Laua paksus d = 4cm = 0,04m Kuuli kiirus lauast väljumisel v2 = 600 m s Takistusjõud F = ? Lahendus Lahendada võib mitut moodi. Üks võimalus on kasutada seost kiirenduse, teepikkuse ning v2 - v2 alg- ja lõppkiiruste vahel a = 2 1 ja Newtoni II seadust. Teine võimalus on kineetilise 2s energia muudu ja takistusjõu töö kaudu. Toome ära viimase lahenduskäigu. mv12 mv22 m 2 Kuuli kineetiline energia väheneb E = - = ( v1 - v22 ) 2 2 2 Takistusjõu pool tehtud töö A = Fs Energia jäävuse seadusest tulenevalt järgi kineetilise energia muut võrdne takistusjõu poolt tehtud tööga E = A m 2 2 ( v1 - v22 ) = Fs
= Kahe keha absoluutselt elastse pörke puhul vöime kirjutada m1v1 + m2 v 2 = m1u1 + m2 u2 , (2) Eeldame, et kehad liiguvad samas suunas, st nii v1 kui ka v2 on positiivsed. Siis saame valemist (2) 2 2 m1v1 + m2 v 2 m1u1 m2 u2 , (3) Kasutades nüüd energia jäävuse seadust mv12 mv 2 mu21 2 + = 2 2 (4) mu2 + , 2
Mõjugu jääv jõud F (see võib olla ka mitme jõu resultant) kehale massiga m selle keha nihke suunas. Sel juhul töö A = Fs. Jõu mooduli leiame Newtoni teisest seadusest: F = ma. Nihke s moodul keha ühtlaselt muutuval sirgjoonelisel liikumisel avaldub järgmiselt: v 22 - v12 s= , kus v1, v2 ja a on vastavalt algkiiruse, lõppkiiruse ja kiirenduse moodul. Seega võime 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.
Töö ühikuks SI süsteemis on dzaul(J), dimensiooniga kg 2 . s 21. Võimsus. Töö leidmine võimsuse kaudu. dA r r N= = F v dt t2 A12 = N dt t1 Võimsuse ühikuks vatt: 1W = 1 J/s 1hj = 735,5 W 22. Kineetilise energia ja töö seos. Jõu poolt sooritatud töö mõõdab kineetilise energia muutust. mv 2 Wk = 2 mv 22 mv12 A = Wk = Wk 2 - Wk 1 = - 2 2 Tulemus ei olene trajektoori kujust, vaid ainult olukorrast selle alg- ja lõpp-punktis. 23. Potentsiaalsete jôudude väli. Potentsiaalses jôuväljas asuva punktmassi potentsiaalne energia. Keha potentsiaalne energia homogeenses raskusjõu väljas. Potentsiaalsete jõudude väli Tsentraalsed jõuväljasid nimetatakse ka potentsiaalseteks jõuväljadeks ja seal esinevaid jõudusid tsentraalseteks või konservatiivseteks jõududeks
Ülemisel pildil auto suurendab kiirust, alumisel peatub. v 2 = 72 km/h = 20 m/s v3 = 90 km/h = 25 m/s 1) A 1 = ? 2) A 2 = ? 7 Teatavasti on töö ja kineetiline energia teineteisega tihedalt seotud, töö keha liikumisel on võrdne tema kineetilise energia muuduga, st lõpp- ja algoleku kineetilise energia vahega. 1) Kiirus suureneb. Sel juhul on tehtud töö mv 22 mv12 m 2 A1 = - = (v 2 - v12 ) . 2 2 2 Arvutus annab 3000 A1 = ( (20 2 - 10 2 ) ) J = 450000 J = 450 kJ . 2 2) Auto peatub. Algul liigub auto teatava algkiirusega ja siis peatub, Sel juhul läheb auto kogu esialgne kineetiline energia pidurdustööks mv02 A2 = . 2 Asendades algandmed, saame tulemuseks 3000 252 A2 = ( ) J = 940000 J = 940 kJ. 2
t m rs dv dr 1 2 < F , dr >=< ma, sr >=< m , dr >=< m dv, >=< m dv, v >= mv·dv = d mv dt dt 2 (2) 1 2 1 (2) 1 1 A= d mv = mv 2 |(1) = mv22 - mv12 2 2 2 2 (1) ts rst T = 21 mv 2 sst tss rs s sst tt õs srt töö r rtr sst ts r ts õr s t rt õ töö üü t süst m1 , m2 , . . . , mn trt ri i = 1, 2, . . . , n t rt äsõ Fi ssõ i Pt rst vi t t mi r Ti = 1 m v2