Selles referaadis räägingi ma lähemalt Newtoni seaduse loojast ja nendest endist. 3 1. NEWTONI SEADUSED Newtoni seadused on kolm fundamentaalset füüsikalist seadust, mis panevad aluse klassikalisele mehaanikale. Nad kehtivad piisava täpsusega vaid valguse kiirusest olulisemalt aeglasemalt liikuvate kehade korral. Vastasel korral tuleb kasutada Einsteini relatiivsusteooriat. Newtoni esimene seadus ehk inertsiseadus ja inerts, mis tegeleb kehade liikumise ja vastastikmõjude uurimisega. Teine seadus ehk kiirenduse ja mehaanika põhiseadus, mis tegelebki kiirenduse ja mehaanikaga. Kolmas seadus ehk mõju ja vastumõju seadus. Dünaamika ülesandeks on leida kehade vastasmõjule matemaatiline esitus ja lahendada saadud diferentsiaalvõrrand. 1. Iga keha seisab paigal või liigub ühtlaselt sirgjooneliselt kui talle ei mõju teised kehad või kui nende kehade mõjud kompenseeruvad. 2
Joonis kujutab summaarse kiirenduse määramist kiireneva ringliikumise korral. Aeglustuva ringliikumise korral oleks tangentsiaalkiirenduse vektor suunatud kiirusvektorile vastupidises suunas. -tihedus ,V -maht , F-resultantj õud , p-rõhk , s kaarepikkus , u kiirus 22. Newtoni I seadus. Newtoni I seadus (inertsiseadus). Kui mingile kehale ei avalda mõju teised kehad või need mõjud tasakaalustuvad, siis see keha kas seisab paigal või liigub ühtlaselt sirgjooneliselt. 23. Inerts. Inerts keha võime säilitada oma liikumist või paigalseisu. Ilma teiste kehade mõjuta pole võimalik muuta vaadeldava keha kiirusvektori moodulit ega suunda. 24. Galilei katse masside võrdlemiseks. Galilei katse masside võrdlemiseks. Laua kohale on tõstetud püssirohuga täidetud toru, mille üks ots on suletud kivikuuliga, teine mõõtmetelt ja kujult sama suure raudkuuliga. 25. Mass. Tema ühik. Mass väljendab keha võimet tõmmata ligi teisi kehi ehk osaleda gravitatsioonilises
Keha kiirusvektor tema kohavektori tuletis aja järgi. = 21. Keha kiirendusvektori definitsioonvalem ja selle esitus projektsioonides. Keha kiirendusvektor tema kiirusvektori tuletis aja järgi. Ühtlase on see kohavektori teine tuletis aja järgi. = = projektsioonis = , = , = 22. Pöördenurga definitsioon ja ühik, joonis. Nurgaühikute vaheline seos. Pöördenurk keha mingi punkti poolt pöörlemisel läbitud teepikkuse jagatis selle punkti kaugusega pöörlemisteljest. = 1rad = 57,3° 23. Nurkkiiruse, pöörlemissageduse ja perioodi definitsioonid. Missugune valem seob neid kolme suurust? Ühtlase pöördliikumise nurkkiirus pöördenurga jagatis selle läbimiseks kulunud ajaga. Nurkkiiruse ühikuks on [] = 1rad/s. =
Inertsijõud on fiktiivne jõud, mis tuleb klassikalises mehaanikas sisse tuua selleks, et kirjeldada keha liikumist Newtoni II seaduse järgi ka mitteinertsiaalses taustsüsteemis. Sellisteks jõududeks on näiteks tsentrifugaaljõud ja Coriolisi jõud. Inertsijõud on mitteinertsiaalsetes (kiirendusega liikuvates) süsteemides kehadele mõjuvad jõud, mis eksisteerivad ainult mitteinertsiaalsüsteemiga seotud vaatleja seisukohalt ja mille ainsaks põhjuseks on inerts ehk liikuva keha kiiruse jäävus väliste mõjude puudumise või kompenseerituse korral. Inertsijõudu nimetatakse näivaks jõuks, sest see pole mitte kiirenduse põhjus, vaid tagajärg. 10. Punktmassi ja süsteemi impulsi muutumise kiirus. ; Kui tegemist on vaba punktmassiga, siis jõuimpulss Punktmassi impulsi juurdekasv: Süsteemi impulsi muutumise kiirus on võrdne kõikidele punktmassidele mõjuvate välisjõudude summaga. 11. Impulsi jäävuse seadus.
1. Punktmassi kinemaatika. 1.1 Kulgliikumine 1.2 Vaba langemine 1.3 Kõverjooneline liikumine 1.4a Horisontaalselt visatud keha liikumine 1.4b Kaldu horisondiga visatud keha liikumine. 2. Pöördliikumine 2.1 Ühtlase pöördliikumisega seotud mõisted 2.2 Kiirendus ühtlasel pöördliikumisel 2.3 Mitteühtlane pöördliikumine. Nurkkiirendus 2.4 Pöördenurga, nurkkiiruse ja nurkkiirenduse vektorid. 3. Punktmassi dünaamika 3.1. Inerts. Newtoni I seadus. Mass. Tihedus. 3.2 Jõu mõiste. Newtoni II ja III seadus 3.3 Inertsijõud 4. Jõudude liigid 4.1 Gravitatsioonijõud 4.1a Esimene kosmiline kiirus. 4.2 Hõõrdejõud 4.2a Keha kaldpinnal püsimise tingimus. 4.2b Liikumine kurvidel 4.3 Elastsusjõud 4.3a Keha kaal 5 JÄÄVUSSEADUSED 5.1 Impulss 5.1a Impulsi jäävuse seadus. 5.1b Masskeskme liikumise teoreem 5.1c Reaktiivliikumine (iseseisvalt) 5.2 Töö, võimsus, kasutegur 5
JÄÄVUSSEADUSED 5.1 Impulss Keha impulsiks ehk liikumishulgaks nimetatakse tema massi ja kiiruse korrutist. p = mv . (5.1) Olgu mingil kehal algselt impulss p 0 . Mõjugu sellele kehale nüüd ajavahemiku t vältel resultantjõud F . Oletame alguses, et see jõud ajas ei muutu. Vastavalt Newtoni teisele seadusele saab keha selle jõu mõjul kiirenduse Fres a= . m (5.2) Siis omandab keha liikumiskiirus väärtuse Fres v = v 0 + at = v 0 + t . m (5.3) Korrutame saadud valemit keha massiga. Impulsi definitsiooni (5.1) arvestades saame p = p 0 + Fres t . (5.4) Seega keha impulss muutub temale mõjuvate jõudude toimel. Impulsi muut on seda suurem, mida suurem resultantjõud mõjub kehale ja mida kauem aega see mõjub.
KOOLIFÜÜSIKA: MEHAANIKA2 (kaugõppele) 2. DÜNAAMIKA 2.1 Newtoni seadused. Newtoni seadused on klassikalise mehaanika põhialuseks. Neist lähtuvalt saab kehale mõjuvate jõudude kaudu arvutada keha liikumise. Newtoni I seadus Iga vaba keha on kas paigal või liigub ühtlaselt ja sirgjooneliselt. Vaba keha all mõistame keha, millele ühtegi jõudu ei mõju või millele mõjuvad jõud tasakaalustavad üksteist. Newtoni I seadus tähendab, et me vaatame keha liikumist inertsiaalsest taustsüsteemist. Rangelt võttes on inertsiaalsüsteemiks mistahes kinnistähega seotud taustsüsteem, paljudel juhtudel võime ka maapinnaga seotud taustsüsteemi lugeda inertsiaalsüsteemiks. Iga inertsiaalsüsteemi suhtes ühtlaselt liikuv taustsüsteem on samuti inertsiaalsüsteem. Newtoni II seadus Kehale mõjuv jõud määrab keha kiirenduse. Valemina r r F = ma , kus m on vaadeldava keha mass. Juhul kui kehale mõjub samaaegselt mitu erinevat jõudu, määrab keha kiirenduse kehale
SI süsteemi 7 põhiühikut ja nende definitsioonid (+ etalonid) Meeter - (m) pikkus sekund - (s) aeg kilogramm - (kg) mass amper - (A) elektrivoolu tugevus kelvin - (K) termodünaamiline temperatuur mool - (mol) ainehulk kandela - (cd) valgustugevus Ainepunkt (punktmass) Ainepunktiks nimetatakse keha, mille mõõtmed ja kuju võib jätta arvestamata tema liikumise kirjeldamisel. Punktmass on füüsikalise keha mudel, mille puhul keha mass loetakse koondatuks ühte ruumipunkti. Taustsüsteem
r2 Siin m1 ja m 2 on vaadeldavate punktmasside massid, r nendevaheline kaugus ja G gravitatsioonikonstant, mille arvuline väärtus on N m2 m3 G = 6,69 10 -11 = 6,69 10 -11 . kg 2 kg s 2 Gravitatsioonikonstant võrdub arvuliselt jõuga, millega tõmbuvad teineteise poole kaks teineteisest ühe meetri kaugusel paiknevat ühekilogrammilist punktmassi. Märkus. Kui kehad ei ole punktmassid, siis valemit (4.1) võib nende suhtes rakendada vaid siis, kui nende vahekaugused ületavad tunduvalt nende mõõtmeid. Täpselt kehtib valem (4.1) ka homogeensete kerakujuliste kehade kohta. Siis tuleb kaugus r mõõta nende kerade masskeskmete vahel. m1 Fg r - Fg m2 Märkus
Jõud on vastastikmõju mõõduks ja tema arvväärtus isel. vastastikmõju tugevust. Võib öelda, et keha kiirendus on võrdeline temale mõjuva jõuga. Jõud on vektoriaalne suurus, st. tal on nii suurus kui ka suund. Tähis F. Ühik 1N. 1N=1kg*1m/s2 ja see on võrdne jõuga, mis annab kehale massiga 1 kg kiirenduse 1m/s2. Füüsikaline suurus on mass. Mass on inertsimõõt. Mõõdetakse kaaludes või kehale antud kiirenduse kaudu. Massi tähiseks valemites on võetud SI- s 1 kilogramm (kg). Üks kilogramm on praktiliselt võrdne 1 liitri +4 ºC temperatuuriga puhta vee massiga . F=ma--- m=F/a F=kehale mõjuv jõud(1N), a=kiirendus(1m²/s), m=keha mass(1kg). Newtoni 1. seadus- Vastastikmõju puudumisel või vastastikmõjude kompenseerumisel on keha kas paigal või liigub ühtlaselt ja sirgjooneliselt. Newtoni 1. seadus määrab inertsiaalsed taustsüsteemi- keha kiirus ilma teise keha mõjuta ei muutu. Inerts- nähtus,
kui pöördenurga tuletisega aja järgi, suund ühtib pöördenurga vektoriga. Vektorid v,r on omavahel risti, moodulid on seotud: v=r. Pöörleva keha punkti kiirenduse valem: Nurkkiirenduse vektoriks tuletis vektor st)nimetatakse nurkkiiruse vektori ajalist tuletist.Kiireneva pöörlemise korral on ta suunatud nurkkiiruse vektori sihis, aeglustuva korral sellele vastu. Pöörleva keha punkti kiirendusvektor: . 5. Inerts. Newtoni 1 seadus. Mass. Tihedus. Newtoni I seadus (inertsiseadus). Kui mingile kehale ei avalda mõju teised kehad või need mõjud tasakaalustuvad, siis see keha kas seisab paigal või liigub ühtlaselt sirgjooneliselt. Inerts keha võime säilitada oma liikumist või paigalseisu. Ilma teiste kehade mõjuta pole võimalik muuta vaadeldava keha kiirusvektori moodulit ega suunda. Kui keha on inertsem, s.t. tema vastupanu katsetele tema kiirust muuta on suurem, siis
siinuse korrutisega , siht on risti tasandiga , milles asuvad korrutatavad vektorid ja suund on määratud parema käe kruvi reegliga . [v1 v2]= v1 × v2 = v1 v2 sin kusjuures [v1v2=[v2v1] 3 SI ühikud SI põhiühikud: Suurus Ühiku nimetus Tähis Pikkus Meeter M Mass Kilogramm Kg Aeg Sekund S Elektrivoolu tugevus Amper A Termodünaamiline temperatuur Kelvin K Ainehulk Mool mol Valgustugevus kandela cd
Kordamisküsimused JÕUD JA IMPULSS 1. Milline on keha liikumine vastastikmõju puudumisel? Vastastikmõju täielikul puudumisel liikumine ei muutu 2. Newtoni I seadus. (sõnasta oma sõnadega) e inertsiseadus (osa ka sellest lähtuvalt lahti seletada). Newtoni esimene seadus e. inertsiseadus vastastikmõju puudumisel või vastastikmõjude kompenseerumisel on keha kas paigal või liigub ühtlaselt ja sirgjooneliselt. 3. Mis on inerts? Nähtust, kus kõik kehad püüavad oma liikumise kiirust säilitada nimetatakse inertsiks. 4. Mehaanika seaduste kehtivus erinevates taustsüsteemides. Taustsüsteeme, kus kehtivad inertsiseadus ja teised mehaanika seadused nimetatakse inertsiaalseteks taustsüsteemideks 5. Millised on taustsüsteemid, kus kehtib Newtoni I seadus ehk inertsiseadus? mõõtmisvigade piires Maaga seotud süsteemid, va. maa suhtes kiirendusega liikuvad taustsüsteemid. 6. Mis on inertsus?
Täisarve ei saa jagada, sest siis pole tulemuseks enam täisarv. Ratsionalarv arv, mida saab esitada kujul a/b , kus a ja b on täisarvud ning b0 . Ratsionaalarvude tähis on Q. Kompleksarvude hulk- Kompleksarvud on algebraline süsteem, mis lubab kirja panna suvalise astme võrrandi lahendeid. Koosneb reaal- osast (tavaline reaalarv) ja imaginaar-osast (reaalarvu korrutis imaginaarühikuga i. Imaginaarühik defineeritakse seosega i²=-1 . Matemaatikud kasutavad kompleksarve II järku diferentsiaalvõrrandite teoorias, füüsikud ostsilleeruvate (võnkuvate) süsteemide kirjeldamisel, kus nad annavad tavaliste arvudega võrreldes märksa kompaktsema esituse. Nii on kvantmehaanika esitatav ainult kompleksarvude vahendusel, suurt ruumi ja aja kokkuhoidu annavad nad ka vahelduvvoolu teoorias. Ongi käes veel kaks lahendit, mis erinevad vaid imaginaarosa märgi poolest. Selliseid kompleksarvude paare nim
ühtlaselt ja sirgjooneliselt. Nähtust, kus kõik kehad püüavad oma liikumise kiirust säilitada nimetatakse inertsiks. Seepärast nimetatakse Newtoni I seadust ka inertsiseaduseks. Inerts Mida suurem on keha mass, seda rohkem on vaja jõudu, et keha liikuma panna. Sama tugevat jõudu on vaja, et liikuvat keha pidurdada ja seisata. Keha omadust mitte liikuma hakata või mitte seisma jääda nimetatakse inertsiks. Mida suurem on keha mass, seda suurem on ka tema inerts. Inertsiaalsed taustsüsteemid Esimese seaduse tegeliku sisu avab sõnastus: on olemas taustsüsteeme, mille suhtes (teiste kehade mõjust) vaba keha liigub konstantse kiirusega (ühtlaselt sirgjooneliselt). Taustsüsteeme, kus kehtivad inertsiseadus e. Newtoni I seadus ja teised mehaanika seadused, nimetatakse inertsiaalseteks taustsüsteemideks. Näiteks on Maaga seotud taustsüsteem peaaegu inertsiaalne. NEWTONI TEINE SEADUS Newtoni teine seadus ütleb, et
või liigub ühtlaselt ja sirgjooneliselt. Nähtust, kus kõik kehad püüavad oma liikumise kiirust säilitada nimetatakse inertsiks. Seepärast nimetatakse Newtoni I seadust ka inertsiseaduseks. Inerts Mida suurem on keha mass, seda rohkem on vaja jõudu, et keha liikuma panna. Sama tugevat jõudu on vaja, et liikuvat keha pidurdada ja seisata. Keha omadust mitte liikuma hakata või mitte seisma jääda nimetatakse inertsiks. Mida suurem on keha mass, seda suurem on ka tema inerts. Inertsiaalsed taustsüsteemid Esimese seaduse tegeliku sisu avab sõnastus: on olemas taustsüsteeme, mille suhtes (teiste kehade mõjust) vaba keha liigub konstantse kiirusega (ühtlaselt sirgjooneliselt). Taustsüsteeme, kus kehtivad inertsiseadus e. Newtoni I seadus ja teised mehaanika seadused, nimetatakse inertsiaalseteks taustsüsteemideks. Näiteks on Maaga seotud taustsüsteem peaaegu inertsiaalne. NEWTONI TEINE SEADUS Newtoni teine seadus ütleb, et
Arvuliste andmete töötlemine matemaatiliste meetodite abil võimaldab uuritavat paremini mõista ning väärtuslikku lisateavet saada. (Hüpotees-Kitsamas mõttes mõistetakse hüpoteesi all teaduslikku oletust, mille tõesus ei ole kindlaks tehtud.) 1.2. Millist mõõtühikute süsteemi kasutab füüsika? SI-süsteemi ühikud on rahvusvahelises mõõtühikute süsteemis antud mõõtühikud. Need jaotuvad põhiühikuteks (meeter, kilogramm, sekund, amper, kelvin, mool ja kandela), ning nende ühikute astmete korrutisteks ehk tuletatud ühikuteks. SI-süsteemi ühikute sümbolid kirjutatakse väikeste tähtedega. Erandiks on ühikud, mille nimi on tuletatud isikunimest. 1.3. Mida uurib mehaanika? Mehhanika on füüsika see haru, mis uurib liikumist ja selle muutumise põhjusi. 1.4. Tooge näiteid looduslikest protsessidest, mida saab kirjeldada mehaanika seaduste abil.
deformatsioon, seda suurem elastsusjõud temas tekib. Dünamomeetrid Sageli mõjub ühele kehale korraga mitu jõudu. Samale kehale korraga mõjuvate jõudude summat nimetatakse jõudude resultandiks ehk resultantjõuks (tähis F või R) Kui mõjuvate jõudude suunad on ühesugused, siis saab neid jõud omavahel liita ning keha liigub edasi samas suunas. Kui mõjuvate jõudude suunad on vastassuunalised, siis tuleb suuremast jõust maha lahutada väiksema väärtusega jõud. Kui resultantjõu väärtus on positiivne, siis keha liigub edasi samas suunas. Kui resultantjõu väärtus tuleb negatiivne, siis keha hakkab liikuma endisele liikumissuunale vastandsuunas. Erisuunaliste jõudude liitmiseks lihtsaim viis on kasutada rööpküliku reeglit. Selle järgi tuleb liidetavatele jõuvektoritele üles ehitada rööpkülik ning viimase diagonaal ongi resultantjõuks. Kui kehale mõjub suurem arv jõude, tuleb esmalt summeerida kaks jõudu ning tulemusele liita
- võnkeamplituud xm (1m) - hälve x (1m) INERTSUS Inertsus on keha omadus, mis seisneb selles, et keha kiiruse muutumiseks kulub teatud aeg. Keha inertsust iseloomustab füüsikaline suurus, keha mass. Mida suurem on keha inertsus, seda suurem on keha mass. MASS Mass on füüsikaline suurus, mis iseloomustab keha inertsust. Mida suurem on keha inertsus, seda suurem on keha mass. Massi tähis on m, ühikuks SI-süsteemis 1kg. Üks kilogramm on etaloni mass, milleks on võetud 1 liitri puhta vee mass temperatuuril +4oC. MASSI ÜHIKUKS SI-süsteemis on 1 kilogramm (1kg). Üks kilogramm on etaloni mass, milleks on võetud 1 liitri puhta vee mass temperatuuril +4oC. 1 kg on SI-süsteemi põhiühik. Kilogramm on inersuse mõõtühik, st. mida suurem on keha inertsus, seda suurem on keha mass. JÕUD Jõud on vastastikmõju iseloomustav füüsikaline suurus. Jõud iseloomustab ühe keha mõju teisele kehale.
Füüsikaline suurus on inimlik vahend objekti kirjeldamiseks. Suuruse mõõtmine on võrdlemine mõõtühikuga. Rahvusvaheline mõõtühikute süsteem SI kasutab 7 füüsikalist suurust põhisuurustena. Nende suuruste mõõtühikud on põhiühikud. Kõik teised suurused ja ühikud on määratud vastavalt põhisuuruste ning põhiühikute kaudu. Põhisuurused on: pikkus, aeg, mass, aine hulk, temperatuur, voolutugevus ja valgustugevus. Nende ühikud on vastavalt: meeter, sekund, kilogramm, mool, kelvin, amper ja kandela. Skalaarne suurus on esitatav vaid ühe mõõtarvuga, millele lisandub mõõtühik. Skalaarsed suurused on ilma suunata (näit. aeg, pikkus, rõhk, ruumala, energia, temperatuur). Vektoriaalne suurus on üldjuhul esitatav kolme arvuga (+ mõõtühik). Need on vektori koordinaadid. Vektoriaalsetel suurustel on suund olemas (näit. kiirus, kiirendus, jõud). Mehaanika on füüsika osa, mis uurib liikumist.
kirjeldamisele inertsiaalsetes taustsüsteemides. Vastasmõju puudumisel või vastasmõjude kompenseerumisel on keha kas paigal või liigub ühtlaselt ja sirgjooneliselt. Inertsiseaduse formuleeris esimesena Galileo Galilei aastal 1632. Laiemalt tuntakse seda seadust Newtoni esimese seadusena. Iga keha säilitab oma liikumisoleku, paigaloleku või ühtalase sirgjoonelise liikumise seni kuni ta pole sunnitud teiste jõudude mõjul seda seisundit muutma. Inerts Inertsiks nimetatakse nähtust, kus kehad püüavad oma liikumisolekut säilitada. Keha omadust säilitada oma liikumisolek, nim. inertsuseks. Näit. vaiba kloppimine, reisijad bussis, haamrivarre paigaldamine, kosmoselaeva liikumine tühjuses. Mida suurem on keha mass, seda rohkem on vaja jõudu, et keha liikuma panna. Sama tugevat jõudu on vaja, et liikuvat keha pidurdada ja seisata. Keha omadust mitte liikuma hakata või mitte seisma jääda nimetatakse inertsiks
Fx =Fcos a Fy =Fcos b Fz =Fcos g Jõu ristkomponendid: Fi =Fx i, Fj =Fy j, Fk =Fz k. Siin i, j, k on telgede ühikvektorid. Fx2 + Fy2 + Fz2 Jõud avaldub kujul: F= Fi+Fj+ Fk = Fxi+Fyj+ Fzk ja jõu moodul F= 8. Koonduvaks nimetatakse jõusüsteemi, mille jõudude mõjusirged lõikuvad ühes punktis Teoreem: resultandi projektsioon koordinaatteljel võrdub liidetavate vektorite projektsioonide algebralise summaga Fres,x= F1x+F2x + ...=SFx ; Fres,y= F1y+F2y + ...=SFy ; Fres,z= F1z+F2z + ...=SFz Fres = Fres 2 , x + Fres, y + Fres , z , 2 2 9. Resultandi moodul 10. resultandi suunakoosinused cos a = cos(x, Fres)= Fres,x / Fres; cos b = cos(y, Fres)= Fres,y / Fres; cos g = cos(z, Fres)= Fres,z / Fres. Kolme mitteparalleelse jõu teoreem: kolm mitteparalleelset jõudu saavad olla tasakaalus siis ja ainult siis, kui nad
- steradiaan on ruuminurk, mille tipp asetseb kera tsentris ja mis eraldab kera pinnal pindala, mis võrdub niisuguse ruudu pindalaga, mille külje pikkus võrdub kera raadiusega. Et kera pindala on 4πR 2, siis on maksimaalne ruuminurk 4 π steradiaani. Suurus Ühiku nimetus Tähis Pikkus meeter m Mass kilogramm kg Aeg sekund s Elektrivoolu tugevus amper A Termodünaamiline temperatuur kelvin K Ainehulk mool mol Valgustugevus kandela cd
Difraktsiooniks nimetatakse valguslainete kandumist varju piirkonda. Varju piirkonnas lained interfereeruvad, kui lained on koherentsed. Varju piirkonnaks nimetatakse seda ruumiosa, kuhu sirgjooneliselt leviv valgus ei satu. Impulsiks nimetatakse keha massi ja kiiruse korrutist: . Impulssi iseloomustab purustusvõime. Kehale mõjuv jõud F ja impulsi muutus p on omavahel Siit saame, et impulsi muutus . Mida lühema aja jooksul impulss muutub, seda suurem jõud mõjub kehale. Hooke'i seadus. Elastsel deformatsioonil tekkiv elastsusjõud on võrdeline keha pikenemisega: Fe = - k l, kus Fe on elastsusjõud, l keha pikenemine ja k – jäikustegur . Jäikustegur näitab, kui suurt jõudu tuleb rakendada, et keha pikendada pikkusühiku võrra. Jäikusteguri ühikuks on 1 N/m. Energiaks nimetatakse keha võimet teha tööd. Liikumisest tingitud energia on kineetiline energia Ek = mv2/2, kus m – keha mass, v – keha kiirus. Kehade vastastikusest asendist tingitud energia on po
vC = rC = i =1 n = i =1 M m i i =1 , v kus i on i-nda punktmassi kiirus. Masskeskme kiirendus kui tema kohavektori teine ajaline tuletis n n n r m i i m a i i Fres,i aC = rC = n i =1 = i =1 = i =1 M M mi i =1 . (5.15) Fres ,i Siin on i-ndale punktmassile mõjuv resultantjõud. Järelikult saame vahetulemusena, et punktmasside süsteemi masskeskme kiirendus võrdub kõikidele
Tema tööd ilmusid suure hilinemisega kahes raamatus tema teostes "Loodusfilosoofia matemaatilised alused" (1687) ja "Optika" (1704). Newtoni esimene seadus Se e seadus käsitleb kehade liikumist, kui kehale ei m õju mingi jõud või kui talle m õjuvate jõudude su m ma on null. N ewtoni esi m e st seadust ni metatakse ka inertsiseaduseks. Inerts on kehade o madus s äilitada o ma liikumisolekut. Inerts s õltub massist ( mida suure m on mass, seda suure m inerts). Inertsi nähtus ei või malda hetkeliselt muuta keha kiirust v õi liiku mis suunda.
Sellist seisundit nimetatakse kaaluta olekuks. Selline olukord tekib näiteks kosmoselaevade kabiinides, kui laevad liiguvad mööda orbiiti väljalülitatud reaktiivmootoritega. 10.Jõudude liitmine. Keha liikumine kaldpinnal. Jõudude projektsioonid telgedel. Tähelepanu! Jooniste osas vaata varem jaotatud lehte (sisaldab jooniseid jõudude liitmisest, liikumist kaldpinnal, muuhulgas lumelaual laskuja näide). Vaata ka 5. teooriapunkt. Newtoni 2. seaduse all seal on juttu resultantjõu leidmisest. 11. Jõu õlg. Jõumoment. Momentide reegel. Tasakaalu tingimused. Newtoni teisest seadusest järeldub, et juhul, kui kõigi kehale rakendatud välisjõudude geomeetriline summa on võrdne nulliga, on keha paigal või liigub ühtlaselt sirgjooneliselt. Sel juhul öeldakse, et kehale rakendatud jõud tasakaalustavad üksteist. Resultantjõu arvutamisel võib kõik kehale mõjuvad jõud rakendada masskeskmesse.
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 ( F ) vektoriaalne suurus, mis iseloomustab kehadevahelist mõju. Kui vaadeldav keha n on mõjutatud mitme keha poolt, siis nende mõjud liituvad ( F = F i ): i =1 F1 F = F1 + F2 F2 Mõju võib edasi kanduda nii kehade vahetul kokkupuutel kui ka välja
või kallutame teda kõrvale, siis avaldub ,,inertsi visadus" keha poolt osutatava vastupanu näol, mis on suunatud kehale rakendatud jõudude vastu. Et väljendada selgemini sõnu ,,inertsi visadus", ütleb Newton, et igale kehale on omane selle keha massiga võrdeline ,,kaasasündinud vastupanujõud" ehk mis teiste sõnadega ongi inertsijõud. Newton oma mõningal määral ebaõnnestunud väljendusega mõtles aga seda, et : 1) inerts on kõigi kehade lahutamatu omadus, mis on neile omane sõltumatult nende füüsikalisest olekust ja keemilisest loomusest. 2) inerts eksisteerib objektiivselt, teda ei määrata selle orienteerumissüsteemi valikuga, mille suhtes kehade liikumist uuritakse. Newton kirjutab: ,,Inertsijõudu avaldab keha ainult siis, kui temale rakendatud teine jõud tekitab muutuse tema liikumisolekus. Selle inertsijõu avaldust võib vaadelda kahesuguselt: nii omaenese
Füüsika eksami kordamine 1)Liikumise kirjeldamine: Taustsüsteem: koordinaadistik + käik (on võimalik aja mõõtmine) Kohavektor Trajektoor: joon, mida mööda keha liigub Kiirus: asukoha muutus jagatud aja muutusega, kohavektori tuletis aja järgi Kiirendus: kiiruse muutus jagatud vastava ajaga, kiiruse tuletis aja järgi 2)Sirgjooneline ühtlaselt muutuv liikumine: Keha liigub sirgjoonelisel trajektooril, kusjuures tema kiirendus on nii suunalt kui suuruselt muutumatu ning samasihilise kiirusega. Realiseerub olukorras, kus keha liigub muutumatu jõu toimel (näiteks vabalangemine raskusjõu 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,
Trajektooriks on ringjoon või osa sellest. Kiiruse moodul ei muutu. (Kõverus) raadius: r Kaare pikkus: l l m Joonkiirus: v= ( ) ajaühikus läbitud kaare pikkus t s Kui ta liigub terve ringi, siis keha läbib l=2 r , poole ringi korral l= r Pöördenurk nurk, mille võrra pöördub ringjooneliselt liikuvalt keha ja ringi keskpunkti ühendav raadius Pöördenurk radiaanides on kaare pikkuse ja raadiuse jagatis l = r = 180° 1 radiaan on kesknurk, mis toetub raadiuse pikkusele kaarele. 2 = 360° Nurkkiirus ajaühikus läbitud pöördenurk (tähis ) Ühik rad/s e 1/s v Valem = = t r v a = t Kiirenduse vektor on suunatud ringi keskpunkti. v2 a= r Kesktõmbekiirendus, risti kiirusega Periood ajavahemik, mille jooksul läbitakse üks täisring · tähis T · ajaühik s t
Dünaamika Dünaamika on mehaanika osa, milles uuritakse kehade liikumise põhjusi. Loodi 17. sajandil. Selle looja on Isaac Newton (1642-1727) 1. Newtoni esimene seadus. Küsimus: Milline on keha loomulik liikumisolek? (kui talle ei mõju teised kehad) Maapinnal asuva keha loomulik olek on paigalseis. Ideaalsetes tingimustes liigub keha ühtlaselt ja sirgjooneliselt või seisab paigal. Newtoni I seadus (esialgne sõnastus): Iga keha säilitab paigalseisu või ühtlase sirgjoonelise liikumise oleku, kuni ja kuivõrd kehale mõjuv jõud seda olekut ei muuda. Newtoni I seadus ei kehti kiirendusega liikuvas taustsüsteemis. Inertsus on keha ühtlase sirgjoonelise liikumise või paigaoleku säilimise omadus. Inertsus on keha omadust, mis seisneb selles, et keha kiiruse muutumiseks kulub teatud aeg. Keha inertsust iseloomustav suurus on mass. Massi mõõtühik on gramm. Inertsiaalsüsteemid on taustsüsteemid, milles kehtib Newtoni I seadus. Küsimus: Kas inertsiaalsüsteemid o
Jõuks nimetatakse ka vektoriaalset füüsikalist suurust, mis iseloomustab selle toime intensiivsust ja suunda iseloomustab. Newtoni teise seaduse järgi on kehale mõjuv jõud võrdeline keha massiga ning võrdeline ja ühesuunaline kiirendusega, mille keha jõu toimel omandab. · Jõu mõõtühik SI-süsteemis on njuuton (N). Jõud 1 N annab kehale, mille mass on 1 kg, kiirenduse 1 m/s². 3)Mis on inerts? · Inerts on nähtus, mis seisneb selles, et iga materiaalne keha säilitab välisjõudude puudumisel oma liikumise või paigalseisu. Inertsinähtusega seostatavad mõisted on inertsus ja inertsimoment. 4)Mida tähendab vastastikmõju kompenseerumine? · Jõud vedelikes ja gaasides, mis on vastassuunaline raskusjõule. impulss kiiruse ja massi korrutis. Newtoni I seadus Vastastikmõju puudumisel või
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
