik 1s.
Sagedus: võngete arv ajaühikus. Tähis f, ühik 1Hz, valem f=1/T.
Hälve: võnkuva keha kaugus tasakaaluasendist. Tähis x, ühik 1m.
Amplituud : maksimaalne kaugus tasakaaluasendist. Tähis x0, ühik 1m.
Laine: võnkumise edasikanne ruumis.
Ristlaine : osakesed võnguvad risti laine levimissuunaga. Näiteks vee pinnalained .
Pikilaine: osakesed võnguvad piki laine levimissuuna. Näiteks helilained .
Laine levimiskiiruse ja lainepikkuse seos:
Ideaalne gaas : selline gaas , mille molekulide mõõtmeid pole vaja arvestada ja mille molekulidevaheline vastastikmõju on tähtsusetult väike.
Ideaalse gaasi olek ja selle muutumine:
Molekul :
Siseenergia : keha molekulide kineetilise ja potentsiaalse energia summa. Tähis U.
Temperatuur: füüsikaline suurus, mis iseloomustab keha soojuslikku seisundit ja on määratud keha molekulide soojusliikumise kineetilise energiaga.
Soojushulk : soojusülekandel üleantav energiahulk. Q=cmΔt
Gaasi rõhk: on tingitud gaasimolekulide põrgetest vastu anuma seinu.
Ideaalse gaasi olekuvõrrand: antud gaasikoguse rõhu ja ruumala korrutis on võrdne absoluutse temperatuuriga. (pV)/T=(m/M)∙R (m –gaasi mass, M – molaarmass , R – gaasi universaalkonstant R=8,31 J/(molk∙K)
Isoprotsessid : 1. Isotermilise protsessi käigus ei muutu gaasi temperatuur; 2. Isobaarilise protsessi käigus ei muutu gaasi rõhk. 3. Isohoorilise protsessi käigus ei muutu gaasi ruumala.
Termodünaamika esimene seadus: süsteemi siseenergia muut on võrdne välisjõudude töö ja süsteeile antud soojushulga summaga.
Soojusmasin : siseenergiat mehaaniliseks energiaks muutev seade.
Soojusmasina kasutegur: näitab, kui suure osa juurdeantavast soojusenergiast muundab masin kasulikuks tööks. η=(Q1-Q2)/Q1=A/Q1.
Aine agregaatolek ja selle muutumine: