Newtoni seadused ja gravitatsioon (0)

NEWTONI SEADUSED
Mass (m) – skalaarne suurus, mis iseloomustab keha võimet säilitada oma liikumisolekut (kiirust). Mass on keha inertsuse mõõduks.
m1 m = m1+m2+m3
m2 m3 m – kehade süsteemi mass
Jõud () – vektoriaalne suurus, mis iseloomustab kehadevahelist mõju. Kui vaadeldav keha on mõjutatud mitme keha poolt, siis nende mõjud liituvad ():
Mõju võib edasi kanduda nii kehade vahetul kokkupuutel kui ka välja kaudu.
Väli – mateeria esinemise vorm, mille kaudu antakse kehadevaheline mõju ruumis edasi lõpliku kiirusega ilma nendevahelise kokkupuuteta.
Kulgliikumine – keha kõik punktid liiguvad mööda ühesuguseid trajektoore (keha jääb iseendaga paralleelseks)
Pöördliikumine (pöörlemine) – keha kõik punktid liiguvad mööda ühiste keskpunktidega (kontsentrilisi) ringjoonelisi trajektoore.
Need ühised keskpunktid moodustavad
pöörlemistelje.
0
Newtoni I seadus (inertsiseadus):
Kõik kehad liiguvad ühtlaselt ja sirgjooneliselt või on paigal seni, kuni teiste kehade mõju ei sunni seda olekut muutuma .
Inertsiaalne taustsüsteem – taustsüsteem, milles kehtib inertsiseadus.
Newtoni II seadus:
Jõu mõjul liigub keha kiirendusega , mis on võrdeline kehale mõjuva jõuga ja pöördvõrdeline keha massiga
Mitme jõu mõjumisel vaadeldavale kehale
Newtoni II seadusest , millest jõu F ühik SI-süsteemis on:
= 1 kg ·1 m/s2 = 1 kg·m/s2 = 1 N (njuuton)
1N on selline jõud, mis rakendatuna kehale massiga 1 kg annab sellele kiirenduse 1 m/s2.
Newtoni III seadus:
Kaks keha mõjutavad teineteist võrdsete ja vastassuunaliste jõududega.
Need kaks jõudu ei tasakaalusta teineteist, sest nad on rakendatud erinevatele kehadele .
Gravitatsioon
Gravitatsioon – kehadevaheline tõmbumine, mis on põhjustatud massi olemasolust kehadel.
Gravitatsiooniseadus :
Kaks ainepunkti tõmbuvad jõuga, mis on võrdeline nende masside korrutisega ja pöördvõrdeline nendevahelise kauguse ruuduga.
G – gravitatsioonikonstant .
m1 r m2
γ = 6,67۰10-11 Nm2/kg2.
Gravitatsioonikonstandi füüsikaline mõte – selle arvväärtus võrdub jõuga, millega kaks ühikulise massiga ainepunkti mõjutavad teineteisest ühikulisel kaugusel.
Raskusjõud
Raskusjõud – gravitatsioonist põhjustatud vaadeldavale kehale mõjuv jõud
g – raskuskiirendus (vabalangemise kiirendus) – kiirendus, millega kõik kehad liiguvad ainult raskusjõu mõjumisel.
Maa ja vaadeldava keha vaheline gravitatsioonijõud:
Maa h
m
RM
mM
r = RM+h
Võrdsustades gravitatsioonijõu kaks avaldist:
Maapinna lähedal, kus , g = 9,81 m/s2.
Keha kaal. Kaaluta olek
Keha kaal () – jõud, millega keha mõjutab alust või riputusvahendit:
Märk + vastab üles, märk - alla suunatud kiirendusele a.
Kui keha langeb vabalt, siis a = g ja P = 0, st keha on kaaluta olekus.
Kaaluta olek – olek, milles on kõik vabalt langevad (ainult raskusjõu mõjul liikuvad) kehad.
Maa tehiskaaslaste liikumine. I kosmiline kiirus
Ümber Maa mööda ringjoonelist orbiiti liikuva tehiskaaslase kiiruse v leiame kesktõmbejõu Fk = m۰ak ja gravitatsioonijõu Fg avaldiste võrdsustamisel:
kus m on tehiskaaslase mass.
Kui tehiskaaslane liiguks maapinna kõrgusel (h = 0), siis
ja vI = 7,9۰103 m/s. Seda kiirust nimetatakse esimeseks kosmiliseks kiiruseks.
Hõõrdumine
Hõõrdumine – nähtus, mis esineb kokkupuutuvate kehade vahel ja takistab nende omavahelist liikumist.
Paigalseisuhõõre – teineteise suhtes paigalseisvate kehade vahel esinev hõõrdumine.
Liugehõõre – teineteise suhtes liikuvate kehade vahel esinev hõõrdumine.
Hõõrdejõud () – hõõrdumisel esinev jõud, mis sõltub kokkupuutuvate pindade siledusest, kehade materjalist ja pindadega risti mõjuvast jõust (rõhumisjõust) ning on suunatud piki kokkupuutuvaid pindu; liugehõõrdel liikumisele vastupidises suunas (liugehõõrdejõud), paigalseisuhõõrdel - liikumapaneva jõuga vastupidises suunas (paigalseisuhõõrdejõud). Liugehõõrdejõud on paigalseisuhõõrdejõu suurim väärtus.
Katsed näitavad, et
kus μ on liugehõõrdetegur, mille väärtus sõltub kehade materjalist ja hõõrduvate pindade siledusest.
Deformatsioonid . Elastsusjõud
Deformatsioon – keha mõõtmete ja kuju muutus.
Deformatsiooni liigid:
- tõmme
- surve
- vääne
- paine
- nihe
Elastne deformatsioon – deformatsioon, mis kaob peale deformeeriva jõu lakkamist.
Mitteelastne (plastne) deformatsioon – deformatsioon, mis säilib peale deformeeriva jõu lakkamist.
Hooke ´i seadus:
Elastsel deformatsioonil kehas tekkiv elastsusjõud on võrdeline deformatsiooni suurusega ja on suunatud vastupidiselt deformatsiooni suunale.
kus k on keha jäikustegur. Selle ühik tuleneb Hooke´i seadusest
1 N/m on sellise keha jäikustegur, milles 1m suuruse elastse deformatsiooni korral tekib selles kehas elastsusjõud 1N. Jäikusteguri arvväärtus näitab, kui suur elastsusjõud tekib kehas selle keha ühikulise deformatsiooni korral.