1.INERTSIAALNE TAUSTSÜSTEEM EINSTEIN JA MEIE Albert Einstein kui relatiivsusteooria rajaja MART KUURME Liikumise uurimine algab taustkeha valikust leitakse mõni teine keha või koht, mille suhtes liikumist kirjeldada. Nii pole aga alati tehtud. Kaks ja pool tuhat aastat tagasi arvas eleaatidena tuntud kildkond mõtlejaid, et liikumist pole üldse olemas. Neid võib osaliselt mõistagi. Sest kas keegi meist tunnetab, et kihutame koos maakera ja kõige temale kuuluvaga igas sekundis umbes 30 kilomeetrit, et aastaga tiir Päikesele peale teha? Eleaatide järeldused olid muidugi rajatud hoopis teistele alustele. Nende neljast apooriast on köitvalt kirjutanud mullu meie hulgast lahkunud Harri Õiglane oma raamatus "Vestlus relatiivsusteooriast". Elease meeste arutlused on küll väga põnevad, kuid tõestavad ilmekalt, et palja mõtlemisega looduses toimuvat tõepäraselt kirjeldada ei õnnestu. Aeg on näidanud, et ka nn. terve mõistusega ei jõua...
Elemendi ja lihtaine mõisted/nimetused ning nende mõistete õige kasutamine praktikas. Süsteemsuse olemus ja süsteemse töötamise vajalikkus inseneritöös. Näiteid praktikast. Milline on süsteemne materjalide korrosioonitõrje? Keemiline element ehk element on aatomituumas sama arvu prootoneid omavate aatomite klass. Teise definitsiooni järgi on keemiline element aine, milles esinevad ainult ühe ja sama aatomnumbriga aatomid. Seega keemiline element on aine, mida ei saa keemiliste meetodite abil lihtsamateks aineteks lahutada. Lihtaine on keemiline aine, mis koosneb ainult ühe keemilise elemendi aatomitest. Näiteks puhtad metallid ja gaasid. Elementide ja nendest moodustunud lihtainetel on enamikel juhtudel üks ja sama nimi, st tuleb alati selgitada, kas tegemist on mingi elemendi aatomitega mõnes aines või selle elemendi aatomitest moodustunud puhta lihtainega või...
Õhk koosneb peamiselt lämmastikust (78%), hapnikust (21%), argoonist (0,9%) ja süsinikdioksiidist (0,04%). Õhu hapnikusisaldus võimaldab Maal aeroobsete organismide elu. Taimed kasutavad õhus leiduvat süsinikdioksiidi fotosünteesiks. Õhk on tavaliselt lõhnatu ja värvitu. Õhu auhteline dielektriline läbitavus on 1,0006. Atmosfäär ehk õhkkond on Maad ümbritsev kihilise ehitusega õhukest (dilämmastiku, dihapniku, argooni, süsihappegaasi ja teiste gaaside ning veeauru segu), mis pöörleb ja tiirleb koos Maaga. Gravitatsiooni roll Atmosfääri moodustavaid gaase hoiab kinni Maa gravitatsiooniväli, kui gaaside impulss on piisavalt väike. Atmosfääri piirid Maa atmosfääri alumine piir on maa- ja merepind, ülemine piir aga ei ole täpselt määratletav. Hämarikunähtuste ja kõrgete virmaliste vaatluse põhjal arvatakse, et see on 1000...1200 km kõrgusel. Rõhk Atmosfäär on väga liikuv, alludes isegi vä...
Sõnastage ja kommenteerige (millistel juhtudel on vaja neid arvestada või kasutada) järgmised keemia valdkonnas kasutatavad keemia ja füüsika seadused: elementide ja nende ühendite omaduste muutumise perioodilisus, massi jäävus kinnises süsteemis, aine koostise püsivus (millistel juhtudel kehtib, millistel mitte, näited?), Archimedese seadus, Faraday seadused. a. Elementide ja nende ühendite omaduste muutumise perioodilisus Keemiliste elementide ja (mõnede) nendest moodustunud liht- ja liitainete omadused on perioodilises sõltuvuses elementide aatomite tuumalaengust (elementide aatommassist). Tuumalaengu kvantitatiivse muutusega kaasneb uute omadustega elemendi teke. Mendelejevi tabelis iga periood v.a. esimene algab aktiivse metalliga, lõpeb väärisgaasiga. Perioodi piires elementide järjenumbri kasvamisel nõrgenevad metallilised ja tu...
Elemendi ja lihtaine mõisted ja nimetused ning nende mõistete õige kasutamine praktikas. Süsteemsuse olemus ja süsteemse töötamise vajalikkus inseneritöös. Näiteid praktikast. Milline on süsteemne materjalide korrosioonitõrje? Keemiline element ehk element on aatomituumas sama arvu prootoneid omavate (ehk sama aatomnumbriga) aatomite klass. Lihtaine on keemiline aine, milles esinevad ainult ühe elemendi aatomid, keemilises reaktsioonis ei saa seda lõhkuda lihtsamateks aineteks. Lihtaine valemina kasutatakse vastavate elementide sümboleid (üheaatomilised: Fe, Au, Ag, C, S; kaheaatomilised: H2, O2, F2, Cl2, Br2). Enamik elementidele vastavaid lihtaineid on toatemperatuuril tahked ained või gaasid. Mõistete kasutamine: Segadust tekitavad mitmed asjaolud:1) Aatomite liigil ja nendest moodustunud lihtainetel on enamikel juh...
1.1.Inertsiaalne taustsüsteem Dünaamika võrrandid ei muutu üleminekul Ist inertsiaalsest taustsüsteemist teisesse,see Taustsüsteem, mis seisab paigal või liigub tähendab,et nad on invariantsed sirgjooneliselt a=0. Taustsüsteemiks koordinaatide teisenduste suhtes. nimetatakse taustkehaga seotud 1.1.2.Ühtlane sirgliikumine koordinaatsüsteemi ja ajaloendamismeetodit ehk kella. Seega taustsüsteem koosneb 1) nim liikumist, kus 1.Ühtlaseks sirgliikumiseks taustkehast, 2) selle koordinaadistikust, 3) keha sooritab mistahes võrdsetes aja mõõtmisviisist. ajavahemikes võrdsed nihked. Sellise liikumise puhul on hetkkiirus võrdne *Trajektoor on keha...
Kulgliikumine. Taustkeha keha, mille suhtes liikumist vaadeldakse. Taustsüsteem kella ja koordinaadistikuga varustatud taustkeha. Punktmass keha, mille mõõtmed võib kasutatavas lähenduses arvestamata jätta (kahe linna vahel liikuv auto, mille mõõtmed on kaduvväikesed linnadevahelise kaugusega; ümber päikese tiirlev planeet, mille mõõtmed on kaduvväikesed tema orbiidi mõõtmetega jne.). Punktmassi koordinaadid tema kohavektori komponendid (projektsioonid). Trajektoor keha liikumisjoon. Seda kirjeldavad võrrandid parameetrilised võrrandid x=x(t), y=y(t), z=z(t). Punktmassi kiirendusvektoriks nimetatakse tema kiirusvektori ajalist tuletist (kohavektori teine tuletis aja järgi): a(vektor)=v(vektor) tuletis=r(vektor) teine tuletis Kiiruste liitmine-et leida punktmassi kiirust paigaloleva taustkeha suhtes, tuleb liita selle punktmas...
elementaarlaeng 1e=1,6*10(-19)C. Columbi seadus-2 punktlaengut q1 ja q2 mõjutavad teineteist jõuga, mis on võrdeline nende lengute korrutisega ja pöördvõrdeline laengutevahelise kauguse r ruuduga ehk F=k(q1*q2)/r². k=9,0*10(9) Nm²/C². ja kuna see k on suur arv, siis võib väita et elektromagnetiline vastastikmõju on väikeste kehade puhul suurem gravitatsioonilisest vastastikmõjust. Elektriväli-elektriliselt laetud keha poolt tekitatav jõuväli. Elektriväli avaldab mõju laetud kehadele. Elektrivälja tugevus mõõdab tinglikes ühikutes pinda läbivate jõujoonte arvu. Elektrivälja tugevuse vektor-ta on vektroriaalne suurus(E-vektor) ja on alati suunatud plussilt miinusele.E=F/q (N/C ; V/m). elektrivälja jõujooned-on mõttelised jooned, mille igas punktis on E-vektor selle joone puutuja sihiline. Tal on ka suund,mis jõujoone igas punkt...
*...füüsikaline suurus mis näitab kui tugevasti keha osaleb elektromagentilises vastastikmõjus *...füüsikaline suurus mida saab mõõta *...on osakeste kogum, millel on olemas laeng kui omadus Elektrilaenguid on ainult 2 liiki, sest looduses on ainult 2 sorti jõude: tõmbe- ja tõukejõude. Elementaarlaeng kõige väiksem jagamatu laeng looduses (elektroni ja prootoni vahel) e = +/- 1,6 * 10-19C Coulumb'i seadus - kahe laetud keha vahel mõjuv jõud on võrdeline kummagi keha laenguga ja pöördvõrdeline kehade vahekauguse ruuduga k kaks 1C laengut 1m kaugusel vaakumis mõjutavad teineteist jõuga k - elektriline konstant q elektrilaeng r - laetud kehade vaheline kaugus juhid ained milles vabade laengukandjate arv on suur dielektrikud (isolaatorid) mittejuhid, väga vähe vabu laengukandjaid pooljuhid vahepealse elektrijuhtivusega ained, vabade laengukandjate arv on sõltuvuses temperatuurist, pealelangevast valgusest j...
Elektriõpetus jaguneb: 1.elektrostaatikaks- paigalseisvad laengud ja nende vahelised mõjud. 2.elektrodünaamikaks- liikvad laengud ja sellega kaasnevad nähtused Laetud kehad ja osakesed, elektriseerimine Elektriliselt laetud osakesteks on elektronid. 1. Elektronid- laengu tähis e 2.Prootonid- laengu tähis +e 3.Joonid- laengu tähis +/- e*n Elementaarlaengud on väikseimad elektrilaengud, mida ei saa enam osadeks jagada ega osakest ära võtta. Laetud osakeste vahel on elektromagnetiline mõju (joonis). Elektriseerimine- laengu andmine makrokehale. Nt. tolmkübe. Elektriseerimisel lähevad tavaliselt elektronid ühelt kehalt teisele. Osa elektrone läheb klaasilt riidele. Klaas saab +laengu, riie laengu. Kehad võivad elektriseeruda väljade ja kiirguste mõjul. Nt. löögi tagajärjel, kokkupuutel teise laenguga, keemiliste reaktsioonide tulemusel Elektrostaatika põhiseadused. 1...
Kas se suurus on lineaarne või mittelineaarse sõltub mahtuvusest kus on kondensaatori plaatide vahelise keskkonna dielektriline läbitavus, y- plaatidevaheline kaugus, S- plaatide kohakuti olevate osade pindala. Siit on näha, et mahtuvus muutub, kui muutub kas plaatidevaheline kaugus, plaatide kohakuti olevate osade pindala või plaatide vahel oleva keskkonna dielektriline läbitavus , 2.9 Millise staatilise karakteristikuga on pöördenurga mahtuvustajur? Mahtuvustajur pöördenurga mõõtmiseks on pöördkondensaator, mille plaat 1 on liikumatu, plaat 2 saab pöörduda ümber telje plaadi 1 suhtes. Plaatide vahekaugus ei muutu, sõltuvalt plaadi 2 pöördenurgast muutub plaatide kohakuti oleva osa pindala ja seega ka kondensaatori mahtuvus. 2.10 Mis on induktiivtajuri kui automaatikasüsteemi elemendi sisendiks, mis on tema väljundiks?...
FÜÜSIKA KOKKUVÕTLIK MATERJAL MEHAANILINE LIIKUMINE · Ühtlase sirgjoonelise liikumisega on tegemist siis, kui keha liigub sirgjooneliselt läbides võrdsetes ajavahemikes võrdsed teepikkused. · Ühtlase muutuva liikumisega on tegemist siis kui keha kiirus kasvab või kahaneb igas ajaühikus võrdse suuruse võrra. · Hetkkiirus on keha kiirus väga lühikese ajavahemiku jooksul. Iseloomustab piisavalt täpselt keha kiirust. · Teepikkuseks nimetatakse trajektoori pikkust, mille keha läbib mingi ajavahemiku jooksul. s = vt (ühtlasel liikumisel) s = vRt (muutuval liikumisel) s = vot + at2/2 · keha mitteühtlasel liikumisel muutub tema kiirus aja jooksul. Kiiruse muutumist iseloomustab kiirenduse mõiste. at = v-vo , milles vo -algkiirus (m/s) v -lõppkiirus (m/s) t -kiiruse muutumise aeg (s)...
Suurused: · Elektrilaeng - q (C) · elektrivälja tugevus E-vektor (1N / C) · elektrivälja potentsiaal = töö, mida tuleb teha (positiivse) ühiklaengu viimiseks antud väljapunktist sinna, kus väli ei mõju. (J) · magnetiline induktsioon B-vektor · Coulomb'i seadus kui pöördruutsõltuvus - Kaks punktlaengut mõjutavad teineteist jõuga, mis on võrdeline nende kehade laengutega ning pöördvõrdeline nende vahelise kauguse ruuduga. · Elektrivälja tugevuse valem ja väljatugevuste liitumine (vektorkujul!). Elektrivälja tugevus = sellesse punkti asetatud positiivsele ühiklaengule (+1C) mõjuv jõud. · Juhi potentsiaali ja mahtuvuse vaheline seos. Mahtuvus - juhile antud laeng jagatud juhi potentsiaaliga. Farad (F) - juhi mahtuvus, kui laeng 1 C tõstab tema potentsiaali 1 V võrra. Loeng 1...
Plastik on materjal, mille koostisesse kuulub polümeerne aine. Polümeer on ühend, mille molekul koosneb kovalentsete sidemetega seotud korduvatest struktuuriühikutest. Plastikud ei lagune, seega on nendest lahtisaamine suur keskonnaprobleem, nad jäävad keskonda igaveseks. Parim lahendus nendest lahtisaamiseks on ümbertöötlemine. On hakkatud tootma ka orgaanilisest materjalist plastikuid, kuna sellised plastid lagunevad hästi ja ei ole keskonnale kahjulikud, nendest tehake enamasti piknikunõusid ja kilekotte. Paljude traditsiooniliste materjalide asemel on edukalt kasutusele võetud plastid, sest neil on: · madalam töötlemistemperatuur kui metallidel ja keraamikal, seega madalm energiakulu; · nad on kergemad (mahu ja massi suhe on polümeermaterjalide kasuks); · viimistlemise...
Peamised avaldumisvormid on aine ja kiirgus. Aine mateeria eksisteerimise vorm, mis omab kindlat või püsivat koostist ja iseloomulikke omadusi. Keemia teadus ainete muundumisest ning nendega kaasnevatest nähtustest, uurib ainete omadusi, nende koostist ja ehitust ning reaktsioone ainete vahel, mille tulemusena moodustuvad uued ained. Element kogum ühesuguse tuumalaenguga aatomeid. (Aine, mida ei saa keemiliselt enam lihtsamateks aineteks jagada) Keemiline ühend keemiliste elementite ühinemisel moodustuv ühend. Keemiliseks aineks ei loeta sulameid ja muid segusid (nt. õhk). Molekul aine väikseim osake, millel on antud aine keemilised omadused ning mis võib iseseisvalt eksisteerida. Lihtaine moodustub ainult ühe ja sama keemilise elemendi aatomitest (O; Fe, Hg, S). Liitaine koosneb eri...
Samanimelite laengutega kehad tõukuvad, erinimelised tõmbuvad. Sama hulga ni neg kui ka pos korral on kehad neutraalselt elektriseeritud, vastasel juhul keha omab laengut ja on kas positiivselt või negatiivselt elektriseeritud. Elektrijuhid- materjalid, millede küllaldane arv laetud osakesi võivad vabalt ümber paikneda, isolaatorid ehk mittejuhtide laetud osakesed ei oma vabaltliikumist. Colomb'i seadus- kirjeldab elektrostaatilisi jõude kahe väikese liikumata laengu q1 ja q1 vahel, mis asuvad üksteisest kaugusel r 1 q1 q 2 F= 4 0 r 2 0 = 8,85 *10 -12 C 2 / N * m 2 vaakumi dielektriline läbitavus 1 / 4 0 = k = 8,99 * 10 9 N * m 2 / C 2 Laetud elementaarosakeste korral on nendevaheline gravitatsiooniline vastastikmõju võrreldes elektrilise vastastikmõjuga tühine ja seda pole vaja üldjuhul...
Samanimelise tõukuvad, erinimelised tõmbuvad. Kui on võrdsel hulgal nii pos kui neg laenguid, siis on keha elektriliselt neutraliseeritud, vastasel on kehal laeng ja kas positiivselt elektriseeritud või negatiivselt elektriseeritud. Kuidas saab kegi elektriseerida? Viia kokkupuutesse eelnevalt elektriseeritud kehadega. Mida nimetatakse magneti pooluseks? Igal magnetil on kaks poolust, kus magnetiline mõju on suurim. vabalt rippuv magnet pöördub alati nii, et üks ots näitab põhja teine lõuna suunda. Seepärast nimetatakse magneti omadusi põhja- ja lõunapooluseks. Millega tegeleb elektrodünaamika? Uurib elektrilaengute liikumist ja elektronmagnetväljade levimist. Mida kujutab enast Colomb'i seadus- kirjeldab elektrostaatilist jõude kahe väiksema...
Polükristalsed, monokristalsed ja amorfsed materjalid (2.4) 1) Valdav osa tahkeid aineid on polükristalse ehitusega, nad koosnevad suurest hulgast väikestest korrapäratult orienteeritud kristallidest. Tekib, kui kristallide kasv algab korraga paljudes kohtades (tavaliselt lisandid, kolloidosakesed jne). Üksikute terade pinnal muutub kristallvõre orientatsioon. Kui kristallisatsioon algab vormi pinnalt, on orientatsioon veidi erinev. 2) Monokristall on tahke keha, kus aatomite korrapärane paiknemine jätkub kogu keha ulatuses, st on üksainus suur kristall. Looduslikud monokristallid (näiteks mäekristall) on tavaliselt korrapärase hulktahuka kujulised. Tehnilistel eesmärkidel kasvatatakse monokristalle kunstlikult. Monokristalli on ka oma kindel tõmbamise skeem sulandist. Nii saadakse näiteks suuri pooljuhtmaterjalide monokristalle läbimõõduga kun...
Polaarsetes dielektrikutes on molekulide dipoolmomendid tavaliselt orienteeritud täiesti ebakorrapäraselt. Kogu keha summaarse dipoolmomendi arvutamisel saame tulemuseks 0. Kui dielektrik asetada välisesse elektrivälja muutub dielektrik polaarseks ja omandab dipoolmomendi. Elektriväli püüab korrapärastada dipoolmomente, soojusliikumine segab seda. · Suhteline dielektriline läbitavus ehk keskkonna dielektriline läbitavus on füüsikaline suurus, mis näitab, mitu korda on elektrivälja tugevus homogeenses materjalis väiksem väljatugevusest vaakumis. Mida suurem on aine dielektriline läbitavus, seda väiksemad on tegelikult elektrijõud aines. · Dielektriline läbilöögitugevus on minimaalne dielektrikule mõjuv elektrivälja tugevus, mille korral toimub dielektriku elektriline läbilöök ja dielektriku muutumine elektrijuhiks...
3.3 Funktsionaalsete ja kõrgsuutlike materjalide klassifikatsioon Funktsionaalsete materjalide jaoks on kõige sobivam mitmekihiline jaotus: ühes iseloomustatakse nende füüsikalist käitumist ja teises fenomenoloogilist käitumist (tulemust). Tulemuseks võib olla otsene keskkonna energeetiline mõjutamine (valgus, soojus, heli) või kaudsed efektid (energia genereerimine ja muundamine, mehaanilised efektid jne). Selle klassifikatsiooni järgi võib materjalid jaotada kõigepealt järgmiselt: 1) traditsioonilised materjalid; 2) kõrgsuutlikud materjalid; 3) esimest tüüpi funktsionaalsed materjalid (muudavad omadusi); 4) teist tüüpi funktsionaalsed materjalid ( muundavad energiat); 5) funktsionaalsed seadised ja süsteemid. Traditsioonilised ja kõrgsuutlikud materjalid reageerivad küll välistele mõjudele, kuid nende omadused sellest ei muutu. Funktsionaalsed seadised ja süsteemid koosnevad mitmetest funktsionaalsetest ja muudest materjalidest ning...