). z punktmass v r O taustkeha y x taustsüsteem r - punktmassi kohavektor vaadeldavas taustsüsteemis. v - punktmassi kiirusvektor vaadeldava taustsüsteemi suhtes. Punktmassi koordinaadid tema kohavektori komponendid (projektsioonid). r (t ) = i x(t ) + j z (t ) + k y (t ) = ( x, y , z ) . (1.1) Trajektoor keha liikumisjoon. Seda kirjeldavad võrrandid parameetrilised võrrandid, x = x(t ) y = y(t ), (1.2)
Punktmassi dünaamika 3.1. Inerts. Newtoni I 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. Mõnede kehade liikumiskiiruse muutmiseks on vaja intensiivsemat mõju kui teistel. Näiteks täislastis kaubarongi kiirendamine on tunduvalt raskem kui tühja rongi kiirendamine, samamoodi on ka täislastis rongi pidurdamine raskem kui tühja rongi pidurdamine. See tähendab, mõned kehad on inertsemad kui teised. Kui keha on inertsem, s.t. tema vastupanu katsetele tema kiirust muuta on suurem, siis öeldakse, et sellel kehal on suurem mass. Mass on keha inertsi mõõt. Märkus. Keha massi ei tohi ajada segamini keha kaaluga. ...
tasakaaluasendist väljaviidud ja siis vabaks lastud keha. Võnkumine on perioodiline protsess, kus liikumine kordub võrdsete ajavahemike järel edasi-tagasi sama trajektoori mööda. Võnkumist kirjeldab: sagedus f, mis näitab, mitu täisvõnget tehakse ajaühikus, ühikuks on 1 herts (Hz): 1 täisvõnge ühes sekundis; periood T mis näitab, kui kaua kestab üks täisvõnge, ühikuks 1 s. Ühtlane ringliikumine (tiirlemine) on punktmassi liikumine ringjoonelisel trajektooril, kui võrdsetes ajavahemikes läbitakse võrdsed kaarepikkused. Ühtlasel liikumisel läbitakse mistahes võrdsetes ajavahemikes võrdsed teepikkused. Sealjuures v = const. ja a = 0, sest v = 0. Ühtlaselt muutuva liikumise korral muutub mistahes võrdsete ajavahemike jooksul keha kiirus võrdsete suuruste võrra. See tähendab, et a = at 2 const ja v = const
I. Klassikaline mehaanika. 1. Kinemaatika põhimõisted (punktmass, jäik keha, taustsüsteem, liikumishulk, nihkevektor, kulgev liikumine). Punktmass idealiseeritud objekt, mille puhul keha mass loetakse koondatuks ühte ruumipunkti. Keha võib vaadelda punktmassina, kui selle mõõtmed on antud ülesande kontekstis tühiselt väikesed. Punktmassi kinemaatiline võrrand . Jäik keha keha, mis talle mõjuvate jõudude toimel ei muuda oma suurust ega kuju ehk keha, mille kõik osad on üksteisega seotud nii, et keha kuju muutumine ei ole võimalik. Taustsüsteem kehade süsteem, mille suhtes kehade kinemaatikat vaadeldakse. Liikumisseadus kui punkt liigub ruumis, siis tema koordinaadid muutuvad ajas (x=x(t), y=y(t), z=(t)).
kokkupandult. Käsitletakse liikumise 2.On teada punktm-le mõjuv F.Leida tuleb liidetav=keha massi ja telgedevahelise kauguse T=Iz*z²/2 Tasap l korral: T= m*vc²/2+ põhjustajaid(jõude), mis alati tekitab kehale punktm-i liikumiss. ruudu korrutisega. Ümarmat korral: Iz*z²/2 kiirenduse. Punktmassi liikumise diferentsiaalvõrrand e Ix=Iy=m*r²/4 Rõnga/toru korral: Ix=Iy=m*r²/2 Keha pot en suurendamiseks on vaja teha tööd, Inerts on kehade võime püsida paigalseisus või dün põhiv: Cartesiuse koordinaadistikus: Inertsi raadius antakse tabelites, avalduv kuid keha pot en vähenemise arvelt saame tööd
FÜÜSIKA I põhimõisted Kohavektor on koordinaatide alguspunktist antud punkti tõmmatud vektor G G G G r = xi + yj + zk , kus ( x, y, z ) on punkti koordinaadid. Nihe on vektor, mis ühendab G G G punktmassi kahte asukohta suunaga ajaliselt hilisemasse asukohta r = r (t ) - r (t + t ) . G G Kiirus v ja kiirendus a on punktmassi (punkti) liikumist iseloomustavd füüsikalised G G dr suurused. Kiirus on punkti kohavektori tuletis aja järgi v = . Kiiruse projektsioonid dt dx dy dz ja moodul v = vx + v y + vz .
ühendava vektori r ja jõu F vektorkorrutist: MO = r ×F . (6.5) Märkus. Vektorkorrutise tähistamiseks asutatakse ka kirjaviisi M O = [r , F ] . 6.1a Newtoni III seaduse analoog pöördliikumisel. Vaatleme kahte punktmassi m1 ja m 2 , mis mõjutavad teineteist jõududega F1, 2 ja F2 ,1 . Arvutame nende jõudude momendid mingi punkti O suhtes. m1 F2,1 1 r1 l F1, 2 2 m2 O r2
.. Masspunkt Materiaalne punkt NÄIDE Näiteks ühest linnast teise sõitva auto liikumise kirjeldamisel võime teda ette kujutada ühe punktina. Seda punkti nimetatakse punktmassiks. Trajektoor joon, mida mööda keha liigub Need punktid, mida liikuv keha läbib, moodustavad alati mingi pideva joone. Seda joont, mida mööda keha liigub, nimetatakse trajektooriks. Liikumistrajektoori ei tohi samastada teega PUNKTMASSI LIIKUMINE Kui me edaspidi räägime keha liikumisest, siis mõtleme selle all punktmassi liikumist Kui keha kõik osad liiguvad ühtemoodi siis sellist liikumist nimetatakse kulgliikumiseks KASUTATUD KIRJANDUS http://www.hot.ee/kopernik/index2.htm http://et.wikipedia.org/wiki/Punktmass http://www.fyysika.ee/opik/opik_mehaanika.pdf http://www.learner.org/courses/physics/visual/visua
Kordamisküsimused Dünaamika eksamiks 1. Sõnastada dünaamika I aksioom. I aksioom. Inertsiseadus. Punktmass, millele ei mõju jõudusid, säilitab oma paigalseisu või ühtlase sirgjoonelise liikumise seni, kuni talle rakendatud jõud ei sunni teda seda olekut muutma. Masspunkti kiirendus erineb nullist ainult siis, kui sellele punktile on rakendatud mingi jõud. 2. Sõnastada dünaamika II aksioom. Kirjutada ka valem. II aksioom. Dünaamika põhiseadus. Punktmassi kiirendus on mõjuva jõuga võrdeline ja samasuunaline, võrde-teguriks on punkti mass. F= ma (P=mg) 3. Sõnastada dünaamika III aksioom. III aksioom. Mõju ja vastumõju seadus. Kaks masspunkti mõjuvad teineteisele jõududega, mis on moodulilt võrdsed ja suunalt vastupidised, nende mõjusirged kattuvad. F1 = F2 ning F1=- F2 Seejuures tuleb silmas pidada seda, et need jõud on rakendatud erinevatele kehadele 4. Sõnastada dünaamika IV aksioom. Kelle nime see aksioom kannab?
Ringliikumise liigid: pöörlemine ja tiirlemine Tiirlemine: Keha mõõtmed ja kuju pole liikumise kirjeldamisel olulised ning me võime kasutada punktmassi mudelit. Trajektoor: Trajektoor on keha või punkti (keha osa või punktmassi) teekond liikumisel ruumis või tasandil. Pöörlemine: Pöörlemine ehk pöördliikumine on keha ainepunktide ringliikumine ümber kehaga seotud kahe ainepunkti. Teepikkus: Teepikkuseks nimetatakse füüsikas trajektoori pikkust, mille liikuv keha või punktmass läbib mingi ajavahemiku jooksul. Tähis s. Periood: nim. Ajavahemikku, mille jooksul läbitakse üks täisring. Tähis- T, ühik 1s,Valem: T= Sagedus: nim. Ajaühikus tehtavate täisringide arvu. Tähis- f, Ühik: 1Hz, Valem:
1. Kinemaatika põhimõisteid (käsitleb liikumist ja liikumisoleku muutusi ilma nende muutuste põhjusi lahkamata.) Punktmass - idealiseeritud objekt, mille puhul keha mass loetakse koondatuks ühte ruumipunkti. Keha võib vaadelda punktmassina, kui selle mõõtmed on antud ülesande kontekstis tühiselt väikesed. Punktmassi kinemaatiline võrrand ⃗r =⃗r (t) . Taustsüsteem- kehade süsteem, mille suhtes kehade kinemaatikat vaadeldakse. keha asukoht- Keha asukoha määramiseks on vajalik taustsüsteem (taustkeha ja koordinaatteljed ) nihkevektor- ∆ r⃗ , kohavektori juurdekasv vaadeldava aja jooksul, kohavektor ( ⃗r ) määrab üheselt ära keha asukoha ristkoordinaadistukus. 2. Kiirus. Ühtlane ja ühtlaselt muutuv liikumine.
x = x(t) ; y = y(t) ; z = z(t).
Nihkevektor - r, kohavektori juurdekasv vaadeldava ajavahemiku jooksul.
Trajektoor on kõver, mida punktmass joonistab liikudes.
Kohavektor r määrab üheselt ära keha asukoha ristkoordinaadistikus.
Teepikkus on kõigi antud vahemikus läbitud trajektoorlõikude summa.
2. Kiirus. Ühtlane ja ühtlaselt muutuv liikumine.
Kiirus on vektor/vektoriaalne suurus, mis iseloomustab punktmassi asukoha muutumist
ajavahemikus.
Keskmine kiirus -
joonkiirus v m/s nurkkiirus radiaani sekundis rad/s sagedus f; pööret/sekunids; herts Pööret/s Hz Periood T sekund s Ringliikumine- Punktmassi liikumist ringjoonelisel trajektooril, kui keha läbib võrdsetes ajavahemikes võrdsed kaarepikkused. Pöördliikumisel (pöörlemine) asub telg, mille ümber liikumine toimub kehas sees. Pöördenurk-Nurk mille võrra võrra pöördub ringjooneliselt liikuvat keha ja trajektoori kõveruskeskpunkti ühendav raadius. -rad =2pr r=2prad 1rad=p/180 =57º Nurkkiirus-pöördenurga ja selle sooritamiseks kuluva ajavahemiku jagatis. =/t=v/r(rad/s)
keha massiga. Kehale mõjuv resultantjõud on võrdeline keha massi ja selle resultantjõu poolt kehale antud kiirenduse korrutisega. III – Kaks vastumõjus olevat keha mõjutavad teineteist suuruselt võrdsete, suunalt vastupidiste jõududega. — Gravitatsiooniseadus – Kaks keha tõmbuvad teineteise poole jõuga, mis on võrdeline nende kehade masside korrutisega ja pöördcõrdeline nende vahelise kauguse ruuduga — Punktmassi ja süsteemi impulss. – Punktmassi impulsi muut on võrdne talle üle antud jõuimpulsiga. — Impulsi jäävuse seadus. – Suletud süsteemi koguimpulss on sinna kuuluvate kehade igasugusel vastastikmõjul jääv. — Töö, võimsus ja kineetiline energia. Töö – Skalaarne suurus, mis võrdub kehale mõjuva jõu ja selle jõu mõjul sooritatud nihke korrutisega. Töö on energia, mis antaks kehale või viiakse kehalt ära kehale rakendatud jõu abil. Kui keha energia suureneb, on töö
Newtoni 3 seadus: Jõud tekivad kahe keha vastastikmõjus alati paarikaupa. Need kummalegi kehale mõjuvad jõud on absoluutväärtuselt võrdsed ja vastassuunalised. F=F Need jõud ei tasakaalusta teineteist, sest nad mõjuvad eri kehadele. Newtoni 3 seadus määrab, et kui esimene keha mõjutab teist keha, siis teine keha mõjutab ilmtingimata esimest keha vastu. Gravitatsioon- nähtus,maailmaruumi kõikide kehade tõmbumine. Gravitatsiooniseaduse: kaks punktmassi tõmbavad teineteist jõuga, mis on võrdeline nende masside korrutisega ja pöördvõrdeline nendevahelise kauguse ruuduga. m ja m kummagi keha (punktmassi) mass 1kg r kahe keha kaugus 1m G-gravitatsioonikonstant Raskusjõud-üks gravitatsioonijõu vorme. See on jõud, millega Maa tõmbab enda poole tema lähedal asuvaid kehi. F= mg g= vabalangemise kiirendus 10 m/s. F=G*Mm:R Hõõrdejõud tekib kehade kokkupuutel ja takistab nende liikumist või liikumahakkamist.
· Kiirendusega aeglustusega liikumine (ringliikumine alati kiirendusega liikumine · Ühtlaselt muutuv pole sama mis ühtlane, näitab vaid et kiirendus ajas on jääv Liikumine · Kinemaatika kirjeldab, ei otsi põhjusi; vanim ja enamlevinud mehaanika osa · Dünaamika miks toimuvad liikumised? Vaatleme põhjusi ja püüame neist hinnata tagajärgi · Staatika tasakaalutingimuste määratlemine Kulgliikumine Lihtsustamaks tegelikust tuuakse sisse punktmassi mõiste Punktmass võimaldab meil terve keha asukohta kirjeldada ühtede koordinaatidega (keha mõõtmed pole olulised) Liikumise põhitõed Oluline nii ruumiline kui ajaline asukoht Asukoha muutuse kirjeldamiseks võetakse kasutusele kiiruse mõiste asukoha muutus ajas Kiirus on teepikkuse ( e asukoha muutus ajaühikus) Asukohta mõõdetakse SIs meetrites, aega sekundites, seega ühikuks tuleb m/s Erinevad kiirused · Hetkkiirus, matemaatilised mõttes ülilühikese ajavahemiku kiirus
See koosneb hetkedest. Kinemaatika jaguneb ja deformeeruva keskkonna kinemaatikaks. Kinemaatikas ei ole aksioome ning rajaneb geomeetria aksioomidele. Aeg mehaanikas on pidevalt ja ühtlaselt muutuv skalaarne suurus, mis ei sõltu üheski ruumipunktis ega üheski taustsüsteemis keha liikumisest. Aeg on sõltumatu muutuja. Kõiki teisi muutuvaid suursi vaadeldakse aja funktsioonidena. on alati aja lugemise algus. Jäiga keha kinemaatika Jäiga keha kinemaatikas (ja punktmassi kinemaatikas) kasutatavate põhiliste suuruste seas on teepikkus s (nihe), kiirus v ja kiirendus a, nurkkiirus ja nurkkiirendus. Põhimõistete seas on trajektoori mõiste. Kõik need põhinevad kehade või punktmasside võimalikest asukohtadest kui punktidest koosneva ruumi mõistel. Jäik keha on vaadeldav masspunktide jäigalt seotud rühmana. Jäiga keha puhul lisanduvad nimetatud kolmele vabadusastmele veel kolm pöörlemise vabadusastet.
raskusväljas selles vaba langemise kiirendus Liikumise vormid: Gravitatsioon · Kulgliikumine kõik keha punktid liiguvad samasuguseid trajektoore pidi (ka auto puhul liiguvad rattad ikkagi koos autoga) Kaks punktmassi mõjutavad teineteist tõmbejõududega, mis on võrdeline nende massidega ja pöördvõrdeline nendevahelise · Pöördliikumine keha osad liiguvad kauguse ruuduga erinevaid trajektoore pidi (nt ratas Siin Fg gravitatsioonijõud, m1 ja m2 pöörlemisel) kehade massid, r -kehadevaheline kaugus, · Nende kombinatsioonid
Inertsus- Keha omadus, mis seisneb selles, et keha kiiruse muutmiseks antud suuruse võrra peab teise keha mõju esimesele kestma teatud aja. Mass- Keha inertsust väljendav suurus. Massi määratakse vastastikmõju või kaalumise teel. Jõud- Ühe keha mõju teisele. Kui kehale mõjub jõud, siis muutub tema kiirus ja ta saab kiirenduse. Newtoni II seadus- Keha kiirendus on võrdeline temale mõjuva jõuga ja pöördvõrdeline massiga. Gravitatsiooniseadus- Kaks punktmassi tõmbavad teineteist jõuga, mis on võrdeline nende masside korrutisega ja pöördvõrdeline nendevahelise kauguse ruuduga. Raskusjõud- Gravitatsioonijõu avaldumisvorm ehk Maa külgetõmbejõud. Jõud, millega Maa tõmbab enda poole tema lähedal asuvaid kehi. Keha kaal- Jõud, millega keha maa külgetõmbe tõttu mõjub alusele või riputusvahendile. Keha on paigal või liigub ühtlaselt keha kaal=raskusjõud
kaugus pöörlemisteljest; 38) Coriolise kiirendus; 39) keha raskuskeskme koordinaadid; 40) punkti poolt läbitud kaare pikkus; 193. Sõnastada dünaamika I aksioom. Punktmass, millele ei mõju jõudusid, säilitab oma paigalseisu või ühtlase sirgjoonelise liikumise seni, kuni talle rakendatud jõud ei sunni teda seda olekut muutma. 194. Sõnastada dünaamika II aksioom. Kirjutada ka valem. Punktmassi kiirendus on mõjuva jõuga võrdeline ja samasuunaline, võrde-teguriks on punkti mass. F = ma 195. Sõnastada dünaamika III aksioom. Kaks masspunkti mõjuvad teineteisele jõududega, mis on moodulilt võrdsed ja suunalt vastupidised, nende mõjusirged kattuvad. 196. Sõnastada dünaamika IV aksioom. Kelle nime see aksioom kannab? Kiirendus, mille punktmass saab mitme jõu üheaegsel mõjumisel, on võrdne
Kui valida jõu ühik nii, et võrdetegur oleks võrdne ühega, saaksime lihtsaima valemi. 1 njuuton on jõud, mis annab ühe kilogrammise massiga kehale kiirenduse üks meeter sekundis sekundi kohta. Kiirendus Kui kehale mõjub jõud, siis saab keha kiirenduse ja kiirus muutub. Näiteks mootori jõul hakkab laev üha kiiremini liikuma. Mida tugevam on jõud, seda suurem on kiirendus. GRAVITATSIOONISEADUS Gravitatsiooniseadus on gravitatsioonijõudu iseloomustav loodusseadus: Kaks punktmassi tõmbavad teineteist jõuga, mis on võrdeline nende masside korrutisega ja pöördvõrdeline nendevahelise kauguse ruuduga. Gravitatsiooniseaduse valem: Kus: F on kahe punktmassi vaheline gravitatsioonijõud G on gravitatsioonikonstant m1 on esimese keha punktmass m2 teise keha punktmass r on kehade vaheline kaugus. SI (Rahvusvaheline mõõtühikute süsteem) ühikutes mõõdetakse gravitatsioonijõudu njuutonites (N), masse kilogrammides (kg) ja kaugust meetrites (m).
Simulatsioon:https://phet.colorado.edu/sims/html/pendulum-lab/latest/pendulum-lab_en.html Teoreetiline osa: Võnkuva süsteemi füüsikalist mudelit nimetatakse pendliks. Kõige sagedamini kasutatavateks mudeliteks on matemaatiline pendel, füüsikaline pendel ja vedrupendel. Kõiki pendleid iseloomustab isokroonsus ehk võime võnkeamplituudi muutumisel võnkeperioodi säilitada. Matemaatiliseks pendliks nimetatakse venimatu ja massitu niidi otsa riputatud punktmassi. Viies punktmassi tasakaaluasendist välja, liigub see mööda ringjoonelist kaart, mille kõverusraadius on võrdne niidi pikkusega. Reaalselt ei saa matemaatilist pendlit ehitada, kuid ligilähedasena võime vaadelda niidi otsa riputatud suurt raskust. Matemaatilises pendlis põhjustav võnkumist raskusjõu ja niidi tõmbejõu vastastikmõju. Väikese võnkeampliduudi korral sõltub pendli periood niidi pikkusest ja vabalangemisekiirendusest: 𝑙
F=gV Impulss liikumishulk keha massi ja kiiruse korrutis. Newtoni I seadus keha liigub ühtlaselt ja sirgjooneliselt või seisab paigal, kui talle ei mõju jõudusid või kui need jõud tasakaalustuvad. Newtoni II seadus keha liikumise kiirendus on võrdeline talle mõjuva jõuga ja pöördvõrdeline massiga. Newtoni III seadus kaks keha mõjutavad teineteist suuruselt võrdsete kuid vastassuunaliste jõududega. Gravitatsiooniseadus kaks punktmassi tõmbavad teineteist jõuga, mis on võrdeline nende masside korrutisega ja pöördvõrdeline nendevahelise kauguse ruuduga. F=Gm 1m2/r2 Impulsi jäävuse seadus suletud süsteemi koguimpulss on sinna kuuluvate kehade igasugusel vastastikmõjul jääv. Mehaaniline töö olukord, kui kehale mõjub jõud ja ta selle toimel liigub. A=Fscos Võimsus Töö tegemise kiirus. Tehtud töö ja selleks kulunud aja jagatis. N=A/t N=Fv
1) Jagame mõtteliselt keha osadeks, mille C saab õelda sümmeetria põhjal 2) Loeme sellise sümmeetrilise osa massi asuvaks tema C-s 3) Rakendame süsteemi massikeskme valemit. 16. Mehaanilise süsteemi impulss ja liikumisseadus. Süsteemi impulss r n r P = pi i =1 ehk r n r P = M v c = mi v i i =1 Süsteemi liikumisseadus Newtoni seadused kehtivad nii punktmassi kohta, kui ka süsteemi kohta. Erinevus vaid see, et valemites kasutatavad jõud, impulsid jne on resultantsuurused. Kiirendus, asukoht jne käivad süsteemi massikeskme C kohta. Järeldus Kui puuduvad välised jõud, siis sisemiste jõudude mõjul ei ole võimalik massikeskme kiirust muuta. Näide Oled kosmoselaevas, kaaluta olekus jäänud seintest eemale. Sellisel juhul ei ole mitte mingit võimalust jäsemete liigutamisega seinani jõuda. Kui aga heita taskust võetud keha endast
1. Punktmass:Teatud tingimustel võib jätta keha mõõtmed arvestamata ja vaadelda keha punktmassina. Taustsüsteem:Selleks, et uurida antud keha liikumist teiste kehade suhtes, tuleb kasutusele võtta taustsüsteem. Taustsüsteemi moodustavad taustkeha ja temaga seotud koordinaatteljed. Nihkevektor: kohavektori juurdekasv vaadeldava aja jooksul, kohavektor määrab üheselt ära keha asukoha ristkoordinaadistukus. 2. Kiirus on vektoriaalne suurus, mis iseloomustab punktmassi asukoha muutumist ajavahemikus. Ühtlaselt muutuvaks liikumiseks nim liikumist, kus keha kiirus muutub mis tahes võrdsetes ajavahemikes sama palju. 3. Kiirendus on füüsikaline suurus, mis iseloomustab keha kiiruse muutumist ajas. 4. Pöörlemise kinemaatika: 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
vahelise kauguse ruuduga. Selle kontrollimiseks tuelb mõõta mingile kehale mõjuvat külgetõmbejõudu Maast väga kaugel ja ka maapinna lähedal ning võrrelda saadud tulemusi. Gravitatsioonijõud- raskusjõud, millega Maa tõmbab enda poole tema lähedal asuvaid kehi. Gravitatsioonikonstant- on arvuliselt võrdne kahe ühikulise massiga ja ühikulisel kaugusel asetseva ainepunkti vahel mõjuva g. Jõuga Gravitatsiooniseadus- kaks punktmassi tõmbavad teineteist jõuga, mis on võrdeline nende masside korrutistega ja pöördvõrdeline nendevahelise kauguse ruuduga. Hälve Võnkuva keha kaugus tasakaaluasendist. Hälve- võnkuva keha kaugus tasakaaluasendist. Harmooniline võnkumine- võnkumine, mille korral keha liikumist kirjeldab siinus-või koosinusfunktsioon. Hetkkiirus - kiirus mingil suvalisel ajahetkel. Hooke'I 1 seadus- elastsel def. Kehas tekkiv elastsusjõud on võrdeline def. Suurusega Hooke'i 2 seadus- elastsel def
Mehaaniline liikumine Liikumine ehk mehhaaniline liikumine on kehade või osakeste asukoha pidev muutumine ajas. Lokaalselt iseloomustab liikumist kiirus ja globaalset saab seda kirjeldada trajektoori abil. Mehaanilise liikumise kirjeldamiseks kasutatakse mitmeid mõisteid. Trajektoor on keha või punkti (keha osa või punktmassi) teekond liikumisel ruumis või tasandil. Trajektoori kuju järgi saab liikumist liigitada sirgjooneliseks, kõverjooneliseks, ringjooneliseks jne. Looduses esineb sirgjoonelist liikumist harva, tavaliselt on sirgjooneline vaid mõni osa trajektoorist. Trajektoori pikkust, mille keha läbib mingi ajavahemiku jooksul nimetatakse teepikkuseks. Näiteks kahurist tulistatud kuuli trajektoor vaakumis on raskusjõu mõjul parabooli kujuga. Liikumise suhtelisus
Jäik keha- keha, mis teiste kehadega vastasmõjus olles jätab oma mõõtmed muutmata. Taustsüsteem- kehade süsteem, mille suhtes liikumist vaadeldakse. Liikumisseadus- punktmassiga keha asukohta saab määrata kolme parameetri järgi (kiirus, aeg, läbitud teepikkus) Kohavektor- koordinaatide alguspunktist antud punkti tõmmatud vektor. Nihkevektor- vektor, mis on tõmmatud alguspunktist teise punkti. 2. Kiirus- on vektori suurus, mis isel. punktmassi asukoha muutust ajaliselt. Ühtlane liikumine- liikumine, mille kiiruse suurus ei muutu, ehkki suund võib muutuda. Ühtlaselt muutuv liikumine- liikumine, kus kiirenduse suurus ei muutu. 3. Kiirendus- on vektor, mis isel. seda, kuidas kiirus ajaliselt muutub. Tangentsiaalkiirendus- isel. kiiruse suuruse muutumist. Normaalkiirendus- isel. kiiruse suuna muutumist. 4. Pöörlemise kinemaatika. Nurkkiirus- on vektori suurus, mis isel. keha pöörlemisnurka ajaliselt.
Perioodiline liikumine ringliikumine punktmassi liikumine mööda ringjoonekujulist trajektoori. (lk.86) nurkkiirus fs. ajaühikus läbitud nurga suurus. tähis . ühik rad/s (radiaani sekundis) (lk.89) kesktõmbekiirendus (normaalkiirendus) väljendab ringliikumisel kiiruse suuna muutumist ajas. Kesktõmbekiirendus on kiirusega alati risti ning vektorina suunatud ringjoone keskpunkti. (lk.91) joonkiiruse ja nurkkiiruse seos (lk.89) võnkumine: · periood ajavahemik, mille jooksul sündmus kordub, tähis T, ühik 1s. (lk.90) · sagedus ajaühikus korduvate sündmuste arv, tähis f, ühik herts (Hz) (lk.90) · hälve keha kaugus tasakaaluasendist, tähis x (lk.97) · amplituud maksimaalne hälve ehk suurim kaugus tasakaaluasendist, tähis x0 (lk.97) laine: · ristlaine võnkumine toimub levimissihiga risti. (lk.103) · pikilaine võnkumine toimub piki levimissihti. (lk.103) · laine levimiskiiruse ja lainepikkuse...
- määrata keha orientatsiooni ja poosi suvalisel ajahetkel - uurida liikumise ruumilis ja ajalisi aspekte Kinemaatiliste karakteristikute jaotus: · Ruumilised karakteristikud · Ajalised karakteristikud · Ruumilis-ajalised karakteristikud Ruumilised karakteristikud on: · Koorodinaadid · Trajektoor · Nihe Koordinaadid · Koordinadid on arvud, mis määravad vaadeldava objekti asukoha ruumis taustsüsteemi suhtes · Keha või punktmassi asukohta võib määrata ainult mingi teise keha taustkeha suhtes · Taustkeha, sellega seotud koordinaadistik ja aja arvutamiseks valitud alghetk moodustavad taustsüsteemi, mille suhtes liikumist vaadeldakse Taustsüsteem · Taustsüsteem on vaadeldavas süsteemis liikumatu ja seda saab põhimõtteliselt valida vabalt, sõltumata keha mõõtmetest · Inimese liikumise biomehaanikas, kus uuritakse põhiliselt inimese keha ja tema poolt
25. G G G 26. 27. 28. xC = m x i i , yC = m y i i , zC = m z i i . 29. m m m Massikese 30. Kui iga punktmassi vabalangemiskiirendus on sama, siis G=mg ja Gi=mig 31. Need on massikeskme koordinaadid. Tehnika rakendustes ühtlase raskusvälja puhul raskuskese ühtib massikeskmega 32. 33. 34. 35. 36. 37. 38. Keha raskuskese 39. Vaatleme raskusväljas paiknevat homogeenset (ühtlast) keha, mille tihedus on r ja ruumala V. Siis keha mass on m=rV ja kaal G=mg=rVg. 40. Keha saab koordinaatpindadega jagada lõpmata väikesteks ruumelementideks dV, mille mass on dm=r dV ja kaal dG=r dV g
sirgjooneliselt Newtoni II seadus ehk dünaamika põhiseadus Newtoni III seadus ehk mõju ja vastastikmõju seadus kaks keha mõjutavad teineteist võrdsete vastassuunaliste jõududega. Impulss keha liikumishulk Ühik 1 kg×m/s Põrke mõju on seda suurem, mida suurem on keha impulss Impulsi jäävuse seadus Väliste mõjude puudumisel on süsteemi koguimpulss sinna kuuluvate kehade igasugusel vastastikmõjul jääv. Gravitatsiooniseadus Kaks punktmassi tõmbuvad teineteise poole jõuga, mis on võrdeline nende masside korrutisega ning pöördvõrdeline nendevahelise kauguse ruuduga.
põrkel. 45.Kirjutage kangi tasakaalutingimuse valem. Tehke joonis koos selgitustega. 46.Defineerige jõu õlg. Kirjutage selle arvutuvalem, tehke joonis koos selgitustega. 47.Kirjutage valem kangi pöörava jõumomendi arvutamiseks moodulkujul ja vektorkujul. Tehke vastav joonis koos selgitustega. 48.Tuletage Newtoni III seadus pöördliikumisel. Tehke vastav joonis koos selgitustega. 49.Kirjutage valemid mingi punktmassi impulsimomendi arvutamiseks etteantud punkti suhtes moodul- ja vektorkujul. Tehke vastav joonis koos selgitustega. 50.Kirjutage valem, mis seob punktmassile mõjuva resultantjõumomendi ja tema impulsimomendi. 51.Sõnastage impulsimomendi jäävuse seadus. Tuletage see. 52.Kirjutage punktmassi inertsimomendi arvutamise valem etteantud pöörlemistelje suhtes. 53.Kirjutage pöördliikumise dünaamika põhivõrrand nii konstantse kui mittekonstantse
1.Jõud mõõdab vastastikmõju. F 1N=1kg*1m/s2 jõud on vektor. 2.Resutand jõud on mitme jõu koosmõju. 3.I Keha on paigal või liigub ühtlaselt sirgjooneliselt kui jõudude resuntand on 0. II Kiirendus on võrdeline kehale mõjuva jõuga ja pöördvõrdeline keha massiga. III Jõud tekivad kahe keha vastasmõjus ja alati paarikaupa. Need kummalegi kehale Mõjuvad jõud o absoluutväärtuselt võrdsed ja vastassuunalised. Gravitatsioon on vastasmõju liik-kaks punktmassi tõmbavad teineteist jõuga mis on võrdeline nende masside korrutisega ja pöördvõrdeline nendevahelisse kauguse ruuduga. F=G*m1*m2/r2 Gravitatsioonikonstant on arvuliselt võrdne jõuga millega tõmbuvad kaks teineteisest 1m asuval 1kg massiga Keha. 4.raskusjõud on jõud millega maa tõmbab enda poole tema lähedal asuvaid kehi. F=mg 5.hõõrdejõud tekkib siis kui: pinnad on ebatasased ,aineosakeste vahel on tõmbejõud. F h=uN
impulss on võrdne tema massi ja kiiruse korrutisega: p=mv Kaks keha tõmbuvad gravitatsioonijõuga, mis on võrdeline mõlema keha massiga ja pöördvõrdeline nende massikeskmete vahekauguse ruuduga: Taustsüsteeme, kus kehtivad inertsiseadus ja teised mehaanika seadused, nim. inertsiaalseteks taustsüsteemideks. Jõud on vastastikmõju mõõduks ja tema arvväärtus iseloomustabki vastastikmõju tugevust. Nii võib öelda, et keha kiirendus on võrdeline temale mõjuva jõuga. Kaks punktmassi tõmbavad teineteist jõuga, mis on võrdeline nendevahelise kauguse ruuduga. Vaba langemise kiirendust nim. ka raskus- ja gravitatsioonikiirenduseks. Seisuhõõrdumisjõuga on tegemist siis, kui mingi jõud püüab keha paigalt nihutada, kuid hõõrdumise tõttu jääb keha paigale.
Ringjooneline liikumine- punktmassi liikumine mööda ringjoone kujulist trajektoori. Trajektoori keskpunkt on väljaspool keha. Pöörlemine- trajektoori keskpunkt on keha sees. Pöördenurk-nurk, mille võrra pöördub ringjooneliselt liikuvat keha ja trajektoori keskpunkti ühendav raadius. Ringjoonelise liikumine kiirused:*joonkiirus- ringliikumisel läbitud teepikkuse ja liikumisaja suhe.*nurkkiirus- pöördenurga ja liikumisaja suhe. Võnkumine- keha liikumine kordub teatud ajavahemikes * vabavõnkumine-toimub süsteemisiseste jõudude mõjul. *sundvõnkumine-toimub välise perioodilise jõu mõjul. Periood- aeg ühe võnke tegemiseks, ei sõltu massise ega amplituudist. Sõltub kiirendusest ja pendli pikkusest. Sagedus-võngete kiirus perioodis. Resonants- amplituudi järsk kasv. Laine- võnkumise levimine ruumis. Ristlaine-ainet edasi ei kanta, keskkond saab ainult häiritud, võnkumine toimub risti laine levimissuunaga. Pikilaine- võnkumine toimub piki laine ...
puudub, ühtlaselt liikudes , Hõõrdejõud vastupanu vastassuunalisele liikumisele, mõjub kehade vahel piki nende kokkupuutepinda, (F on rõhumispiirkond, ühikut pole), , Elastsusjõud tekib kehade deformeerumisel. Suund on alati vastupidine deformeeriva jõuga. Arvväärtus võrdub deformeeriva jõuga, (x on pikenemine/lühenemine, ühik meeter) (k on jäikus, ühik on N/m) Gravitatsioonijõud mõjub kogu universumi kõikide kehade vahel, kaks punktmassi tõmbavad teineteist jõuga, , , , r on kehade vaheline kaugus, Raskuskiirendus vaba langemise kiirendus, tähis g, , , I seadus määratleb paigalseisu ja ühtlase liikumise: Keha seisab paigal ja/või liigub ühteaegselt sirgjooneliselt kui talle jõud ei mõju või talle mõjuvad jõud kompenseerivalt. Nt.: raamat laual, langevarjur, laev vees) II seadus on kiirendusega liikumisest: Kehale mõjuv jõud võrdub keha massi ja selle jõu poolt antud kiirenduse korrutisega. , Nt.: auto
4) Taustkeha- keha, mille suhtes teiste kehade asukohta kirjeldatakse. Taustkeha on näiteks majanurk. 5) Taustsüsteem- on vajalik keha mehaanilise liikumise kirjeldamiseks. Taustsüsteemi moodustavad taustkeha, sellega seotud koordinaadistik ja aja mõõtmisviis. Taustsüsteemid liigitatakse inertsiaalsüsteemideks ja mitteinertsiaalsüsteemideks. 6) Trajektoor- Liikumisteed kirjeldab trajaktoor. See on joon, mida mööda keha liigub. Trajektoorist saab rääkida täpselt ainult punktmassi korral. Teepikkus- on trajektoori lõik, mis läbitakse kindla ajavahemiku jooksul. Teepikkuseks nimetatakse füüsikalist suurust, mis on võrdne trajektoori pikkusega, mille keha läbib mingi ajavahemiku jooksul. Teepikkust tähistatakse tähega s, ühik 1 m. Ühtlasel liikumisel on teepikkus võrdeline ajaga s=vt Nihe- (s) on vektoriaalne suurus, mis ühendab keha algasukoha asukohaga antud hetkel. Nihkevektor on võrdne kohavektorite vahega s= r=r-r0. Nihke mõõtühik 1 meeter (1m)
süsteemi liikumise võib jaotada kahte ossa. Millised need osad on? Mille kohta nendest annab masskeskme liikumise teoreem informatsiooni ja mille kohta ei anna? Võib jagada translatoorseks ja ümber masskeskme liikumiseks. Masskeskme liikumise teoreem annab infot ainult liikumise translatoorse osa kohta, mil süsteem liigub nagu masskese.Ümber masskeskme liikumise (pöörlemise) kohta infot ei anna. 199. Mis on punktmassi liikumishulk? Mis on süsteemi liikumishulk? Kas need on skalaarsed või vektoriaalsed suurused? 200. Mis on punktmassi liikumishulk, milline on selle moodul ja suund? 201. Kuidas arvutada mehaanikalise süsteemi liikumishulka? 202. Mida nimetatakse jõu impulsiks? Kas see on skalaarne või vektoriaalne suurus? Vektoriaalne suurus. 203. Sõnastada süsteemi liikumishulga teoreem diferentsiaalkujul. Valem.
süsteemi liikumise võib jaotada kahte ossa. Millised need osad on? Mille kohta nendest annab masskeskme liikumise teoreem informatsiooni ja mille kohta ei anna? Võib jagada translatoorseks ja ümber masskeskme liikumiseks. Masskeskme liikumise teoreem annab infot ainult liikumise translatoorse osa kohta, mil süsteem liigub nagu masskese.Ümber masskeskme liikumise (pöörlemise) kohta infot ei anna. 199. Mis on punktmassi liikumishulk? Mis on süsteemi liikumishulk? Kas need on skalaarsed või vektoriaalsed suurused? 200. Mis on punktmassi liikumishulk, milline on selle moodul ja suund? 201. Kuidas arvutada mehaanikalise süsteemi liikumishulka? 202. Mida nimetatakse jõu impulsiks? Kas see on skalaarne või vektoriaalne suurus? Vektoriaalne suurus. 203. Sõnastada süsteemi liikumishulga teoreem diferentsiaalkujul. Valem.
Vastastikmõju tõttu muutub kehade kiirus. ❏ Kiiruse muutumist iseloomustab kiirendus ja kehadele antav kiirendus sõltub keha massist. ❏ Inertsust iseloomustab keha mass. ❏ Resultantjõud on kehadele mõjuvate jõudude summa. RASKUS- JA GRAVITATSIOONIJÕUD. ❏ Kehadele mõjuvad jõud on arvuliselt võrdsed, aga vastassuunalised. ❏ ❏ Kaks punktmassi tõmbavad teineteist jõuga, mis on võrdeline nende kehade massiga ja pöördvõrdeline nende kehade vahelise kauguse ruuduga KAAL ❏Kaal on jõud, millega keha mõjutab alust või riputusvahendit HÕÕRDEJÕUD ❏ Hõõrdejõud on liikumist takistav jõud ❏ Hõõrdumisel omandavad kehad laengu ❏ Hõõrdejõud jaguneb kolmeks: seisuhõõrdejõud (mõjub siis kui keha seisab),
Tähendus: Väliste mõjude puudumisel on süsteemi koguimpulss sinna kuuluvate kehade igasugusel vastastikmõjul jääv. Valemid: ∆p1 + ∆p2 = 0 p = m*v Impulsi muut: ∆p = p2 – p1 GRAVITATSIOONISEADUS: Tähendus: Gravitatsiooni jõud oleneb keha massist, mida suurem on mass, seda suurem on jõud. See ei ole mõjutatav meie poolt. Ajalugu: 1638.A Galileo Galilei – avaldas uurimistulemused 18.sajand Newton – kirjeldas täpsemalt gravitatsioonijõudu Seadus: Kaks punktmassi tõmbavad teineteisepoole jõuga, mis on võrdeline nende masside korrutisega ja pöördvõrdeline nende vahelise kauguse ruuduga. F= G*m1*m2 F – gravitatsioonijõud (N) m1/2 – massid (kg) r – kehade vaheline kaugus (m) r2 G – tähistatud kordaja, gravitatsiooni jõud 1kg/1N kohta. G=6,67*10-11 N*m2/kg
Mis on nihe? (tähis; ühik) 11. Millal nihe ja teepikkus langevad kokku? 1. Mehhaanika põhiülesanne on keha asukohta leidmine mistahes ajahetkel. 2. Liikumine on suhteline, sest ta oleneb mille suhtes teda võrrelda. Mõne esemega võrreldes võib ta seista paigal jne. (näiteks voodis lamav inimene siiski liigub koos maakeraga ümber päikese. 3. keha, mille mõõtmed võib vaatluse käigus arvestamata jätta. 4. Trajektoor - pidevjoon, mis koosneb keha (punktmassi) poolt läbitud punktidest. 5. Trajektoori kuju järgi – sirgjooneline – kõverjooneline – ringjooneline ! Iseloomu järgi – ühtlane liikumine - kiirus aja jooksul ei muutu – mitteühtlane liikumine - kiirus muutub aja jooksul – võnkumine – perioodiliselt korduv liikumine – kulgev liikumine - kõik keha punktid liiguvad paralleelsetel trajektooridel – pöörlev liikumine - kõik keha punktid liiguvad ringjoonelistel 6
tasakaalustavad. Näide: laual lebavale raamatule mõjub raskusjõud. Mehaaniline liikumine Liikumine on keha asukoha või asendi muutus ruumis mingi aja jooksul. Liikumine on pidev. Kehade mehaanilisi liikumisi on mitmesuguseid. Tähed, planeedid, udusulg, inimesed jne. - need kõik on mehaanilise liikumise näited. Looduses ei eksisteeri täielikult liikumatut keha. Kui me räägime edaspidi keha liikumisest, siis mõtlemegi selle all tavaliselt vaid ühe punkti, s.o. punktmassi liikumist. Punktmass on selline keha, mille mõõtmed jäetakse lihtsuse mõttes arvestamata. Keha liikumist teiste kehade suhtes, mida tinglikult loetakse liikumatuiks, nimetatakse suhteliseks liikumiseks. Näiteks, parv liigub vabalt allavoolu. Kalda suhtes ta liigub, kuid vee suhtes mitte, sest jõe vee kiirus ühtib paadi kiirusega. Keha, mille suhtes teiste kehade asukohta kirjeldatakse, nimetatakse taustkehaks. Taustkeha, sellega seotud koordinaadisik ja aja
F võrdeline mõjuva jõuga ja pöördvõrdeline selle keha massiga. a= m *Newtoni III seadus - kaks keha mõjutavad teineteist suuruselt võrdsete 1=¿−F2 vastassuunaliste jõududega. F¿ *Gravitatsiooniseadus - kaks punktmassi tõmbuvad teineteise poole jõuga, mis on võrdeline nende masside korrutisega ning pöördvõrdeline nendevahelise m1 ×m kauguse ruuduga. F=G 2 r2 *Raskusjõud -gravitatsioonijõud, millega Maa või mis tahes muu taevakeha tõmbab enda poole selle lähedal asuvaid kehi. *Gravitatsioonijõud - kehade vastastik tõmbumine.
Kõverjoonelise liikumise puhul pole keha trajektoor sirge. Ühtlase liikumisega on tegu, kui keha läbib mistahes võrdsetes ajavahemikes võrdsed teepikkused. Ringliikumise puhul on keha punktide trajektooriks ringjoon või selle osa. Ringjooneliseks liikumiseks nimetatakse punktmassi liikumist mööda ringjoonekujulist trajektoori. Mida väiksem on raadius, seda kõveram on trajektoor. Kui trajektoori kõveruskeskpunkt asub keha sees on tegu pöördliikumise e. pöörlemisega. Pöörlemise korral ei liigu keha punktid kõik mööda ühesuguse kõverusraadiusega trajektoore. Teepikkus on võrdne kaare pikkusega. Pöördenurgaks nimetatakse nurka, mille võrra pöördub ringjooneliselt liikuvat keha ja trajektoori kõveruskeskpunkti ühendav raadius.
Ühtlane ringliikumine Punktmassi liikumist ringjoonel, kui keha läbib võrdsetel ajavahemikel võrdsed kaarepikkused nim. ühtlaseks ringjooneliseks liikumiseks. Ringjoonel olevat kiirust nim. joonkiiruseks. V=const V Vektor ei =const V=L/t l-ringjoone pikkus Pöördenurk (=l/r)-näitab kui palju pöördub raadius aja t jooksul. Ühik rad =2 x pii rad 2pii rad=360 kraadi 1 rad umbes 57 kraadi a-kiirendus a=v2/r W (omega) nurkkiirus- näitab, kui suure pöördenurga läbib raadius ühes ajaühikus. W=/t. ühik rad/s. V=Wr Keha hoiab ringjoonel kesktõmbejõud. Ringliikine võib olla perioodiline. Seda isel. Periood ja sagedus. T-periood, mille jooksul keha sooritab ühe täisringi. Ühik s t-aeg n- täisringide arv T=t/n f-sagedus, täisringide arv ühes ajaühikus f= 1/T=n/t ühik HZ Võnkumised Kahte liiki: Vaba ja suund võnkumised. Vaba võnkumise tekkiminetingimused: Peab olema jõud, mis viib keha tasakaalu asendist välja; hõõrdumine süsteemi...
joonkiirus v m/s nurkkiirus radiaani sekundis rad/s sagedus f; pööret/sekunids; Pööret/s herts Hz Periood T sekund s Ringliikumine. Punktmassi liikumist ringjoonelisel trajektooril, kui keha läbib võrdsetes ajavahemikes võrdsed kaarepikkused, nim ühtlaseks ringliikumiseks ehk ühtlaseks tiirlemiseks. Ringliikumisel asub telg, mille ümber liikumine toimub kehast väljas, pöörlemise korral sees. Joonkiirus (ringjoonel liikumise kiirus) l näitab, kui pika tee läbib keha mööda ringjoont ajaühikus ( v , kus v on
joonkiirus v m/s nurkkiirus radiaani sekundis rad/s sagedus f; pööret/sekunids; Pööret/s herts Hz Periood T sekund s Ringliikumine. Punktmassi liikumist ringjoonelisel trajektooril, kui keha läbib võrdsetes ajavahemikes võrdsed kaarepikkused, nim ühtlaseks ringliikumiseks ehk ühtlaseks tiirlemiseks. Ringliikumisel asub telg, mille ümber liikumine toimub kehast väljas, pöörlemise korral sees. Joonkiirus (ringjoonel liikumise kiirus) l näitab, kui pika tee läbib keha mööda ringjoont ajaühikus ( v , kus v on
Keha impulss ehk liikumishulk on keha massi ja kiiruse korrutis p=mv. Impulsi tähiseks on p, massi tähiseks on m ja kiiruse tähiseks on v. Impulss on vektoriaalne suurus, mille suund ühtib kiirusvektori suunaga. Impulsi jäävuse seadus: Suletud süsteemi koguimpulss on sinna kuuluvate kehade igasugusel vastastikmõjul jääv. Newtoni gravitatsiooniseadus Gravitatsiooniseadus on gravitatsioonijõudu iseloomustav loodusseadus: Kaks punktmassi tõmbavad teineteist jõuga, mis on võrdeline nende masside korrutisega ja pöördvõrdeline nendevahelise kauguse ruuduga. Gravitatsiooniseaduse valem: F on kahe punktmassi vaheline gravitatsioonijõud G on gravitatsioonikonstant m1 on esimese keha punktmass m2 teise keha punktmass r on kehade vaheline kaugus. SI ühikutes mõõdetakse gravitatsioonijõudu njuutonites (N), masse kilogrammides (kg) ja kaugust meetrites (m). Konstant G on võrdne 6,67 × 10-11 N m2 kg-2.
annaabi.ee 
