Kiirenduse moodul v2 a = a = 2r = . (2.15) r Viimase tulemuse saamiseks kasutasime ka joon- ja nurkkiiruse seost, vt. valem (2.4). Valemiga (2.15) defineeritud kiirendust nimetatakse ka kesktõmbekiirenduseks ehk normaalkiirenduseks ja tähistatakse a n . Nimetus ,,normaalkiirendus" tuleb sellest, et see on suunatud trajektoori normaali sihis. 2.3 Mitteühtlane pöördliikumine. Nurkkiirendus Punktis 2.1 käsitlesime ühtlase pöördliikumise erijuhtu, kui keha pöörleb konstantse nurkkiirusega. Mitteühtlasel pöördliikumisel lisandub nurkkiirusele nurkkiirenduse mõiste. Pöörleva keha nurkkiirenduseks nimetatakse nurkkiiruse tuletist aja järgi: d (t ) = = (t ) . (2.16) dt Nurkkiirenduse ühikuks on radiaan sekund ruudus: [ ] = 1 rad2 . s Koos võrrandiga (2.5) moodustab (2
Keskmine kiirus mitteühtlasel liikumisel vk = x/t Keskmine nurkkiirus mitteühtlasel liikumisel k = /t Hetkkiirus v(t) = lim x/t (kui t 0) = dx/dt (tuletis) Hetkeline nurkkiirus (t) = lim /t (kui t 0) = d/dt v v0 0 a Kiirendus t (ühik 1 m/s2) Nurkkiirendus t (ühik 1 rad/s2 = 1 s-2) Kiirenduse hetkväärtus a(t)= dv/dt = d2x/dt2 (teine tuletis) Nurkkiirenduse hetkväärtus (t)= d/dt = d2/dt2 Kiiruse muutumisseadus v= v0 + a t Nurkkiiruse muutumisseadus = 0 + t Liikumisvõrrand ühtlaselt kiireneval (aeglustuval) liikumisel Liikumisvõrrand ühtlaselt kiireneval (aeglustuval) liikumisel
kiiruse projektsioon x-teljele ajahetkel t avalduvad vastavalt valemitele x = x 0 + v 0xt + axt 2 / 2 ning v x = v 0x + axt . Ühtlaselt muutuva liikumise korral, mis on kõigi kolme koordinaattelje sihiliste ühtlaselt muutuvate liikumiste summa, lisanduvad analoogilised võrrandid ka teiste telgede jaoks. G G Keha pöörlemist ümber telje iseloomustavad nurkkiirus ja nurkkiirendus . d Nurkkiirus iseloomustab pöördenurga muutumist ajaühikus = ja ühtlasel dt G pöörlemisel ka = t , ühik 1rad s . suund on pöörlemistelje sihiline ja määratakse parema käe reegliga.. Keskmine nurkkiirus ajavahemikus t on leitav valemiga k = t
docstxt/133041309691473.txt
Keskmine kiirus mitteühtlasel liikumisel vk = x/t Keskmine nurkkiirus mitteühtlasel liikumisel k = /t Hetkkiirus v(t) = lim x/t (kui t 0) = dx/dt (tuletis) Hetkeline nurkkiirus (t) = lim /t (kui t 0) = d/dt v - v0 - 0 a= = Kiirendus t (ühik 1 m/s2) Nurkkiirendus t (ühik 1 rad/s2 = 1 s-2) Kiirenduse hetkväärtus a(t)= dv/dt = d2x/dt2 (teine tuletis) Nurkkiirenduse hetkväärtus (t)= d/dt = d2/dt2 Kiiruse muutumisseadus v= v0 + a t Nurkkiiruse muutumisseadus = 0 + t Liikumisvõrrand ühtlaselt kiireneval (aeglustuval) liikumisel Liikumisvõrrand ühtlaselt kiireneval (aeglustuval) liikumisel x = x0 + v0 t + a t2/2 = 0 + t + t2/2
Leiame aja t Vaatleme vertikaalliikumist v0 = 0 m/s v(lõp) = ... y0 = 2 m g = a = 9.8 m/s2 y0 = v0t + at2/2 gt2/2 = 2 t2 = 4 / 9,8 t = 0,64 s v = v0 + at v(vert) = 0 + 9,8 * 0,64 = 6,2 m/s Vaateleme horisontaalliikumist v = s/t v(hori) = 7m / 0,64s = 10,9m/s v(lõp)2 = v(vert)2 + v(horis)2 v(lõp)= 12,5m/s Vastus. Kivi algkiirus: 10,9 m/s ja lõppkiirus: 12,5 m/s Ül. 3 Antud f = 5 Hz M = 1000 Nm t = 20 s Leida I=? Lahendus: nrkkiirus = 2pii*f nurkkiirus = 2pii* 5 = 31, 4 s nurkkiirendus = nurkkiirus / t nurkkiirendus = 31,4 / 20 = 1,6 m/s2 M = I * nurkkiirendus I = M / nurkkiirendus I = 1000 Nm / 1,6 m/s2 = 625 kg*m2 Vastus. Hooratta inertsmoment on 625 kg*m2. Ül. 4 Antud m = 100 g = 0,1 kg nurk = 60 kraadi Ek = 60J Leida v(alg) = ? Lahendus Ek = mV2 / 2 v(lagip)2 = 2Ek / m Arvutan kiiruse lagipunktis. v(lagip)2= 2*60J / 0,1 = 34,64 m/s Leian horisontaalkiiruse. cos a = v(lagip) / v(y) v(y) = v(lagip) / cos a v(y) = 34,64 m/s / cos 60 = 17,32 m/s Leian algkiiruse
on konstantne(jääv). Rööpliikuminekeha selline liikumine, mille puhul iga kehaga muutumatult seotud sirge jääb liikumise kestel algsihiga paraleelseks. Pöörleminejäiga keha selline liikumine,mille puhul mingi kehaga muutumatult seotud sirge jääb muutumatuks. Liikumatut sirget nim. pöörlemisteljeks. Vektoriaalset suurust nim. punkti keskmiseks kiiruseks ajavahemikus t. Ühtlaselt muutuv pöörleminekeha selline pöörlemine, mille puhul keha nurkkiirendus on konstantne( = constant.) Ühtlane pöörleminekeha selline pöörlemine,mille puhul keha nurkkiirendus on konstantne(W=constant.) vkiirus(m/sek) taeg akiirendus släbitud teepikkus a puutekiirendus a normaalkiirendus graskuskiirus ühtlane liikumine S=vt ühtlaselt muutuv liikumine v= Vo a t S= 2 Vertikaalselt muutuv liikumine v= Vo gt
muutumatult seotud punkti jäävad kogu liikumise vältel paigale. Mida nimetatakse jäiga keha pöörlemiseks ümber kinnistelje ja millisel kujul esitatakse sellisel juhul jäiga keha liikumise võrrand? Jäiga keha pöörlemiseks ümber kinnistelje nimetatakse sellist jäiga keha liikumist, mille puhul mingid kaks kehaga muutumatult seotud punkti jäävad kogu liikumise vältel paigale. (t ) Defineerida nurkkiirus ja nurkkiirendus kui vektorid jäiga keha pöörlemisel ümber kinnistelje. Moodul, siht ja suund? Jäiga keha nurkkiiruse moodul võrdub pöördenurga vektori tuletisega aja järgi. Sihiks on pöörlemistelg ja suunatud on ta sinnapoole, kustpoolt vaadatuna toimub pöörlemine vastupäeva. Jäiga keha nurkkiirenduse moodul on võrdne nurkkiirusvektori tuletisega aja järgi. Sihiks on pöörlemistelg ja suunatud
Fh = kNcos = kmgcos k-hõõrdetegur, N-pinnareaktsioon 7. Ühtlaselt muutuv liikumine- konstantse kiirendusega liikumist nimetatakse ühtlaseks muutuvaks (kiirenevaks või aeglustuvaks) liikumiseks. a=const 8. Kiirendus- suurus mis iseloomustab keha kiiruse muutumist ajaühikus. a=v/t a<0aeglustuv, a=0 ühtlane, a>0kiirenev Raskuskiirendus: g=9,81 m/s2 Kesktõmbekiirendus (normaalkiirendus) väljendab ringliikumisel kiiruse suuna muutumist ajas. a n = v2/R = 2R -nurkkiirus Nurkkiirendus näitab, kui palju muutub keha nurkkiirus ajaühikus. = ( - 0) / t (rad/sek2) Kiiruse suuruse muutumist näitab tangentsiaalkiirendus. at = r 9. Pöördliikumine. Pöördliikumise põhivõrrand. Pöörlemine on ringliikumisega sarnane liikumine, pöörlemisel on aga keskpunkt keha sees. Pöörlemise all mõistetakse jäiga, liikumise käigus mitte deformeeruva keha asendi muutus. = /t raadiuse pöördenurk t selle moodustamiseks kujunud ajavahemik
=f(M) Column X Linear Regression for Column X 000 1,50000 2,00000 2,50000 3,00000 3,50000 4,00000 4,50000 e lõppeb t n2 Abifunktsioonid Parameeter, Jõumoment M, Nurkkiirendus mille järgi n h h Nm , ms¯² tuletist võetakse ### #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! 0 ### #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! 0
Fh = kNcos = kmgcos k-hõõrdetegur, N-pinnareaktsioon 7. Ühtlaselt muutuv liikumine- konstantse kiirendusega liikumist nimetatakse ühtlaseks muutuvaks (kiirenevaks või aeglustuvaks) liikumiseks. a=const 8. Kiirendus- suurus mis iseloomustab keha kiiruse muutumist ajaühikus. a=v/t a<0aeglustuv, a=0 ühtlane, a>0kiirenev Raskuskiirendus: g=9,81 m/s2 Kesktõmbekiirendus (normaalkiirendus) väljendab ringliikumisel kiiruse suuna muutumist ajas. a n = v2/R = 2R -nurkkiirus Nurkkiirendus näitab, kui palju muutub keha nurkkiirus ajaühikus. = ( - 0) / t (rad/sek2) Kiiruse suuruse muutumist näitab tangentsiaalkiirendus. at = r 9. Pöörlemine on ringliikumisega sarnane liikumine, pöörlemisel on aga keskpunkt keha sees. Pöörlemise all mõistetakse jäiga, liikumise käigus mitte deformeeruva keha asendi muutus. = /t raadiuse pöördenurk t selle moodustamiseks kujunud ajavahemik = v/r (nurkkiirus) [rad/s] v= R (joonkiirus) [m/s] = t -nurkkiirus -pöördenurk
suunatud? Pöördenurk on nurk, mille võrra pöördub ringliikumises oleva keha trajektoori raadius mingi aja jooksul. Nurkkiirus on füüsikaline suurus, mis iseloomustab pöördliikumist ja on võrdne ajaühikus läbitud pöördenurgaga. Pöördenurga tuletis annab nurkkiiruse. w = dϕ/dt Pöördenurk ja nurkkiirus on suunatud mööda pöörlemistelge. (Parema käe kruvireegel.) 11. Kuidas on seotud punkti joonkiirus ja nurkkiirus? (Põhjendada) 12. Kuidas on seotud pöördenurk ja nurkkiirendus? Millises suunas on need vektorid suunatud? Kui nurkkiirus kasvab, on vektorid samasuunalised ja nurkkiirendus positiivne, muidu vastupidi. Nurkkiirendus näitab, kui palju muutub nurkkiirus ajaühiku jooksul. 13. Keha pöörleb konstantse nurkkiirusega ω. Kuidas avaldub keha punkti joonkiirus? (Põhjendada) v= ω*r 14. Keha pöörleb konstantse nurkkiirusega ω. Kui suur on keha punkti tangetsiaalkiirendus? (Põhjendada) 15. Keha pöörleb konstantse nurkkiirusega ω
Keskmine nurkkiirus on keskmine pöördenurk jagatud ajaga. Pöördenurk on pöörlemistelje juures, pöördevektor on suunatud telje suunas, samuti ka nurkkiirus. 7. Kuidas on seotud punkti joonkiirus ja nurkkiirus? (Põhjendada) Punkti joonkiirus on punkti nurkkiiruse ja raadiuse (punkti kauguse teljest) vektorkorrutis. ds ds = R∙ dϕ; v = =R ∙ ω dt 8. Kuidas on seotud pöördenurk ja nurkkiirendus? Millises suunas on need vektorid suunatud? Nurkkiirendus on pöördenurga teine tuletis aja järgi, st nurkkiirenduse tuletis aja järgi. Pöördevektor on suunatud telje sihis (üles). Nurkkiirendus jaguneb kaheks komponendiks: normaalkiirendus on risti kiiruvektoriga ning suunatud trajektoori kõverustsentrisse ning tangensiaalkiirendus on trajektoori puutuja suunaline. Nurkkiirendus on nende kahe kiirenduse summa. Kui kiiruse suurus kasvab, siis on tangensiaalkiirendus liikumisega
· Sõnastada teoreem kiiruste ja kiirenduste kohta jäiga keha translatoorsel liikumisel. Jäiga keha translatoorsel liikumisel on keha kiirused ja kiirendused võrdsed nii suuruselt kui suunalt. Ka kõikide punktide trajektoor ühtib kui need üksteisele asetada. · Mida nimetatakse jäiga keha pöörlemiseks ümber kinnistelje? Nimetatakse pöörlemist, mille puhul jäiga kehaga muutumatult seotud punkti jäävad kogu liikumise ajal paigale. =f(t) · Defineerida nurkkiirus ja nurkkiirendus kui vektorid jäiga keha pöörlemisel ümber kinnistelje. Moodul, siht ja suund? Nurkkiirus iseloomustab pöördenurga muutumist ajas. Nurkkiirus on vektor, mis määrab keha pöörlemise suuna, sihi ja suuruse. Nurkkiirendus näitab nurkkiiruse muutu ajas. · Mis on nurkkiiruse ja nurkkiirenduse mõõtühikuteks SI-süsteemis? Rad/s ja rad/s2 · Kuidas teisendada nurkkiiruse mõõtühikut pööret minutis SI-süsteemis vajalikuks mõõtühikuks radiaani sekundis?
2) Ringliikumine: Nurkkiirus on füüsikaline suurus, mis näitab raadiuse pöördenurka ajaühiku kohta. Tähis: (omega) Ühik: rad/s (radiaani sekundis) Põhivalem: = / t, kus (fii) on pöördenurk ja t on aeg = 2f Nurkkiirus on võrdeline sagedusega f, selle tõttu kutsutakse perioodilise liikumise nurkkiirust ka nurksageduseks ehk ringsageduseks. Nurkkiirendus näitab nurkkiiruse muutumist ajaühikus ühik on 1rad/s .Kiireneval pöörlemisel on nurkkiirus ja nurkkiirendus samasuunalised ja aeglustuval vastassuunalised. Ühtlaselt muutuval ühesuunalisel pöörlemisel pöördenurk ja nurkkiirus avalduvad valemitega. Kesktõmbekiirendus suunamuutusest tingitud kiirendus on suunatud keha trajektoori kõveruskeskpunkti poole, seega kiirusvektoriga risti, sellest ka nimi kesktõmbe kiirendus. Kesktõmbekiirendus sõltub trajektoori kõverusraadiusest ja keha liikumiskiirusest. ak kesktõmbekiirendus (m/s2) v joonkiirus (m/s)
136. Kuidas antakse liikumise seadus jäiga keha pöörlemisel ümber kinnistelje? 137. Defineerida nurkkiirus jäiga keha pöörlemisel ümber kinnistelje. Keha nurkkiiruseks antud ajahetkel t nim suurust, millele läheneb k väärtus, kui ajavahemik t läheneb nullile. Keha nurkkiirus antud hetkel võrdub arvuliselt pöördenurga esimese tuletisega aja järgi z = lim t 138. Defineerida nurkkiirendus jäiga keha pöörlemisel ümber kinnistelje. Nurkkiirendus iseloomustab keha nurkkiiruse muutust ajas. Pöörlemisel ümber kinnistelje on nurkkiirendus kui suunatud piki pöörlemistelge. Keha nurkkiirendus antud hetkel võrdub arvuliselt nurkkiiruse esimese tuletisega ehk keha pöördenurga teise tuletisega aja järgi. 139. Mis on nurkkiiruse ja nurkkiirenduse mõõtühikuteks SI-süsteemis? Nurkkiirus 1/rad Nurkkiirendus 1/rad² 140
136. Kuidas antakse liikumise seadus jäiga keha pöörlemisel ümber kinnistelje? 137. Defineerida nurkkiirus jäiga keha pöörlemisel ümber kinnistelje. Keha nurkkiiruseks antud ajahetkel t nim suurust, millele läheneb k väärtus, kui ajavahemik t läheneb nullile. Keha nurkkiirus antud hetkel võrdub arvuliselt pöördenurga esimese tuletisega aja järgi z = lim t 138. Defineerida nurkkiirendus jäiga keha pöörlemisel ümber kinnistelje. Nurkkiirendus iseloomustab keha nurkkiiruse muutust ajas. Pöörlemisel ümber kinnistelje on nurkkiirendus kui suunatud piki pöörlemistelge. Keha nurkkiirendus antud hetkel võrdub arvuliselt nurkkiiruse esimese tuletisega ehk keha pöördenurga teise tuletisega aja järgi. 139. Mis on nurkkiiruse ja nurkkiirenduse mõõtühikuteks SI-süsteemis? Nurkkiirus 1/rad Nurkkiirendus 1/rad² 140
Nurkkiirus näitab ühtlase pöörlemise korral nurka, mille võrra keha ajaühiku jooksul pöördub. (parema käe kruvireegel) · Kuidas on seotud punkti joonkiirus ja nurkkiirus? (Põhjendada) Pöörleva keha eri punktidel on erinevad joonkiirused v. Iga punkti kiirus on suunatud mööda vastava ringjoone puutujat ja tema suund muutub pidevalt. Joonkiiruse suuruse määravad keha pöörlemise kiirus ja antud punkti kaugus pöörlemisteljest. · Kuidas on seotud pöördenurk ja nurkkiirendus? Millises suunas on need vektorid suunatud? Nurkkiiruse vektori muut ajas (pöördenurga muut ajas). Kui nurkkiirus kasvab, on vektorid samasuunalised ja nurkkiirendus positiivne, muidu vastupidi. · Keha pöörleb konstantse nurkkiirusega . Kuidas avaldub keha punkti joonkiirus? (põhjendada) v= *r · Keha pöörleb konstantse nurkkiirusega . Kui suur on keha punkti tangetsiaalkiirendus? (Põhjendada) at=r* · Keha pöörleb konstantse nurkkiirusega
Võrrandite süsteemi (1) tuleb sel juhul juurde pöördliikumise dünaamika võrrand. Süsteemi (1) asemel saadakse siis: m m1 a m m1 g T2 ma T1 mg (3) I T2 T1 r kus a’ on süsteemi kiirendus, I –ploki inertsmoment, -ploki nurkkiirendus, r –ploki raadius. Kui niit plokil ei libise, siis on süsteemi joonkiirendus ja ploki nurkkiirendus seotud valemiga a’= r. Võrrandite süsteemist (3) saadakse: m1 a g I (4) 2m m1 r2 On näha, et a’ < a. Hõõrdejõudude arvestamine annaks veel väiksema kiirenduse väärtuse. Saadud valemist
Rööpliikumine- kui keha liigub ühest punktist teise ja sellel olevad sirged on paralleelsed. (telef) Jäiga keha selline liikumine, mille puhul iga kohaga muutumatult seotud sirge jääb kogu liikumise kestel oma algsihiga paralleelseks. Ühe punkti liikumine tähendab kogu keha liikumist. Pöörlemine- telef. Pöörleva keha punkti kiirus on risti trajektoori raadiusega, võrdeline punkti kaugustega pöörlemisteljel. Nurkkiirus- pöördenurga vektori kui funkt I tuletis aja järgi. Nurkkiirendus- nurkkiiruse vektori, kui funkt I tuletis aja järgi. Ühtlaselt pöörlev liikumine- oomega const. Kiirenev pöörlemine- w pole cons. E suurem kui 0. Aeglustuv liikumine- E väiksem kui 0 Tasapinnaline liikumine- keha liikus edasi tasapinnal, aga ka pöörles, s.o rööpliikumine+ pöördliikumine. Muutuvad punkti asukohad ja ka nurk. (telef) Tasapinnaline liikumine- jäiga keha selline liikumine, mille puhul kõik keha punktid liiguvad tasapindades, mis on paralleelsed ühe paigalseisva
pöörlemisteljeks (võib olla ka väljaspool keha) Teepikkus- on pikki trajektoori. Läbitud tee pikkus. Nihe-vektoriaalne suurus. Nihkevektor on suunatud sirglõik, mis ühendab liikumise lähtepunk-ti lõpppunktiga . Keha alguskohta lõppasukohaga ühendavat vektorit nim. nihkeks. Ainepunkti kiirus ja kiirendus Kiiruse definitsioon. Kiirus trajektoori mingis punktis. Nurkkiirus. Joon- ja nurkkiiruse vaheline seos. Periood. Sagedus. Kiirenduse mõiste. Nurkkiirendus. Kiirendus kõverjoonelisel liikumisel (normaal- ja tangentsiaalkiirendus). Teepikkuse arvutus kiiruse ja kiirenduse kaudu. Hetkkiirus(Kiirus trajektoori mingis punktis)-keha kiirus teatud ajahetkel. Hetkkiirus muudab kiirust, suunda ja rakenduspunkti. Keskmine kiirus- nim. kogu läbitud teepikkuse ja selleks kulutatud kogu aja jaotist. Nurkkiirus- vektorilist kiirust w = lim Dt®0 Dj/Dt = dj/dt (Dt on aeg, mille kestel sooritatakse pööre Dj) nimet. keha pöörlemise nurkkiiruseks.
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 (pöörlemisolek) s1 Keha liikumisoleku muutumine pöörleval nurkkiirendus 1 radiaan sekundi ruudu kohta 1 rad/s 2 liikumisel (pöörlemisoleku muutumine) Vastastikmõju toime (jõu mõjumine) keha jõumoment M 1 njuuton korda meeter 1N.m pöörlemisele Pöörleva keha suutlikkus teisi kehi liikuma impulsi- L 1 kilogramm korda meeter ruudus 1 kg m2/s panna (pöörlemishulk) moment sekundi kohta
(a(tau)=0) -Rööpliikumiseks nim jäiga keha sellist liikumist, mille puhul iga kehaga muutumatult seotud sirge jääb liikumise kestel oma algsihiga paralleelseks. §8 -Pöörlemiseks nim jäiga keha sellist liikumist, mille puhul mingi kehaga muutumatult seotud sirge jääb liikumatuks. Seda liikumatut sirget nim pöörlemisteljeks. -Keha nurkkiirendust iseloomustab kenanurkkiiruse muutumist aja vältel. §9 -Ühtlaselt muutuvaks nim keha sellist pöörlemist, mille puhul keha nurkkiirendus on konstantne. -Ühtlaseks nim keha sellist pöörlemist, mille puhul keha nurkkiirus on konstantne. -Pöörleva keha punkti kiiruse moodul võrdub keha nurkkiiruse ja pöörlemisteljest arvatud kauguse korrutisega. -Pöörleva punkti puutekiirenduse (a tau) moodul võrdub keha nurkkiirenduse ja pöörlemisteljest arvatud kauguse korrutisega. -Pöörleva keha punkti normaalkiirenduse (a üpsilon) moodul võrdub keha nurkkiiruse ruudu ja pöörlemisteljest arvatud kauguse korrutisega.
Q=3UIsin. Lihtsaima alalisvoolumasina latil indutseeritud elektromotoorjõud on proportsionaalne lati liikumiskiirusega; esineb generaatoritalitluses. Lihtsaima alalisvoolumasina latil indutseeritud jõud on proportsionaalne latti läbiva vooluga; on proportsionaalne magnetvootihedusega. Kui alalisvoolumasin on tühijooksul ja vool on 0 siis on ideaalne tühijooks. Ühikud: Joonkiirus m/s; nurkkiirus rad/s; joonkiirendus m/s2; nurkkiirendus rad/s2; jõud N; pöördemoment Nm; elektrivool A; töö J; energia J; võimsus W; kasutegur %; pöörlemiskiirus p/min; pinge V; elektromotoorjõud V; elektrivälja tugevus V/m; magnetväljatugevus H; magnetvootihedus Wb/m 2; magnetvoog Wb; magnetomotoorne jõud A; magneetimisergutus A/m 2; reluktants A*k/Wb; aheldusvoog Wbk; induktiivsus H; maht F; sagedus Hz; periood s; vahelduvvoolu näivvõimsus VA.
T l Pöördenurk φ= , kus l on kaare pikkus ning R trajektoori kõverusraadius R φ Nurkkiirus on pöördenurga tuletis aja järgi; ω= ω=ε ∙ t t ; 2π ω=2 πf = T , nurkkiirus on pöördenurga tuletis aja järgi Nurkkiirendus on nurkkiiruse tuletis aja järgi l Joonkiirus: v =ω ∙ r ∙ sinα =ω ∙ r ∙1 ; v= t Kogukiirendus: a=an+at=ω ×v +r × ε v Normaalkiirendus: an=v r Impulsimoment: L = mvR Jõumoment M = FR , kus F on kehale mõjuv joone puutuja sihiline jõud.
elastsusjõud, on keha mehaaniline koguenergia jäävJõu õlg on jõu mõjusirge kaugus keha pöörlemisteljestJõumoment on jõu ja tema õla korrutisKangi tasakaalutingimus: Kang on tasakaalus siis, kui päri- ja vastupäeva pööravad jõumomendid on võrdsedVõimsus on arvuliselt võrdne ajaühikus tehtud Nurkkiirus näitab, millise pöördenurga sooritab keha ajaühikus Nurkkiirendus näitab, kui palju muutub keha nurkkiirus ajaühikusInertsimoment sõltub keha massist ja massi jaotusest kehasPöörleva keha kineetiline energia on võrdeline nurkiiruse ruudugaDünaamika põhivõrrand: Jõumoment on võrdne keha inertsimomendi ja nurkkiirenduse korrutisegaImpulsimoment on võrdne keha inertsimomendi ja nurkkiiruse korrutisega Impulsimomendi jäävuse seadus: Välise jõumomendi puudumisel on keha impulsimoment jäävPeriood on aeg, mis kulub
tekitavad jõumomendi, mis püüab viia keha tagasi tasakaaluasendisse. Pärast vabastamist hakkab keha sooritama tasakaaluasendi ümber muutuva suunaga pöördliikumisi, mida nimetatakse keerd- ehk torsioonvõnku-misteks. Kuna keha pöörleb, siis võib tema kohta rakendada pöördliikumise dünaamika põhiseadust d M I (4) dt kus M on jõumoment antud telje suhtes, I keha inertsimoment sama telje suhtes, keha nurkkiirendus. Arvestades, et torsioonvõnkumistel on jõumoment M suunatud vastupidiselt pöördele ja on elastsuse piirides sellega võrdeline, saab võrrandit (4) kasutades harmoonilise keerdvõnkumise diferentsiaalvõrrandi esitada kujul: d 2 I 2 f (5) dt kus suurust M f nimetatakse väändemooduliks. Ta võrdub arvuliselt jõumomendiga, mis tekitaks traadile üheradiaanilise väändenurga
Massikese on punkt, mida läbivat mistahes sirget mööda mõjuv jõud kutsub esile selle keha kulgliikumise. Trajektoor on joon mida mööda punktmass liigub. Nihe on vektor, mis ühendab keha algasukohta lõppasukohaga. 3.Ühtlane ringliikumine-Ühtlase ringliikumise korral on nii joonkiirus kui nurkkiirus konstantsed.-nurkkiirus =' =/t f-sagedus T-periood f=l/T=/2 V=R a n=v2/R an- normaalkiirendus. 4.Ühtlaselt muutuv ringliikumine-v(joonkiirus) ei ole const ,(nurkkiirus) ei ole const -nurkkiirendus =const .Nurkkiirus pole konstantne sellepärast et on olemas nurkkiirendus ,mille vektor on nurkkiiruse vektoriga samasuunaline e aksiaalvektor.=´ =at/R at=R a=v´ v=v0+at S=v0+at2/2 =0+t 5.Newtoni seadused.Kulgliikumise dünaamika-Dünaamika puhul lisandub liikumisele kaks põhisuurust: jõud ja mass .Jõud on iga põhjus ,mis kutsub esile keha kiireneva v aeglustuva liikumise.Mass on ainehulk antud kehas .m0-seisumass ,c-valguskiirus ,v-kiirus m=m0/ (1 - v / c) N 1
nurkkiirus, joonkiirus, kesktõmbekiirendus Periood 2R T [ s] v Pöörlemissagedus d 1 1 f Hz v aN T s R 37 Muutuv pöördliikumine: nurkkiirendus, tangentsiaalkiirendus Kui keha nurkkiirus muutub ajas, siis on kehal nurkkiirendus: d 2 1 rad 1 2 2 dt t s s Nurkiirenduse tulemusel mõjub keha punktile ka tangentsiaalkiirendus: d a
ainepunktide ringliikumine ümber kehaga seotud kahe ainepunkti Nurkkiirus, joonkiirus, nende vaheline seos (+ valem, mõõtühik ja joonis) Nurkkiirus on füüsikaline suurus, mis näitab raadiuse pöördenurka ajaühiku kohta. Joonkiirus on füüsikaline suurus, mis näitab läbitud kaarepikkust ajaühiku kohta.Joonkiiruse ja nurkkiiruse seos-joonkiirus on ringliikumisel läbitud teepikkuse ja liikumisaja suhe o Nurkkiirendus (+ valem ja mõõtühik) Nurkkiirendus ß näitab, kui palju muutub nurkkiirus ajaühiku jooksul. ß = ( - 0) / t . Nurkkiirenduse SI-ühik on üks radiaan sekundi ruudu kohta (1 rad /s2 ehk 1 s-2). Kiiruse suuruse muutumist ajas näitab tangentsiaalkiirendus at . Kuna v = r , siis at =ßr. o Tangentsiaal ja normaalkiirendus (+ joonis) Tangentsiaalkiirendus – dv →
Jõud, F = T/r 2. Moment, T Siire x = kF 3. Rõhk, p Jõud, F = pS Siire x = kF Jõud, 4. Kiirendus, a Siire x = kF Fm = m * dv/dt = mv = = ma Moment ja jõud 5. Nurkkiirendus, T = J dw/dt = J=J Siire x = kF T=r*F Kokkuvõte: Andmekogumis- ja juhtimissüsteem tavaliselt elektroonilistest ahelatest, mille vahendusel andurite elektrilised signaalid võimendatakse vajaliku tasemeni, filtreeritakse, eraldades kasuliku signaali muudest signaalidest ja mürast, ning sobitatakse skeemi ühendatavate osade sisend- väljund takistused. Selliseid süsteemi elemente nimetatakse liidesteks. Valdav osa signaalidest on analoogsignaalid
19). 12. Keha visatakse kõrgemalt kohalt horisontaalsihis. Tuletada valemid langemisaja, lennukauguse ja lõppkiiruse arvutamiseks. Tehke vastav joonis selgitustega. 13. Keha visatakse kaldu horisondiga. Tuletada valemid liikumisaja, maksimaalse lennukõrguse ja lennukauguse arvutamiseks. Tehke joonis selgitustega. -p öördenurk , -nurkkiirus , s-läbitud teepikkus , r -kaugus pöörlemisteljest , N-tehtud pöörete arv , - pöörlemissagedus , -nurkkiirendus 14. Pöördenurga ja nurkkiiruse definitsioonvalemid (2.1) ja (2.3) ühtlasel pöördliikumisel, nende ühikud. Vastav joonis koos selgitustega. Joon- ja nurkkiiruse seos (2.4). 15. Nurkkiiruse, sageduse ja perioodi definitsioonid. Kõiki kolme suurust siduv valem (2.10). Nurkkiirus pöördenurga tuletis aja järgi. Sagedus ajaühikus sooritatud pöörete arv. Periood ühe täispöörde sooritamiseks kulunud aeg. 16
Jäiga keha pöörlemiseks ümber kinnistelje nimetatakse sellist liikumist, mille puhul mingid 2 kehaga muutumatult seotud punkti jäävad kogu liikumise vältel paigale. = (t ) 146. Kuidas antakse liikumise seadus jäiga keha pöörlemisel ümber kinnistelje? = (t ) 147. Defineerida täpselt nurkkiirus jäiga keha pöörlemisel ümber kinnistelje. Jäiga keha nurkkiiruseks nimetatakse pöördenurga vektori tuletist aja järgi. 148. Defineerida nurkkiirendus jäiga keha pöörlemisel ümber kinnistelje. Jäiga keha nurkkiirenduseks nimetatakse nurkkiirusvektori tuletist aja järgi. 149. Defineerida täpselt nurkkiirus ja nurkkiirendus jäiga keha pöörlemisel ümber kinnistelje. Jäiga keha nurkkiiruseks nimetatakse pöördenurga vektori tuletist aja järgi. Jäiga keha nurkkiirenduseks nimetatakse nurkkiirusvektori tuletist aja järgi. 150. Mis on nurkkiiruse ja nurkkiirenduse mõõtühikuteks SI-süsteemis?
Autoriõigus Jüri Kirs ja Kalju Kenk 2010. 2 Variant 1. Süsteem koosneb kehast 1 massiga m1, plokkidest 2 ja 3 massidega vastavalt m2 ja m3 ning kehast 4 massiga m4. Keha 1 libiseb karedal kaldpinnal kaldenurgaga ja hõõrdeteguriga . Plokile 2 mõjub jõupaar momendiga M. Leida ketta 3 nurkkiirus ja nurkkiirendus hetkel kui keha 1 on liikunud üles mööda kaldpinda teepikkuse s võrra. Antud: m1 = m ; m2 = 4m ; m3 = 6m ; m4 = 5m ; r2 = 2r ; r3 = r ; = 30 0 µ = 0,3 ; M = 2mgr ; r = 0.2 m; s = 0,8 m. M 2 1 s 3
V 1) Mida nimetatakse kulgliikumiseks? Kulgliikumisel ehk translatoorsel liikumisel kõik ainepunkte ühendavad mõttelised sirged jäävad koge liikumise kestel iseenesega paralleelseks 2) Milleks jaguneb ainepunktide süs ........ ????? 3) Mida nimetatakse nurkkiirenduseks? d Nurkkiiruse tuletis aja järgi nim nurkkiirendus a = * R = dt 4) Potensiaalne energia, valem ? 5) Liikumishulk?? Liikumishulga muutus on võrdeline jõuimpulsiga ja toimub jõu mõjumise suunas. Liikumishulk on kiiruse suunaline vektor, keha liikumishulk muutub vaid teiste kehade mõjul L = Fdt = d ( mv ) 6) Mida nimetatakse tangensiaalseks kiirenduseks?
paigale.Pöörlemistelg.Kõik keha punktid liiguvad ringjoont mööda. 20. Nurkkiirus ja kiirendus Nurkkiirus jäiga keha pöörlemisel ümber kinnistelje nim. keha pöördenurga esimest tuletist aja järgi keha nurkkiiruseks. Nurkkiirus näitab, kui suur pöördenurk läbitakse ajaühikus. = / t . Nurkkiiruse SI-ühik on üks radiaan sekundis (1 rad/s). Seda ühikut esitatakse lühidalt kujul 1 s-1 Nurkkiirendus-jäiga keha pöörlemisel ümber kinnistelje nim. Keha nurk kiiruse esimest tuletist aja järgi keha nurkkiirenduseks. Nurkkiirendus ß näitab, kui palju muutub nurkkiirus ajaühiku jooksul. ß = ( - 0) / t . Nurkkiirenduse SI-ühik on üks radiaan sekundi ruudu kohta (1 rad /s2 ehk 1 s-2). Kiiruse suuruse muutumist ajas näitab tangentsiaalkiirendus at . Kuna v = r , siis at =ßr. 21. Seos kiiruse ja nurkkiiruse vahel (pöörlemisel).
h1 + h + h1 t h + h1 t ( h + h1 ) 2 mDgh1 mD 2mDh 2 + - - 2 h + - 3 t ( h + h1 ) 2 t t 4h - nurkkiirendus: = 2 Dt 2 2 2 - nurkkiirenduse viga: 4 4h 2h = 2 h + - 2 2 D + - 3 t Dt D t Dt M1 - M 2 I - süsteemi inertsimoment: I=
Kiirendus on kiiruse muutumise kiirus. Kiirendus = ehk a = = Kesktõmbe kiirendus e normaalkiirendus väljendab ringliikumisel kiiruse suuna muutumist ajas. Kesktõmbekiirendus on kiirusega alati risti ning vektorina alati suunatud ringjoone keskpunkti Kesktõmbe kiirndus (normaalkiirendus) an = = R2ω2/R = Rω2 (ω- keha põõrlemise kiirus, r- punkti kaugus keskpunktist ja V- kiirus) Nurkkiirendus β näitab kui palju muutub nurkkiirus ajaühiku jooksul Nurkkiirendus β = (ω- nurkkiirus, ω0- algnurkkiirus ja t- aeg ühik SI sü. Rad/sek2) Tangentsiaalkiirendus kiiruse suuruse muutumist ajas. Iseloomustab põõrlemiskiiruse kasvu või kahanemist. Tangentsiaalkiirendus at = 9.Põõrdliikumine. Põõrdliikumise põhivõrrand Põõrdliikumisel tiirlevad kehapunktid nurkkiirusega ω ja see kiirus on piki põõrlemistelge
ainult suuna poolest. Olgu see aja ∆� jooksul pöördunud nurga ∆� võrra. Ajaühikus sooritatud pöördenurk on siis ∆� ∆� . Seda nimetatakse keskmiseks nurkkiiruseks ajavahemikul ∆� või kaarel A1A D)Pöörlemist kirjeldavate suuruste vektoriseloom Kiiruse � , kiirenduse � , tangentsiaal- � � ja normaalkiirenduse � � vektoriaalsus selgus juba eelnevalt. Osutub, et ka nurk � pi , nurkkiirus � omega ja nurkkiirendus � on vektorid. See tuleneb asjaolust, et pöördenurga arvväärtus üksinda ei anna meile täit ettekujutust pöördest. Keha võib pöörduda ümber mitmesuguse telje. Seepärast on vaja näidata ka telje asendit ruumis, mille ümber toimub pöörlemine. Telje üks suundadest omistataksegi nurgavektorile � . Suund valitakse kruvireegli järgi. Kui pöördenurk on vektor, siis sellest võetud tuletis aja järgi st nurkkiirus � on samuti vektor
· Aeg parameeter ajavahemike mõõtmiseks, 1 s · Kiirus näitab, mitu ruumiühikut liigub keha ühes ajaühikus 1 m/s · Kiirendus esimene tuletis kiirusevõrrandist, kiirendus on kiiruse muudu ja aja muudu suhe Pöördliikumine: · Pöördenurk - nurk, mille võrra pöördub ringliikumises oleva keha trajektoori raadius mingi aja jooksul · Nurkkiirus - näitab, kui suur pöördenurk ajaühikus läbitakse · Nurkkiirendus näitab kui palju muutub nurkkiirus ajaühiku jooksul, 1 rad/s Normaal- ja tangentsiaalkiirendus · Normaalkiirendus (kesktõmbekiirendus) väljendab ringliikumisel kiiruse suuna muutumist ajas · Tangentsiaalkiirendus näitab kiiruse suuruse muutumist 1 Loeng 3: Suurused: · Jõud kirjeldab kehadevahelise vastastikmõju tugevust · Mass väljendab keha inertsuse mõõtu. 1kg
7 7 36 24 a- kiirendus ja vastavalt kolmnurkade sarnasusele saame Ül5 Hooratas tegi 5 pööret sekundis. - nurkkiirendus Ül 3 Punkti liikumine ringjoonel, Leian kiiruse ajas muutumise 1000Nm suuruse konstantse -nurkkiirus mille raadius on 4m, on antud võrrandi. pidurdava momendi mõjul peatus -algnurkkiirus võrrandiga x=10-2t+ Leida: Kui suur 1. v = x=10-2t+= -2+3 t=2 hooratas 20 sekundiga
väljas. , kus akiirendus, vkiirus, taeg. Peale integreerimist saame , kus v0keha algkiirus ajahetkel t=0 Vastavalt kiiruse definitsioonile , seda uuesti integreerides saadakse teada koordinaadi sõltuvus ajast , kus x koordinaat 3)Kõverjoonelise liikumise kiirendus: Kõverjoone lõikusid saab aproksimeerida ringjoone lõiguga: , kus suvaline vektor, |a| moodul ja ühikvektor. , kus an normaalkiirendus, kus a tangensiaalne kiirendus, nurkkiirendus 4)Ringliikumine , kus (nüü)sagedus (täispöörded ajaühikus), T periood (ühe täisringi tegemise aeg) , kus nurkkiirus , pöördenurk , kus nurkkiirendus Juhul, kui 5)Newtoni seadused Klassikalise dünaamika aluseks on kolm Newtoni poolt formuleeritud seadust. NEWTONI I SEADUS: Kui kehale ei mõju mingeid jõudusid, siis keha liigub ühtlaselt. On olemas taustsüsteem, mida
rad 0, 5 hammasratast selle telje ümber. Esimesel hammasrattal, mis pöörleb nurkkiirendusega s2 , on antud hetkel nurkkiirus 3 rad/s. Kui suur on samal hetkel teise hammasratta nurkkiirus ja nurkkiirendus? Antud: n 1 60 - hammaste arv esimesel hammasrattal n 2 30 - hammaste arv teisel hammasrattal. rad 1 0,5 s2 rad 1 3 s Leida: Kuna esimese hammasratta hammaste arv on 2 korda suurem kui teise hammasratta hammaste arv, siis peab teine hammasratas sama aja jooksul kui esimene teeb ühe pöörde tegema 2 pööret ehk samas ajaühikus pöörduma 2 korda suurema nurga võrra
Joon- ja nurkkiiruse vaheline seos. Kõik jäiga keha punktid liiguvad mööda ringjooni, mille keskpunktiks on pöörlemistelg. Kui mingi punkt pöördub mingi nurga võrra, pöörduvad ka kõik teised. Jäigaks kehaks nim. sellist keha, mille kõik osad on üksteisega seotud nii, et keha kuju muutumine ei ole võimalik. Kindel telg tähendab seda, et pöörlemistelg ei saa oma asendit muuta. Jäiga keha pöörlemise kinemaatikat iseloomustavad nurkkiirus ja nurkkiirendus . Nurkkiirus on füüsikaline suurus, mis näitab raadiuse pöördenurka ajaühiku kohta. Nurkkiirendus näitab keha nurkkiiruse muutumise kiirust ajas. Pöörleva keha joonkiirus ja kogukiirenduse komponendid ja . 5. Inertsiaalsed taustsüsteemid. Inertsiseadus. Inertsiaalsetes taustsüsteemides kehtib Newtoni I seadus: iga keha püsib paigal või on ühtlases ja sirgjoonelises liikumises seni, kuni teiste kehade mõju ei sunni teda seda olekut muutma.
Aeglustusrambi puhul aeglustatakse mootori kiirust sageduse vähendamisega kuni pidurdussageduseni ja rakendatakse seejärel dünaamilist pidurdust. Pidurdussageduseks loetakse sagedust, millest allpool rakendatakse mootori dünaamilist pidurdust [25]. Arvutusülesanne II Kolmefaasiline asünkroonmootor kiireneb nimikoormusel 1,5 sekundiga pöörlemiskiiruseni n = 2850 p/min. Määrata mootori pooluspaaride arv p, libistus s, nurkkiirus ning nurkkiirendus . Kui suur peab olema staatorivälja pöörlemise kiirus, et rootori pöörlemiskiirus oleks n = 1000 p/min? Lahendus: On ilmselge, et mootori sünkroonpöörlemiskiirus on 3000 p/min. Tabel 2.3 näitab, et mootoril on 1 pooluspaar. Mootori libistus avaldub Mootori nurkkiirus s-1 Mootori nurkkiirendus s-2 Selleks, et rootori pöörlemiskiirus oleks n = 1000 p/min peab staatorvälja
s Kui A const, siis liikumistee keskpunktiga ühendav kohavektor. A dA dA ds Jäiga keha nurkkiirendus ε = M/I, kus M on välisjõudude moment Pot. jõuvälja igale punktile vastab sellesse punkti asetatud W lim W f W f v pöörlemistelje suhtes ja I on keha inertsimoment sama telje suhtes. jõuvektori f mingi väärtus ja pot. energia mingi hulk. See töö t 0 t dt dt dt
streotsiilid. Gravitatsiooni muutuste korral tekib muutus vedeliku asendis. Endolümfi (milles vedelik paikneb) asendi muutus stimuleerib vestibulaarnärvi (ka siin tegemist karvarakkudega- kinotsiilid ja stereotsiilid) ja toimub transduktsioon, mille tulemusena närviimpulsid ajju jõuavad. Retseptorid võtavad vastu nurk ja lineaarkiirendust. Lineaarkiirendus, (raskusjõu muutumine) aktiveeruvad tasakaaluelundi esiku tähnielunditel karvarakud Nurkkiirendus, pöördliikumine aktiveeruvad tasakaaluelundi poolringkanalites karvarakud Mustriteooria. Kompimismeel, valu ja temperatuurimeel- nahas võtavad impulsse või stiimuleid vastu Merkeli rakud (tektsuur, muster), Ruffini kehakesed (naha venitus), Meissneri kehakesed (reageerivad õrnale puudutusele), Vater- Pacini kehakesed (vibratsiooni ja rõhutundlikud sensorid), termoretseptorid (soe/külm), notsiretseptorid (valu). Spetsiifilusteooria kehtib, siin retseptorid ei kombineeri infot.
Jäigaks kehaks nim. sellist keha, mille kõik osad on üksteisega seotud nii, et keha kuju muutumine ei ole võimalik. Kindel telg tähendab seda, et pöörlemistelg ei saa oma asendit muuta. d d Jäiga keha pöörlemise kinemaatikat iseloomustavad nurkkiirus = ja nurkkiirendus = . dt dt 5. Inertsiaalsed taustsüsteem on taustsüsteem, milles kehad liiguvad jääva kiirusega,kui neil ei mõju teised kehad. 6. Dünaamika põhimõisteid: Olek punktmassi olek on ära määratud olekuvektori ja kiirusvektori abil ( r , v ). Jõud ( F ) ümbritsevate kehade mõju antud kehale iseloomustatakse jõu abil.
mõõtmed olulised. o Nurkkiirus, joonkiirus, nende vaheline seos (+ valem, mõõtühik ja joonis) nurkkiirus - Nurkkiirus on võrdne ajaühikus sooritatava pöördenurgaga. Ühik 1rad/s joonkiirus - Ühtlasel ringjoonelisel liikumisel nimetatakse teepikkuse ning aja jagatist joonkiiruseks. Ajaühikus läbitav kaarepikkus. Joonkiiruse suun on ringjoone puutuja suunas. seos: =v/r või v=ωxr o Nurkkiirendus (+ valem ja mõõtühik) Nurkkiirendus ε iseloomustab nurkkiiruse muutumise kiirust (nurkkiiruse aja tuletis). ∆ω ε =lim ühik 1 rad/s² ❑ ∆t Tangentsiaal- ja normaalkiirendus (+ joonis) Tangentsiaalkiirendus näitab, kui kiiresti kiirus muutub suuruse poolest. Kiiruse puutuja suunaline Normaalkiirendus e kesktõmbekiirendus kirjeldab kiiruse suuna muutumise kiirust. Suunatud ringjoone keskpunkti poole.
annaabi.ee 
