Leidsid 33 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "Mehaaniline energia". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
mehaaniline, siseenergia, langemisel, kineetiliseks, siseenergiaks, jäävusseadus, konservatiivsed, raskusjõudVaskjuhtmeid (trosse) valmistatakse diameetriga 2,24 25,2 mm, läbimõõduga kuni 3,6 mm koosneb juhe ühest traadist. Terasjuhtmeid (trosse) valmistatakse diameetriga 3 12,6 mm, läbimõõduga kuni 5 mm koosneb juhe ühest traadist. Valmistatakse ka terassüdamikuga alaumiiniumjuhtmeid diameetriga 4,5 42,4 mm. Liinide paljasjuhtmete materialina on kasutusel alumiiniumi-, vase- terase- ja teisi sulameid. Vooluallikas ehk elektrivooluallikas ehk toiteallikas on seade, milles mehaaniline, keemiline või siseenergia muundatakse elektrienergiaks. Keemilised vooluallikad on vooluallikad, millega saadakse elektrivoolu redoksreaktsioonide kulgemisel vabaneva energia arvel. Nt: generaator, päikesepatarei, aku, hüdroenergia, termoelement, tuulegeneraator!!! Mehaaniline energia on keha võime teha mehaanilist tööd. Mehaaniline energia on summa keha kulg- ja pöördliikumise kineetilisest energiast ning keha potentsiaalsest energiast välisjõudude väljas
gaasi mass jagatud raketi massiga ja korrutada see jagatis gaaside väljumise kiirusega 3. Tööks nimetatakse keha või kehade süsteemi mehaanilise oleku protsessi kirjeldavat suurust.vibu vinnastamine,puu otsa ronimine 4. Energiaks nimetatakse keha või kehade süsteemi mehaanilist olekut kirjeldavat suurust, mis näitab võimet teha tööd. Liikumisenergiat nimetatakse kineetiliseks energiaks. 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
muutmiseks on tarvis rakendada jõudu); b)mass kui raske mass väljendab keha võimet tõmmata ligi teisi kehi ehk gravitatsioonivõimet. Ekslikult mõistetakse mõnikord massi all ka kaalu. Jõud on füüsikaline suurus, mis iseloomustab vastastikmõju tugevust. Jõudu määratleb tugevus ja suund (mõnikord on oluline ka rakenduspunkt). Tegemist on seega vektoriaalse suurusega. Jõudu tähistatakse enamasti sümboliga . F 4) Töö ja energia - 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. Pots.energia vastastikmõju e. Asendi energia
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 kehad teda jõuga, mis muutub seaduspäraselt ühest punktist teise, siis öeldakse, et keha asub jõudude väljas. Jõudude puhul, mis sõltuvad ainult keha asukohast, võib juhtuda, et nende töö ei olene vaadeldava keha poolt läbitud teest, vaid ainult tema lähte- ja lõppasukohast ruumis. Niisugusel juhul nimetatakse jõuvälja potentsiaalseks ning jõudusid endid konservatiivseteks
Tartu Kutsehariduskeskus Mehhaaniline energia Referaat Mariliis Majak MJ 212 Juhendaja õp: Dmitri Luppa 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:
vastastikmõju korral jääv. Suletud süsteem on süsteem, mis ei ole vastastikkuses mõjus süsteemiväliste kehadega. 2) Staatiline hõõre - (keha seisab paigal) Dünaamiline hõõre - (keha liigub ühtlase kiirusega) 3) Kineetiline energia on liikuva keha energia, mis on võrdne poole ()antud keha massi ja tema kiiruse ruudu korrutisega. . Kineetilise energia tuletis aja järgi on keha võimsus 4) Konservatiivsed jõud on sellised, mille töö liikumisel 1 2 ei sõltu trajektoorist, vaid punktide 1 ja 2 asukohast ruumis. Konservatiivsete jõudude alla kuuluvad nt potentsiaalne energia (gravitatsiooni jõud ja vedru jõud ) 5) Energia jäävuse seadus on üks olulisimaid jäävusseaduseid füüsikas, mis väidab, et isoleeritud süsteemi kogu energia on ajas muutumatu suurusega (energia on jääv). St, et
trajektoori kujust, sest töö mööda kinnist trajektoori on 0, F x=- du/dx, gradient Jõuväli - kui keha on asetatud niisugustesse tingimustesse, et igas ruumipunktis mõjuvtavad teised kehad teda jõuga, mis muutub seaduspäraselt ühest punktist teise, siis öeldakse, et see keha asub jõudude väljas. 12, mehaanilise energia jäävuse seadus Energia jäävuse seadus. Kui süsteem on isoleeritud ja kõik seal mõjuvad jõud on konservatiivsed, siis koguenergia ajas on jääv. Kineetiline energia- Kineetiline energia on energia, mis on tingitud keha liikumisest teiste kehade suhtes. Seda tähistatakse enamasti E k. Energia mõõtühik SI-süsteemis on džaul (J). Klassikalises mehaanikas näidatakse, et kui keha massiga m liigub kulgevalt kiirusega v, siis tal on kineetilist energiat Ek=mv2/2 See võrdub tööga, mida selline keha on suuteline seismajäämiseni sooritama (energia ongi töö varu)
kiiruse muutumise kiirus. Liikumise suhtelisus- Tänapäeva füüsikas võetakse asukoha mõõtmisel aluseks kindel vaatleja kindlas taustsüsteemis (koordinaadistikus koos kellaga aja mõõtmiseks) ning liikumist vaadeldakse ainult sääraselt fikseeritud taustsüsteemi suhtes. Sellega järgitakse relatiivsusprintsiipi, millest tuleneb, et ei ole olemas absoluutset liikumist. Et absoluutselt liikumatut taustsüsteemi ei ole olemas, siis on iga mehaaniline liikumine suhteline. Liikumisvõrrand- Liikumisvõrrandiks nimetatakse diferentsiaalvõrrandit, mis määrab keha või süsteemi dünaamika. Mehhaanika põhiülesandeks on leida keha asukoht suvalisel ajahetkel. Oletame, et meil on paigalseisev taustkeha, mille mingi punktiga on ühendatud koordinaatteljestiku alguspunkt. Olgu meil tegemist ühemõõtmelise liikumisega st., et on tegemist ainult x-teljega. Alustagu keha liikumist selles taustsüsteemis kiirusega v(0) (algkiirus)
staatiline hõõrdejõud on suunatud vastu sellele liikumisele, mis peaks tekkima ning on maksimaalne hetkel, kui kaks pinda hakkavad teineteise suhtes libisema (suurim seisuhõõrdejõud on võrdne selle jõu suurusega, mis keha paigalolekust välja viib). 3.Absoluutselt elastne põrge on selline, mille käigus kehade summaarne kineetiline energia ja impulss ei muutu: kogu kineetiline energia muutub deformatsiooni potentsiaalseks energiaks ja see omakorda muutub täielikult kineetiliseks energiaks. Pärast põrget kehad eemalduvad teineteisest. 4.Tsentripetaalkiirendus on kiirendus ühtlasel ringliikumisel, suunatud ringjoone keskpunkti poole ja tema suuruse saab arvutada nii joon- kui nurkkiiruse kaudu (normaalkiirendus) väljendab ringliikumisel kiiruse suuna muutumist ajas. avaldub kujul a=v2/r=ω2r ( ω – nurkkiirus). 5. Soojusmasina tööpõhimõte. Lühidalt öeldes on soojusmasin seade, mis muudab soojusenergia mehaaniliseks tööks
KEEMINE on aine üleminek vedelast faasist gaasilisse, kusjuures vedelik aurustub intensiivselt kogu ruumala ulatuses. Keemisel tekivad vedeliku sees küllastunud auru mullikesed, mis üha kasvades tõusevad pinnale ja paiskavad auru vedeliku kohal olevasse ruumi. Keemine on füüsikaline nähtus, aine agregaatoleku muutus, mitte keemiline reaktsioon. LAENG on füüsikaline suurus, mis kirjeldab keha osalemist vastastikmõjus. MEHAANILINE ENERGIA on keha võime teha mehaanilist tööd. Mehaaniline energia on summa keha 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. MAKROKEHA - Suurete kehade kohta kasutatakse nimetust "Makrokeha". Makrokehadeks on auto, rong, kivi, raamat jne. Makrokehad on ka planeedid ja tähed
võrdelised ja vastassuunalised. 5 .Töö Töö on keha liikumisoleku muutumise mõõt, mis on võrdne keha poolt läbitud tee pikkusega ning kehale mõjuva jõu liikumissuunalise komponendi korrurisega. Töö ühikuks on dZaul 6. Võimsus, kasutegus? Võimsus on keha töövõimet iseloomustav suurus, mis on võrdne ajaühiku kohta tehtava tööga. Võimsuse ühik W Kasutegur- nimetatakse samas ajavahemikus tehtud kasuliku( energiat muutva) töö ja kogu tehtud töö suhet. 7. Mehaaniline energia On keha võime teha mehaanilist tööd. Mehaaniline energia on summa keha kulg- ja pöördliikumise kineetilisest energiast ning keha potentsiaalsest energiast välisjõudude väljas. . 8. Mehaanilise energia jäävuse seadus Keha või kehade süsteemi mehaaniline koguenergia jääb liikumise käigus muutumatuks juhul kui ei toimi dissipatiivseid jõude, mis konverteeriksid mehaanilist energiat siseenergiaks. 9. Ülemaailmne gravitatsiooni seadus
Teiste kehade poolt samaväärse mõjutamise puhul võib ühe keha kiirus muutuda kiiresti, teise keha kiirus samades tingimustes aga märgatavalt aeglasemalt. Võib öelda, et teine keha on inertsem ehk teisel kehal on suurem mass. Rahvusvahelises mõõtühikute süsteemis (SI) mõõdetakse keha massi kilogrammides (kg). Jõud on kehade vastastikmõju kvantitatiivne mõõt. Jõud on keha kiiruse muutumise põhjus. Newtoni mehaanikas võib jõududel olla erinev olemus: hõõrdejõud, raskusjõud, elastsusjõud jne. Jõud on vektorsuurus. Kehale mõjuvate kõikide jõudude summat nimetatakse resultantjõuks. Jõudu mõõdetakse dünamomeetri vedru venimise põhjal (joon. 5.1). Joon. 5.1 Jõu mõõtmine vedru venimise põhjal. Tasakaalu korral Newtoni 1. seadus: vastastikmõju puudumisel või vastastikmõjude kompenseerumisel (tasakaalustumisel) on keha kas paigal või liigub ühtlaselt ja sirgjooneliselt. Newtoni teine seadus on dünaamika põhiseadus
Adiabaatilised protsessid nt küttesegu kokkusurumine suurem, mida suurem on trajektoori (ringjoone)raadius:v= R=l/t võimalikult väiksemat pinda. sisepõlemismootorisilindris ja õhu kiire kokkusurumine õhksütikus. Jada: Pöördvõrdeline, juhtmetel pole takistust U=U1+U2+U3 Absoluutselt elastne põrge: kehtib mehaanilise energia jäävuse seadus, 1/C=1/C1+1/C2+1/C3 I=const kuna sellel ei teki jääkdeformatsioone ei muutu mehaaniline energia mingiks teiseks liigiks Pindpinevustegur- arvuliselt = vedeliku pinna 1 ühiku võrra Absoluutselt mitteelastne põrge: selle käigus osa summaarsest Kesktõmbekiirendus-väljnendab ringliikumisel kiiruse muutust ajas an = suurendamiseks vajaliku tööga. G=F/I kineetilisest energiast muutub kehade siseenergiaks
v2 v2 1- 2 1- 2 c c y = y' y ' = y z = z' ja z ' = z t '+ vx' t+ 2 vx t = c2 t' = c v2 v2 1- 2 1- 2 c c Raskusjõud ja kaal Maa külgetõmbe mõjul langevad kõik kehad maapinna poole ühesuguse kiirendusega g. St et Maaga seotud taustsüsteemis mõjub igale kehale jõud P=mg, mida nim raskusjõuks. Jõudu G, millega keha mõjub enda toele, nim keha kaaluks. Võrdus G=P=mg kehtib ainult juhul kui keha ja tugi on Maa suhtes paigal. Kui neil on aga mingigi kiirendus, siis see võrdus enam ei kehti. Kehtib uus seos G = m( g ± a) , kus + märk vastab olukorrale kui a on suunatud üles, -
2. Kiirus. Ühtlane ja ühtlaselt muutuv liikumine. Kiirus on vektoriaalne suurus, mis iseloomustab punktmassi asukoha muutumist ajavahemikus. Kui on punktmassi liikumise kinemaatiline võrrand, siis hetkkiirus ja keskmine kiirus , millest teepikkus . Pöörleva keha punktide joonkiirused . Ühtlane liikumine on keha sirgjooneline liikumine, mille puhul keha massikese läbib liikumise kestel mistahes võrdsete ajavahemike jooksul võrdsed teepikkused. Ühtlaselt muutuv liikumine on keha mehaaniline liikumine, mille korral kiirendus on konstantne. St, et keha kiirus muutub võrdsetes ajavahemikes võrdsete suuruste võrra. Kiiruse suurenemisel on see ühtlaselt kiirenev liikumine, kiiruse vähenemisel ühtlaselt aeglustuv liikumine. 3. Kiirendus. Tangentsiaal- ja normaalkiirendus. Kiirendus vektor, mis iseloomustab keha kiiruse muutumise kiirust aja jooksul. Hetkkiirendus on esitatav kujul , kus tangentsiaalkiirendus ja normaalkiirendus .
Jäikus k näitab, kui suur elastsusjõud tekib ühikulise deformatsiooni korral. Jäikus sõltub keha materjalist ja mõõtmetest. Elastsusjõu mõjul hakkab keha võnkuma, kui jõud ja nihe on suunatud mööda ühte ja sama sirget. Elastsusjõu mõjul hakkab keha liikuma ringjooneliselt, kui kehale mõjuv elastsusjõud on kiirusega risti. Võib väljendada Newtoni II seaduse kaudu: ma x =-k l 8. Ülemaailmne gravitatsiooniseadus. Gravitatsioonikonstant. Raskusjõud. Kaks keha tõmbuvad teineteise poole jõuga, mis on võrdeline nende massidega ja pöördvõrdeline nende vahelise kauguse ruuduga. M 1M 2 F 1 =F 2=G R2 G gravitatsioonikonstant G =6,67*10-11 Nm2/kg2 Kehtivus: punktmassid kerakujulised kehad Raskusjõud gravitatsioonijõud, kui üks keha on Maa ja teine keha asub Maa lähedal F=mg g raskuskiirendus g =9,8 N/kg GM g= 2 R M Maa mass (6*1024 kg)
ühtlaselt.ja sirjooneliselt, kannab Galilei relatiivsusprinsiibi nimetust. Näit. Astudes ühtlaselt ja sirgjooneliselt, ilma tõugeteta liikuva rongi vagunis, ei saa me kindlaks teha, kas vagun liigub või mitte, kui me ei vaata aknast välja. Vaba langemine, visatud kehade liikumine ja kõik teised mehaanika nähtused, toimuvad samuti nagu seisvas vagunis. 6.Jõud: Gravitatsioonijõud, raskusjõud, hõõrdejõud, elastsusjõud Maa külgetõmbe mõjul langevad kõik kehad maapinna poole ühesuguse kiirendusega, mida tavaliselt märgitakse tähega g. See tähendab, et maaga seotud taustsüsteemis mõjub igale kehale massiga m jõud P = mg mida nimetatakse raskusjõuks. Kui keha on Maa suhtes paigal (jõud P on tasakaalustatud toe- või riputusvahendiga), siis jõudu millega keha mõjub riputusvahendile või toele nim. keha kaaluks.
• Matemaatiliselt saab inertsiseadust väljendada nii: • →F=0⇒→a=0 Kokkuvõte • Resultantjõud- Jõudude liitmisel tuleb järgida vektorite liitmise reegleid. Samale kehale mõjuvate jõudude summat nimetatakse resultantjõuks. • Newtoni I seadus-Kehale mõjuvate jõudude puudumisel või nende kompenseerumisel on keha kas paigal või liigub ühtlaselt ja sirgjooneliselt. Kontrollküsimused • Vette vajuvale kivile mõjub raskusjõud 5 N ning üleslükkejõud 1,4 N. Kui suur ja mis suunas on suunatud resultantjõud? • Põldu kündev traktor liigub ühtlaselt ja seega liikumine ei muutu. Millised traktorile mõjuvad jõud üksteist kompenseerivad? • Miks on liikuvas bussis seisval inimesel raske säilitada oma asendit, kui buss äkki peatub? • Miks ei või õngeritva järsult tõmmata, kui kala on konksu otsa jäänud? • Kas Kuu tiirlemine ümber Maa on näide Newtoni I Newtoni teine seadus ehk
Gravitatsiooniseadus jõud, millega kaks keha tõmbuvad, võrdeline nende kehade massidega ning pöördvõrdeline nendevahelise kauguse ruuduga. Gravi võlja isel suurused väli on ainest erinev mateeria eksisteerimise vorm, mille kaudu aine osakesed mõjutavad teineteist. Välja isel väljatugevus. Gravi väljatugevuseks nim jõudu, mis selles punktis mõjub ühikulise massiga kehale. G=F/m Töö gravi väljas dA=Fdr Potentsiaalne energia raskusväljas potentsiaalne energia on mehaaniline energia, mis on kehal või keha osadel nende vastastikuse asendi tõttu. Potentsiaalne energia muut mõõtub tööga, mida teeb vaadeldav süsteem üleminekul ühest asendist teise. A=-Wp=Wp1 Wp2; Wp=mPii Potentsiaalne energia elastsel deformatsioonil F=xk; A=Wp1- Wp2= kx12/2 - kx22/2; Wp=kx2/2 Mehaanilise energia jäävuse seadus isoleeritud süsteemis, kus kehade vajel mõjuvad ainult konservatiivsed jõud, on süsteem meh koguenergia jääb. W=Wp+Wk; dmv/dt= f + F; f
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, N=Fv, N= FS/t).VÕIMSUSE ÜHIK on W (vatt). ENERGIAKS nim keha või kehade süsteemi võimet teha tööd.
Nullvektor Vektorit O = (0; 0) nimetatakse nullvektoriks o nullvektori pikkus on võrdne nulliga o nullvektori alguspunkt ja lõpp-punkt ühtivad o nullvektori siht ja suund ei ole määratud Vektorite liitmine Vektorite summa koordinaadid saame, kui liidame nende vektorite vastavad koordinaadid 2. KINEMAATIKA Kinemaatika põhiülesanne on leida keha asukoht mistahes ajahetkel. Mehaaniline liikumine on keha asendi muutumine teiste kehade suhtes ruumis aja jooksul. Keha asukoha määramiseks on vajalik taustsüsteem (taustkeha ja koordinaatteljed) Aeg on skalaarne suurus, pidev, ei sõltu keha liikumisest Ringliikumine on kõverjoonelise liikumise alaliik. Ta on alati kiirendusega liikumine Kinemaatika põhisuurused on kiirus ja kiirendus Punktmass – nt: auto parklas, mitte mootor ja rool eraldi Liikumisseadus
ajamõõtmissüsteem. · Taustsüsteeme, kus kehtin Newtoni I seadus, nimetatakse inertsiaalseteks taustsüsteemideks. Maad võib ligikaudu lugeda inertsiaalseks taustsüsteemiks. 4. · Gravitatsioonijõud on siis, kui kaks punktmassi tõmbavad teineteist jõuga, mis on võrdeline masside korrutisega ja pöördvõrdeline kauguse ruuduga. kus m1 ja m2 on kehade massid, r nendevaheline kaugus ja G gravitatsioonikonstant. · Raskusjõud on gravitatsioonijõud, mis mõjub kehale Maa pinnal või pinna lähedal. · Keha kaal jõud, millega keha mõjub toele või riputile. · Keha kaal ja raskusjõu võrdsus tingimus - Keha kaalu ei tohi segi ajada raskusjõuga. Keha kaal mõjub riputile või toele, aga raskusjõud mõjub kehale endale. Keha kaal mõjutab teisi kehi. · Keha kaalu valemid kiirendusega liikumisel - P = m(g-a) on siis, kui keha langeb.
Joonkiiruse suuruse määravad keha pöörlemise kiirus ja antud punkti kaugus pöörlemisteljest. v=R. 5. Inertsiaalsed taustsüsteemid. Inertsiseadus- iga keha püsib paigal või liigub ühtlaselt ja sirgjooneliselt kuni mõne teiste kehade mõju ei sunni seda olekut muutma (N I). Taustsüsteemi, milles N I seadus kehtib nim. inertsiaalseks. 6. Dünaamika põhimõisteid: Olek- antud ajahetkel olev keha mehaaniline olek. Jõud- isel. teiste kehade poolt antud kehale avaldatava mõju suurust ja suunda. Mass- suurus, mis peegeldab seda kuidas keha reageerib teiste kehade poolt avaldatava mõju suurusele ja suunale. Impulss- on vektoriline suurus, mis on võrdne massi ja kiiruse korrutisega. 7. Newtoni II seadus- iga keha puhul on kiirendus võrdeline sellele kehale mõjuva jõuga ning pöördvõrdeline tema massiga.
TÖÖ JA ENERGIA 1) MEHAANILINE TÖÖ Mehaanilist tööd tehakse juhul kui kehale mõjub jõud ja keha liigub. Öeldakse et tööd teeb jõud. Jõu tööd teeb jõud. Jõu tööks nimetatakse jõu teepikkuse ja nendevahelise nurga koosinuse korrutist. A=F*s*cosalfa A=mehaaniline töö, F=jõud, s=teepikkus, alfa=nurk. [a]=1J, [f]= 1JN, [s]=1m . Tööd ei tehta juhtudel kui F=0, ehk jõud ei mõju; kui S=0, keha ei liigu; cosalfa=0, ehks nurk on 90kraadi.
Seda makromaailma kirjeldavat füüsikat, mille aluseks said Newtoni sõnastatud mehaanikaseadused, nimetatakse klassikaliseks füüsikaks. Mehaanika põhiülesandeks on leida keha asukoht mistahes ajahetkel. Taustsüsteem on mingi kehaga (taustkehaga) seotud ruumiliste ja ajaliste koordinaatide süsteem. Taustkeha, koordinaatsüsteem ja ajamõõtmisvahend (kell) moodustavad taustsüsteemi. 3. KULGLIIKUMINE JA PÖÖRLEMINE Kulgliikumine ehk translatoorne liikumine on jäiga keha mehaaniline liikumine, mille korral keha kõikide punktide trajektoorid on igal hetkel samasihilised ja tervikuna ühesuguse kujuga. Üldjuhul on kulgliikumine täielikult kirjeldatud, kui keha on antud kohavektori sõltuvus ajast. Erijuhud: ühtlane sirgjooneline liikumine, ühtlane ringliikumine, ühtlaselt kiirenev sirgjooneline liikumine. Pöörlemine on liikumine, mille puhul kaks kehaga seotud punkti ning neid punkte läbiv sirge on liikumatud
Potentsiaalne energia on energia, mida keha omab oma asendi tõttu teiste kehade suhtes (tähis pii, ühik 1J) Kineetilise energia teoreem Keha poolt tehtud töö on võrdne keha kineetilise energia muuduga Potentsiaalse energia teoreem Keha poolt tehtud töö on võrdne keha potentsiaalse energia muudu vastandväärtusega Mehaanilise koguenergia jäävuse seadus Suletud süsteemi kuuluvate kehade mehaaniline koguenergia on nende kehade igasugusel vastasmõjul jääv Energia jäävuse seadus Energia ei teki ega kao, vaid ainult muundub ühest liigist teise või kandub ühelt kehalt teisele Mehaaniline koguenergia on keha kineetilise ja potentsiaalse energia summa (tähis E, ühik 1J) Kasulik töö on töö, mille tegemiseks seadeldis on konstrueeritud Kasuteguriks nimetatakse füüsikalist suurust, mis näitab milline osa energiast kasutatakse kasulikuks energiaks ehk kasulikuks tööks (tähis
Kõik kehad langevad õhutühjas ruumis ühesuguse kiirendusega, mis ei sõltu ei keha massist, materjalist ega kujust. Vaba langemise kiirendus tähistatakse tähega g. Kerakujulise ja kerasümmeetrilise massijaotusega keha korral on raskuskiirendus kera pinnal arvutatav valemiga, mis tuleneb otseselt Newtoni gravitatsiooniseadusest: g=G M/R2. G-gravitatsioonikonstant, M-kera mass, R-kera raadius. Kaal vs raskusjõud Raskusjõud on kehale mõjuv jõud, mis on põhjustatud peamiselt gravitatsioonijõust ja tsentrifugaaljõust. Keha kaal on jõud, millega keha mõjutab alust või riputusvahendit. Keha kaal mõjub alusele või riputusvahendile, raskusjõud mõjub aga kehale endale. Erinevus on rakenduspunktis. Hõõrdejõud, millest sõltub, millest ei sõltu Kokkupuutuvate pindade vahel esinev vastastikmõju. On alati vastassuunaline kehade liikumisele.
liiguvad pärast põrget ühesuguse kiirusega, moodustades uue keha Absoluutselt elastseks põrkeks nimetatakse sellist põrget, kus kehad pärast põrget liiguvad eraldi ning impulsside ja kineetiliste energiate summa enne ja pärast põrget on sama 5) Mehaaniline töö (+ “mehaanika kuldne reegel”) o Võimsus (+ valem ja mõõtühik)võimsus näitab töö tegemise kiirust. N=A/t o Konservatiivsed, dissipatiivsed jõud ja tsentraalne jõuväli (+ joonis)konservatiivne jõud, kus töö on null.Dissipatiivsed jõud, kus töö on nullist erinev, Tsentraalne on jõud, mille suurus sõltub vastastikmõjus olevate kehade vahekaugusest ja on suunatud piki nende kehade masskeskmeid ühendavat sirget. o Kineetiline ja potentsiaalne energia (+ valemid ja mõõtühikud) Kineetiline
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. NB! Newtoni seadused kehtivad piisava täpsusega vaid valguse kiirusest olulisemalt aeglasemalt liikuvate kehade korral. Vastasel korral tuleb kasutada Einsteini relatiivsusteooriat. Töö ehk mehaaniline töö (tähis: A ) on füüsikaline suurus, mis kirjeldab olukorra muutmisel tehtavat pingutust ning võrdub jõu ja jõu mõjul liikunud keha nihkevektori skalaarkorrutisega. Kui kehale mõjub jõud ja keha selle jõu mõjul liigub, siis teeb see jõud tööd. Töö on positiivne, kui jõud on samasuunaline liikumisega, aidates seega liikumisele kaasa. Positiivse töö puhul on nurk α jõu ja keha liikumissuuna vahel teravnurk ehk suurusega alla 90° (valem 3)
mõjumise suuna ja keha liikumissuuna vahel. Sõltuvalt jõu mõjumise suunast võib töö olla nii positiivne kui ka negatiive. Kui aga kehale mõjuv jõud on risti keha liikumissuunaga, siis on selle jõu töö võrdne nulliga. Nii näiteks on niidi otsas oleva kuulikese ühtlasel ringliikumisel (pöörlemisel) niidi tõmbe poolt tehtav töö võrdne nulliga, sest niidi tõmme on risti kuulikese kiirusega ja seetõttu ka kuuli liikumissuunaga. Raskusjõu töö Juhul kui kehale mõjub raskusjõud, avaldub töö kujul A = Ph = mg h , kus h on keha algkõrguse ja lõppkõrguse vahe h = h1 - h2 . Elastsusjõu töö Juhul kui kehale mõjub elastsusjõud F = -k x , avaldub töö kujul 3 k x2 A= , 2 kus x on hälve tasakaaluasendist. Näidisülesanne 3. Poiss pingutas kelgu vedamisel nööri jõuga 50 N. Kui palju tööd ta tegi, kui ta vedas kelku 150 m ja kelgunöör moodustas liikumise suunaga nurga 45 0 ?
2.Keha raskuskese. Punktmass Punktmass e. masspunkt on füüsikaline keha mudel, mille puhul mass loetakse koondatuks ühte ruumpunkti. Keha raskuskese ühtib massikeskmega. Raskuskese on punkt mida läbib keha osakestele mõjuvate raskusjõudude resultaadi mõjusirge keha igasuguse asendi korral. 3.Kulgliikumise iseloomulikud parameetrid Kulgliikumise korral liiguvad keha kõik punktid ühtemoodi st. läbivad samas ajaühikus sama teepikkuse. Kulgliikumine on jäiga keha mehaaniline liikumine, mille korral keha kõikide punktide trajektorid on igal hetkel samasihilised ja tervikuna ühesuguse kujuga. 4.Nihe. Nihke ja lõppkiiruse valemid Nihe on vektoriaalne füüsikaline suurus, vektor keha algasukohast keha lõppasukohta. Nihke tähis s→ , Nihke valem s→=V→t (s→-nihkevektor, V→ - kiirus, t-aeg ühik meeter m) Nihke valem s→=V0t + Lõppkiiruse valem V=V0+at (V-lõppkiirus, V0-algkiirus, a-kiirendus, t-aeg ühik m/s)
vo algkiirus (1 m/s) Mehaaniline liikumine on ajas toimuv keha asukoha muutumine. Mehaanilise liikumise kirjeldamiseks on vaja: 1)valida keha, mille suhtes me liikumist jälgime, seda nim. taustkehaks. 2)siduda taustkehaga koordinaadistik. 3)siduda taustkehaga ajamõõtmisviis ehk kell. Seda kolmest komponendist koosnevat süsteemi nim. taustsüsteemiks. Mehaanilist liikumist liigitatakse erinevatel alustel: 1) Trajaketoori kuju alusel liigitatakse mehaaniline liikumine sirgjooneliskes ja kõverjooneliseks liikumiseks. 2) Võrdsetes ajavahemikes sooritatud nihete alusel liigitatakse mehaaniline liikumine ühtlaseks ja mitteühtlaseks liikumiseks. 1) Mehaanika põhiülesanne- on tuntud massiga keha asukoha määramine, mis tahes ajahetkel, kui on teada algtingimused ja kehale mõjuv jõud. 2) Mehaaniline liikumine- on ajas toimuv keha asukoha muutumine. Mehaanilise liikumise kirjeldamiseks on vaja:
Potentsiaalse energia seos raskusjõu poolt tehtud tööga Keha potentsiaalne energia väheneb kehale mõjuva raskusjõu poolt tehtud töö võrra. Mehaaniline energia - Mehaaniliseks energiaks nimetatakse keha kineetilise ja potentsiaalse energia summat. 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.
annaabi.ee 
