1. Mõisted kiirus, kiirendus, jõud, töö, energia, rõhk, võimsus ja nende SI süsteemis kasutatavad !ühikud. Mool, gaaside universaalkonstant R ja elektrolüüsi nähtuste kirjeldamisel kasutatav Faraday konstant F. a) Kiirus näitab, kui suure teepikkuse/vahemaa läbib keha ühes ajaühikus mööda trajektoori. Kiirust mõõdame tavaliselt km/h (loe kilomeetrit tunnis), m/s (loe meetrit sekundis) b) Kiiruse muutumist iseloomustab kiirendus. Kiirendus näitab kuipalju kiirus muutub ajaühikus. K!iirenduse SI-ühik on üks meeter sekundi ruudu kohta (m/s2). a=∆v/∆t c) Jõud on füüsikaline suurus, mis iseloomustab keha liikumisoleku muutust ajas: F=p/t (!liikumishulk/aeg) d) Töö on füüsikaline suurus, mis võrdub jõu ja selle jõu mõjul keha poolt läbitud teepikkuse korrutisega. Keemias ja füüsikalises keemias vaadeldakse tööna kõiki nähtusi mille tulemusena tekib potentsiaalide vahe
TEST 2 MEHAANIKA I 1. Newtoni II seaduse kohaselt kiirendus on a. Pöördvõrdeline massiga b. Võrdeline jõuga 2. Auto paiskub teelt välja kiirusega 22m/s vastu puud ja peatud 0,1 sekundi jooksul. Kui suur oli kiirendus mille tulemusel auto jäi puuga kokkupõrkumisel seisma a. 2,2 m/s2 b. 22 m/s2 c. 220 m/s2 d. Ei saa määrata, teadmata auto massi 3. Kui auto saavutab kiiruse 60km/h 10 sekundiga, siis auto kiirendus on a. 6 km/h/s b. 60 km/h/s c. 3 km/h/s d. 10 km/h/s e. 600 km/h/s 4. Dünaamilise tasakaalu korral a. Kiirus on 0 b. Kiirus on konstantne c. Kiirendus on 0 d. Kiirendus on suurem kui 0 e. Kehale mõjuvate resultant on 0 5. Galopeeriv hobune läbis 10 km 30 minutiga. Tema keskmine kiirus oli a. 0.33 km/h b. 3 km/h c. 15 km/h d. 20 km/h 6. Kui autoga sõites saab bensiin otsa, siis mootor seiskub, kuid auto liigub veel tükk aega edasi
kiirusest? – Hetkkiirus on kiirus kindlal ajahetkel. Hetkkiirus on lühikesel ajavahemikul läbitud tee keskmine kiirus. V = kast s / kast t ÜHTLASELT MUUTUV SIRGJOONELINE LIIKUMINE 1) Millist liikumist nim. ühtlaselt muutuvaks sirgjooneliseks liikumiseks? – Liikumine, mille kiirus muutub mis tahes võrdsete ajavahemike jooksul ühesuguse väärtuse võrra ning liigub mööda sirgjoont. 1) Trajektoor on sirge. 2) Kiirus muutub ühtlaselt. 2) Mida näitab kiirendus? Kuidas seda arvutada? – Füüsikaline suurus. Hetkiiruse muutumise kiirus. Kiirendus iseloomustab kiiruse muutumise kiirust. Kiirendus näitab kiiruse muutu ühes sekundis. 3) Millal on kiirendus positiivne, millal negatiivne? – Kiirendus on positiivne kui kiirus kasvab ehk lõppkiirus on suurem kui algkiirus. Kiirus on negatiivne, kui kiirus väheneb. 4) Kuidas kiirenduse valmist tuletada keha kiirust mingil ajahetkel? –
Igal vektoril on suurus ja arvväärtus ehk moodul. Mitteühtlast liikumist iseloomustab keskmine kiirus. Hetkkiiruseks nimetatakse keha kiirust mingil konkreetsel ajahetkel. Ühtlasel liikumisel on hetkkiirus ja keskmine kiirus võrdsed. Hetkkiirus on alati suunatud trajektoori muutuja sihiks. Ühtlaselt muutuvaks kiiruseks nimetatakse liikumist, kus kiirus muutub mistahes võrdsete ajavahemike jooksul ühesuguste väärtuste võrra. Kiirendus iseloomustab kiiruse muutumist . Sisuliselt on kiiruse muutumine kiirendus. Kiireneval liikumisel on kiirendusvektor ja kiiursvektor samasuunalised. Aeglustuval vastassuunalised.Igasugune kõverajooneline liikumine on kiirendusega liikumine. Raskuskiirendus kiirendus millega vabalt langev keha kiireneb taevakeha (planeedi, tähe) poolt tekitatava raskusjõu mõjul.Kõik kehad langevad ilma õhutakistust arvamata ühte moodi, sõltumatult massist
:= 7500rpm = 785.398 × s 2 a( ) := r× × ( cos( ) + × cos( 2× ) ) 40000 ülemine_surnud_seis alumine_surnud_seis Kolvi kiirendus (m/s2) 20000 a( ) 0 2 4 6 - 20000 Väntvõlli vända pöördenurk (rad) 5. Arvutustulemuste analüüs 1
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
Valemid, mis on vajalikud liikumise teema juures. Tähised kiirus s v t v kiirus t aeg s tee pikkus a kiirendus v v0 h kõrgus a kiirendus t T pöörlemisperiood r raadius l tee pikkus V ruumala 2 s v0. t at tee p liikumishulk
Ühtlane sirgjooneline liikumine. - keha läbib võrdsetes ajaühikutes võrdsed teepikkused (keha kiirus ei muutu) Kehtivad seosed: v = s/t , kus v - kiirus, s teepikkus, t aeg. x = x0 + vt , kus x lõppkoordinaat , x0 algkoordinaat, v- kiirus, t aeg. Ühtlaselt muutuv sirgjooneline liikumine - keha kiirus muutub võrdsetes ajavahemikes võrdse suuruse võrra. Kehtivad seosed: v = v0 + at, kus v lõppkiirus, v0 algkiirus, a- kiirendus, t aeg kiirendus a = v v0/t s = v0t + at2/2 , kus s teepikkus x = x0 + v0t + at2/2 Vaba langemine - kehade kukkumine vaakumis (takistuseta), või ka üles viskamine. Esimesel juhul on tegemist ühtlaselt kiireneva liikumisega, teisel juhul ühtlaselt aeglustuva liikumisega. Kiirendus on mõlemal juhul ühesugune raskuskiirendus g, väärtusega 9,8 m/s2. Kehtivad seosed on samad, mis eelmisel juhul, arvestades, et a = g ja s = h.
keha on paigal või liigub kiirenduseta, kui kehale mõjuvad jõud on tasakaalus. Newtoni esimene seadus Vastastikmõju puudumisel või vastastikmõjude kompenseerumisel on keha kas paigal või liigub ühtlselt ja sirgjooneliselt; F2 F1 Newtoni II seadus keha kiirendus on võrdeline talle mõjuva jõuga ja pöördvõrdeline keha massiga F a= ,kus m m a -kiirendus 2 s F'jõud ( N -njuuton ) m -mass ( kg -kilogramm ) Kiirendus ·
Vk = Vk = 2,5 s tkogu X kl I kursus Mehaanika Ivo Eesm Ühtlaselt muutuv liikumine Võrdsetes ajavahemikes muutub kiirus võrdsete suuruste võrra 2 s 2 s 2 s 2 s 10m/s 10m/s 10m/s 10m/s · Kui kiirus suureneb ühtlaselt kiirenev liikumine · Kui kiirus väheneb ühtlaselt aeglustuv liikumine X kl I kursus Mehaanika Ivo Eesm Kiirendus Kiirendus väljendab kiiruse muutumist. Kiirendus näitab kiiruse muutumist ajaühikus. V0 algkiirus V kiirus ajavahemiku t järel V V0 m a = Ühik 1 t s2 Kiirendus näitab kiiruse muutumise kiirust. X kl I kursus Mehaanika Ivo Eesm Teepikkus ja aeg ühtlaselt muutuval liikumisel v2 v02 v = v0 + at S=
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 Keha kiirendus on võrdeline temale mõjuva jõuga ja pöördvõrdeline massiga. Matemaatiliselt väljendab Newtoni teist seadust valem: Kus: a - kiirendus F - jõud m - mass Sageli esitatakse Newtoni II seadust ka veidi teisendatud valemi kujul: Selle valemi kasutamisel ei tohi siiski põhjust ja tagajärge ära vahetada. Mitte jõud pole põhjustatud kiirendusest vaid vastupidi, kiirendus sõltub jõust. Valemist saame ka jõu mõõtühiku. Võttes keha massiks 1 kg ja jõu poolt temale
Pöördliikumisel liiguvad keha erinevad punktid mööda erinevat trajektoori ringjoont. Taustkeha on keha, mille suhtes liikumist vaadeldakse. Teepikkus keha alg- ja lõppasukoha vahekaugus mõõdetuna piki trajektoori. Vektor on suunaga sirglõik. Nihkeks nimetatakse kahe punkti vahelist kaugust mõõdetuna linnulennult. Nihkel on suund. Füüsikalised suurused jagunevad kaheks: 1) Vektoriaalseteks (kiirus, kiirendus, nihe jne) neil on suund 2) Skalaarseteks (teepikkus, temperatuur, voolutugevus jne) neil pole suunda Vektoriaalset suurust iseloomustavad: suund, arvväärtus ja rakenduspunkt. Ühtlaselt muutuv liikumine on liikumine, mille kiirus muutub mis tahes võrdsete ajavahemike jooksul võrdsete väärtuste võrra. Muutumist iseloomustab kiirendus. Kiirendus näitab, kui palju muutub keha kiirus ajaühikus. Kiirendus iseloomustab kiiruse muutumise kiirust.
Füüsika KT 1. Keskmine kiirus - on kindlas ajavahemikus keha poolt läbitud teepikkuse ja kulunud aja suhe. 2. Kiirendus – on kiiruse muutumise kiirus 3. Ühtlaselt muutuv liikumine – liikumine, kus kiirus muutub mistahes võrdsete ajavahemike jooksul ühesuguste väärtuste võrra. 4. Vabalangemise kiirendus – kiirendus on suunatud alla (g=9,8m/s) 5. Inerts – nähtus, kus kõik kehad püüavad oma liikumiskiirust säilitada NT: Vedru 6. NEWTONI I SEADUS - vastastikmõju puudumisel või vastastikmõjude kompenseerimisel on keha kas paigal või liigub ühtlase kiirusega ja sirgjooneliselt. 7. NEWTONI II SEADUS - keha kiirendus on võrdeline temale mõjuva jõuga ja pöördvõrdeline massiga. F= m x a 8
v z = r cos(t + 0 ) (2) a z = - r 2 sin (t + 0 ) Olgu algfaas 0 = 0, st võnkumine algab punktist O. Siis valemid (1)-(2) annavad z = r sin (t ) v z = r cos(t ) a z = - r 2 sin (t ) Vaatame lähemalt, kuidas need võrrandid kirjeldavad seda, mis toimub. Ajahetkel t = 0 on z = 0 (mida eeldasime, kui algfaasi nulliks võtsime). Kiirus vz = r (suurim võimalik väärtus, suunatud üles) ja kiirendus az = 0 (tasakaaluasendi läbib punkt ühtlase kiirusega). Kui t = /2, siis t = T/4 (möödunud on veerand perioodi) ja z = r (punkt on jõudnud suurimale võimalikule kõrgusele). Kiirus vz = 0 (punkt seisatub hetkeks) ja kiirendus on az = - r 2 (suurim võimalik kiirendus alla ehk pidurdus). Kui t = , siis t = T/2 (möödunud on pool perioodi) ja z = 0 (punkt on jälle tasakaaluasendis). Kiirus vz = -r (suurim võimalik väärtus, suunatud alla) ja kiirendus az = 0.
Ül 1 Sirgjooneliselt liikuva keha asukoha sõltuvus ajast on antud võrrandiga: . Leida: 1) Kiiruse & kiirenduse sõltuvust ajast (v & a). 2) Joonestada tee pikkuse, kiiruse & kiirenduse graafikud. 3) Määrata graafiliselt keha kiirendus & kiirendus ajamomendil t=4,5s. 4) Arvuta 7 s jooksul läbitud tee pikkus. 1) ) 2) 3) v= -5,2 m/a (pidurdus) a=9 m/s2. 4) Läbikäidud teepikkus mööda x koordinaati võrdu t x v a 1 7 0 -12 2 2 -9 -6
peab teise keha mõju esimesele kestma teatud aja. Suure inertsusega kehade kiirust on raskem muuta (veoauto vs. mänguauto). Mida suurem on keha inertsus seda suurem on tema mass. Kaalumisel võrreldakse kaalutavale kehale ja teadaoleva massiga vihtidele mõjuvat Maa külgetõmmet. Sama aja jooksul saadav kiiruse juurdekasv on võrdeline kiirendusega, seega ühe ja sama tugevusega vastastikmõju poolt kehadele antav kiirendus on pöördvõrdeline nende kehade massiga. Jõud on vastastikmõju mõõduks ja tema arvväärtus iseloomustab vastastikmõju tugevust, seega keha kiirendus on võrdeline temale mõjuva jõuga. Vastastikmõju põhjustab kas keha kiiruse või kuju muutuse. Jõud on vektoriaalne suurus. Jõu suurust võib arvutada nii kiirenduse kui deformatsiooni suuruse kaudu. Newtoni teine seadus keha kiirendus on võrdeline temale mõjuva jõuga ja pöördvõrdeline massiga. Kiirendus sõltub jõust
valguslainete interferentsi ja difraktsiooni ja ehitas peegelteleskoobi. NEWTONI ESIMENE SEADUS Newtoni esimene seadus ütleb: Vastastikmõju puudumisel või vastastikmõju kompenseerumisel on keha kas paigal või liigub ühtlaselt ja sirgjooneliselt. Nähtust, kus kõik kehad püüavad oma liikumise kiirust säilitada nimetatakse inertsiks. Seepärast nimetatakse Newtoni I seadust ka inertsiseaduseks. NEWTONI TEINE SEADUS Newtoni teine seadus ütleb, et Keha kiirendus on võrdeline temale mõjuva jõuga ja pöördvõrdeline massiga. Matemaatiliselt väljendab Newtoni teist seadust valem: Kus: a on kiirendus F jõud m on mass Sageli esitatakse Newtoni II seadust ka veidi teisendatud valemi kujul: Selle valemi kasutamisel ei tohi siiski põhjust ja tagajärge ära vahetada. Mitte jõud pole põhjustatud kiirendusest vaid vastupidi, kiirendus sõltub jõust. Kiirendus Kui kehale mõjub jõud, siis saab keha kiirenduse ja kiirus muutub. Näiteks mootori
Taustsüsteem on kella ja koordinaadistikuga varustatud keha mille suhtes me liikumist vaatame 1. Liikumisvõrrand, liikumisgraafik Ühtlane sirgjooneline liikumine – mistahes ajavahemikus läbib keha võrdsed teepikkused, trajektoor on sirgjooneline Ühtlase sirgjoonelise liikumise liikumisvõrrand x=x0+vt 2. Ühtlaselt muutuv liikumine Ühtlaselt muutva liikumine – keha kiirus mistahes võrdsetes ajavahemikes muutub võrdsete suuruste võrra Keha kiirendus näitab kui palju muutub keha kiirus ajaühikus a=(v-v0)/t kiirendusvõrrand v=v0+at Ühtlaselt kiireneva liikumise liikumisvõrrand x=x0+v0t+(at²)/2 Nihkevõrrand? s=v0t+(at²)/2 3. Vabalangemine Vabalangemine on keha liikumine ainult raskusjõu mõjul Vabalangemise kiirendus on ligikaudu g=9.8 Kui õhutakistusjõud on tühine siis vertikaalselt üles visatud keha liigub ühtlaselt aeglustuvalt kiirendusega g kuni peatumiseni trajektoori kõrgeimas punktis ja edasi toimub vabalangemine
Jättes arvestamata niidi ja ploki massid ning hõõrdejõu, võib lugeda niidi pinged vasakul ja paremal pool plokki võrdseiks. Newtoni teise seaduse põhjal saab neil eeldustel koormiste C+D ja C’ jaoks kirjutada: m m1 a m m1 g T (1) ma T mg kus a on süsteemi kiirendus, T –niidi pinge, g –raskuskiirendus. Siit saab avaldada süsteemi kiirenduse: m1 ag (2) 2m m 1 Kiirenduse täpsemal määramisel tuleks arvestada ka ploki inertsmomendist tingitudniidi pinge erinevust kummalgi pool plokki. Võrrandite süsteemi (1) tuleb sel juhul juurde pöördliikumise dünaamika võrrand. Süsteemi (1) asemel saadakse siis:
intensiivsust, mittenegatiivset reaalarvu - kiirusvektori moodulit, märgiga reaalarvu - kui keha liigub mööda sirget vm. joont ning sellel joonel on kokku lepitud "positiivne suund". Liikumisvõrrandi esimest tuletist aja järgi nimetatakse kiiruseks (hetkkiirus). See näitab, kui kiiresti liigub keha antud ajahetkel. Tähis v. Ühik 1 m/s. - Kiirendus vektoriaalne füüsikaline suurus, mis väljendab kiiruse muutumist ajaühiku kohta. Ühik 1 m/s2. Kiirendus on kiiruse tuletis aja järgi ehk nihke teine tuletis aja järgi. See võib olla nii positiivne kui negatiivne. Enamasti on tegemist mitteühtlase kiirendusega. Kiirendusvektor lahutub kiirenevalt liikuva keha või masspunkti trajektoori igas punktis trajektoori puutuja sihiliseks
Päikese keskmiste vahekauguste kuupide suhtega T21/T22=r31/r32 Tugev vastastikmõju on elementaarosakestevaheline vastastikmõju. Osakeste lagunemist ja muundumisi põhjustabb nõrk vastastikmõju. Liikumine maa külgetõmbe jõul. v=vo-gt h=h0+v0t-gt2/2 Newtoni seadused: 1. Vastastikmõju puudumisel või vastastikmõjude kompenseerumisel on keha kas paigal või liigub ühtlaselt ja sirgjooneliselt. 2. Keha kiirendus on võrdeline temale mõjuva jõuga ja pöödvõrdeline massiga a=F/m 3. Kaks keha mõjuvad teineteisele vastupidise jõuga. Kui kehale mõjub jõud, siis kuskil mõjub teisele kehale samasugune, aga vastupidine jõud. F=-F Liikumist, kus kõik kehad püüavad oma kiirust säilitada nimetatakse inertsiks. Taustsüsteeme, kus kehtib inertsiseadus (Newtoni 1. seadus) nim inertsiaalseteks taustsüsteemideks.
Potentsiaalne e-asukoha e, valemis pole parameetrit pöörlemisest E=mg impulsimoment ajas muutumatu suurus. See on inertsimomendi ja Pascali seadus: vedelikud ja gaasid annavad rõhku edasi kõigis Tln/Ekvaator-Newt grav, joonkiirus Ek suurem-erineb tsentrifugaaljõud nurkkiiruse korrutis. L=mvr =( mr 2)(v/r) ja seega L=I. . See kehtib ka suundades ühtviisi. Kiirus max tasak, kiirendus amplituudiasendis pöörleva keha kui terviku kohta. Punktmass:keha, mille mõõtmeid antud liikumistingimustes ei pea VõnkeperioodT 2s T=1/f(sagedus) 500Hz Inertsijõud: näiv jõud,mõjub kiirendusega liikuvas süsteemis asuvale arvestama. T=2L*C, Lvõnkeringi induktiivsus C
1. Elastsusjõud. Hooke seadus Elastsusjõud esineb kehade deformeerimisel ja on vastassuunaline deformeeriva jõuga. Hooke'i seadus: Väikestel deformatsioonidel on elastsusjõud võrdeline keha deformatsiooniga. F e = -k l k-jäikus l-keha pikenemine Elastsusjõud Fe tekib keha kuju muutmisel ehk deformeerimisel. Tema suund on vastupidine deformeeritud keha osakeste nihke suunale. Hooke'i seaduse kohaselt on suhteliselt väikeste deformatsioonide korral elastsusjõud võrdne pikenemise ja jäikusteguri korrutise vastandarvuga. (N). Jäikus sõltub keha materjalist ja mõõtmetest. Elastsusjõu mõjul hakkab keha võnkuma, kui jõud ja nihe on suunatud mööda ühte ja sama sirget. Elastsusjõu mõjul hakkab keha liikuma ringjooneliselt kui kehale mõjuv Fe on kiirusega risti. Võib väljendada Newtoni II seaduse kaudu: Näide 1. Kui seina külge panna vedru, mille teine ots ühendada mänguautoga, seejärel...
Kesktõmbekiirendus, ringliikumine, dünaamika 1. Ringliikumisel muutub kiiruse suund, seega esineb ka kiirendus. Üldiselt on kiirendus suunatudringi tsentri suunas. Ühtlasel ringliikumisel on kiirendus suunatud täpselt keskkpunkti ehk asetseb raadiusel. See on kesktõmbekiirendus. Kesktõmbekiirenduse leiame valemiga ak`= v*v/r Ringjoonelisel liikumisel hoiab keha kesktõmbejõud ehk tsentripetaaljõud Mille saame leida Newtoni teisest seadusest? Inertsi omaduste tõttu püüab keha ringjoonelt lahkuda Mõjudes ringliikumise tekitajale tsemtrifugaaljõuga Kesktõmbejõud võib olla kurvis liikuva auto jaoks hõõrdejõud, tehiskaaslase jaoks gravitatsioonijõud
massiivsem vankrike saab väiksema kiirenduse kui vähem massiivsem. Öeldakse, et massiivsem keha on inertsem. Inertsus tõlgituna kreeka keelest tähendab laiskust. Inertsus on kõikide kehade omadus. Asja sisu on selles, et keha kiiruse muutmiseks on vaja mõningat aega. Mida rohkem kulub aega kiiruse muutmiseks etteantud väärtuseni, seda inertsem on keha. On selge, et mida massiivsem on keha, seda inertsem, "laisem", ta on. Massiivset keha on raske kohalt liigutada, anda talle kiirendus, ja raske ka peatada. Keha inertsus on keha üks tähtsamaid omadusi, sest inertsusest sõltub keha kiirendus vastastikmõjus teiste kehadega. Keha inertsuse omadust iseloomustatakse füüsikalise suurusega mass. Massi tähiseks on m. Olgu meie katses kasutatud vankrikeste massid, esimesel m1 ja teisel m2. Katse näitab , et a1/a2=m2/m1. Meie igapäevane kogemus ütleb, et mida suurem on keha mass, seda väiksem on keha kiirendus vastastikmõjus
põhjustavate jõudude käsitlus. Staatika – tasakaalus olevad kehad. Ühtlane sirgjooneline liikumine: Liikumine sirgel, mille korral mis tahes võrdsetes ajavahemikes läbitakse võrdsed teepikkused Mõisted: asukoha muutus (läbitud teepikkus) ∆x, aeg ∆t, kiirus v. Ühtlase kiirendusega liikumine: Liikumine, mille kiirus muutub mis tahes võrdsete ajavahemike jooksul ühesuguse väärtuse võrra Mõisted: asukoha muutus (läbitud teepikkus) ∆x, aeg ∆t, kiirus v, kiirendus a. Kiirendus näitab kiiruse muutust ajaühikus. Dünaamika Vastastikmõju: üks keha mõjutab teist keha ja selle tagajärjel toimub mingi muutus. Võimalik muutus: Keha kuju muutub ◦ Ruumala muutub ◦ Liikumine muutub Jõud iseloomustab kehade vastastikmõju. Selle arvväärtus näitab vastastikmõju tugevust, omab ka suunda. Jõu ühik on N (njuuton). Jõudude liigid: Kontaktjõud: Hõõrdejõud, Elastsusjõud, Normaaljõud
kompenseerumisel on keha kas paigal vi liigub htlaselt ja sirgjooneliselt. Inerts - nhtus, kus kik kehad pavad oma liikumise kiirust silitada. Inertsiaalsed taustssteemid - taustssteemid, kus kehtib Newtoni I seadus e. inertsiseadus. NEWTONI TEINE SEADUS Vastastikmju tagajrjel muutub keha kiirus, keha saab kiirenduse. Inertsus on keha omadus, mis seisneb selles, et keha kiiruse muutmiseks antud suuruse vrra peab teise keha mju esimesele kestma teatud aja. Vastasikmju tekitatud kiirendus sltub keha inertsusest. Keha inertsuse mduks on mass. he ja sama tugevusega vastastikmju poolt kehadele antav kiirendus on prdvrdeline nende kehade massiga. JUD. Newtoni teine seadus Jud on vastastikmju mduks ja tema arvvrtus iseloomustabki vastastikmju tugevust. Keha kiirendus on vrdeline temale mjuva juga. Vastastikmju phjustab kas keha kiiruse vi kuju muutmine. Kiirendusel ja kujumuutsel on kindel suund, st. et ka jud peab olema suunaga. Ju this on F.
Newton oma 1687. a. ilmunud teoses Loodusfilosoofia matemaatilised printsiibid (Philosophiae naturalis principia mathematica) püüdis füüsikat üles ehitada klassikalise geomeetria kombel, tuletades kõigi talle teada olevate nähtuste kirjeldused kolmest põhipostulaadist. Koolifüüsika formuleeringus: 1. Iga keha seisab paigal või liigub ühtlaselt sirgjooneliselt kui talle ei mõju teised kehad või kui nende kehade mõjud kompenseeruvad. 2. Keha kiirendus on võrdeline talle mõjuva jõuga ning pöördvõrdeline keha massiga. 3. Kaks keha mõjutavad teineteist alati jõududega, mis on suuruselt võrdsed ja suunalt vastupidised. Newtoni originaal - formuleeringud: 1. Iga keha säilitab oma oleku kas paigalseisu või ühtlase sirgjoonelise liikumise kujul seni, kuni temale rakenduvad jõud seda olekut ei muuda. 2. Liikumishulga muutus on võrdeline kehale mõjuva jõuga ning toimub samas suunas mõjuva jõuga.
formuleeritud seadust. Newton oma 1687. a. ilmunud teoses Loodusfilosoofia matemaatilised printsiibid (Philosophiae naturalis principia mathematica) püüdis füüsikat üles ehitada klassikalise geomeetria kombel, tuletades kõigi talle teada olevate nähtuste kirjeldused kolmest põhipostulaadist. Koolifüüsika formuleeringus: 1 Iga keha seisab paigal või liigub ühtlaselt sirgjooneliselt kui talle ei mõju teised kehad või kui nende kehade mõjud kompenseeruvad. 2 Keha kiirendus on võrdeline talle mõjuva jõuga ning pöördvõrdeline keha massiga. 3 Kaks keha mõjutavad teineteist alati jõududega, mis on suuruselt võrdsed ja suunalt vastupidised. Newtoni originaal - formuleeringud: 1 Iga keha säilitab oma oleku kas paigalseisu või ühtlase sirgjoonelise liikumise kujul seni, kuni temale rakenduvad jõud seda olekut ei muuda. 2 Liikumishulga muutus on võrdeline kehale mõjuva jõuga ning toimub samas suunas mõjuva jõuga.
1. Defineerige kiirenduse mõiste ja nimetage ühikud. Kiirendus on vektoriaalne füüsikaline suurus, mis väljendab kiiruse muutumist ajaühiku kohta. Teepikkus /ajaruut ehk m/s2 2. Millist liikumist nimetatakse ühtlaselt muutuvaks? Ühtlaselt muutuvaks liikumiseks nimetatakse liikumist, mille korral kiirus muutub mistahes võrdsete ajavahemike jooksul ühesuguste väärtuste võrra. Kui keha kiirus kasvab, nimetatakse liikumist kiirenevaks, kui keha kiirus kahaneb, nimetatakse liikumist aeglustuvaks.
Mehhaanika põhiülesanne on keha asukohta leidmine mistahes ajahetkel. x - keha koordinaat xo - algkoordinaat v - kiirus t - aeg Ühtlaselt muutuv liikumine Hetkkiirus on kiirus antud ajahetkel. (spidomeeter) Keskmine kiirus näitab, kui pika tee läbib keha keskmiselt ühes ajavahemikus. Ühtlaselt muutuvaks liikumiseks nim. liikumist, kus kiirus muutub mistahes võrdsetes ajavahemikes võrdsete väärtuste võrra. · kiiruse muutumist iseloomustab kiirendus Kiirendus näitab, kui palju muutub keha kiirus ühes ajaühikus. a - kiirendus 1m/s2 vo - algkiirus m/s v - lõppkiirus m/s t - aeg 1s Kiirusegraafik väljendab keha kiiruse sõltuvust ajast. Saab arvutada keha kiirust, mistahes ajahetkel.
FÜÜSIKA ÜLDMUDELID füüsikaline objekt õun/kivi füüsikaline suurus- kiirus, kiirendus füüsikaline nähtus- jää sulamine, kivi kukkumine Skalaarne suurus- arvuline väärtus, kuid neil pole suunda(nt. Aeg, pikkus mass) Vektoriaalne suurus- üldjuhul esitatav 3 arvuga. Need on vektori koordinaadid. On olemas ka sound. (nt. Kiirus, kiirendus) Füüsika valemites esinev miinusmärk näitab suuna muutumist esialgsest vastupidiseks. Erinevused matemaatika ja füüsika vahel: Matemaatika on kõigi kvantitatiivkirjelduste universaalne keel.
Pinge Voolutugevus Eritakistus Elektrivoolu töö Elektrivoolu töö ja soojus- hulga vaheline seos Elektrivoolu võimsus Valemid, mis on vajalikud liikumise teema juures. Tähised v kiirus t aeg s tee pikkus a kiirendus h kõrgus T pöörlemisperiood r raadius l tee pikkus V ruumala p liikumishulk w - nurkkiirus
ühtlase kiirusega. Mõõtes ühtlase kiirusega teepikkusega läbitud teepikkuse s´ ja selleks kulunud aja t´, saab arvutada süsteemi liikumise kiiruse lisakoormise äravõtmise hetkel valemiga s´ s´´ h v t´ t´ , kus h on põhikoormise kõrgus ja s´´ platvormide vaheline kaugus. Newtoni teise seaduse kontrollimiseks süsteemi mass ei muutu, küll aga liikumist põhjustav jõud ja kiirendus. Süsteemi kiirendus on võrdeline liikumist põhjustava jõuga a1/a2=F1/F2. Kui a1 t 22 a 2 t12 a arvutada teepikkuse ja aja kaudu ja saadud tulemuded omavahel jagada tekib: (1)
m Vastus: vertikaalsuunaline algkiirus on 0 lõppkiirus on vv = 6.263 , ja horisontaalsuunaline s m algkiirus on võrdne lõppkiirusega vh = 10.96 . s Ülesanne 3. Peenikese pronkstraadi tõmbetugevus on 4 N. Traadi otsas ripub koormus 3.5 N. Kui suur on maksimaalne kiirendus, millega võib traati üles tõmmata, ilma et ta katkeks? m a := g = 9.807 Fmax := 4N Fk := 3.5N 2 s Leiame koormuse massi: F = m⋅ a Fk mk := = 0.357⋅ kg a Leiame maksimaalse kiirenduse, millega võib traati tõmmata: Fmax m
vibratsiooni mõju vähendavaid abinõusid. Inimene tunnetab vibratsiooni vaid vahetul kokkupuutel võnkuva kehaga. Vibratsiooni toimet iseloomustatakse sageduse, amplituudi, kiiruse, kiirenduse ja kiiruse nivooga. Vibratsiooni kiirus v [1 mm/s] (vibrokiirus) avaldub valemiga: v 2 A f , (1) kus A vibratsiooni amplituud [1 mm], f vibratsiooni sagedus [1 Hz]. Vibratsiooni kiirendus a [1 mm/s2] (vibrokiirendus) avaldub valemiga: a 4 2 A f 2 (2) Töötajatel, kes puutuvad pika aja jooksul korduvalt kokku piirväärtusi ületava käelaba ja käsivarre kaudu leviva vibratsiooniga, tekivad sõrmede verevarustuse ning käelaba ja käsivarre neuroloogilised ja lokomotoorsed talitlushäired. Sellele keerukale tervisehäirele viitamiseks kasutatakse mõistet kohtvibratsiooni sündroom
t 0 t t 0 t dt ( r ) y y dy y = lim = lim = =r t 0 t t 0 t dt ( r ) y y dy y = lim = lim = =r t 0 t t 0 t dt Kiirendus on suurus, mis iseloomustab punkti liikumise kiiruse muutumist ajas v dv w = lim = t 0 t dt Kui on teada kiirendus aja funkina ning kiirus alghetkel t=0, saab määrata kiiruse suvalisel ajahetkel Valemiga t v = v0 + wdt 0 Sirgliikumisel on kiirusvektor suunatud alati ühte ja sama sirget mööda, mistõttu vektori w suund kas ühtib vektori v suunaga, seega liikumine on kiirenev või on vastupidine ja liikumine aeglustuv. Muutumatu kiirenduse korral. Kehtib valem: v x =v0 x +a x t Ühtlaselt muutuval sirgliikumisel saab teepikkuse leida valemiga
1. NEWTONI SEADUSED 1.1. NEWTONI 1 SEADUS · Liikumine vastasmõju puudumisel. · N 1 seadus: - vastasmõju puudumisel või vastasmõjude tasakaalustumisel säilib keha liikumisolek. Keha on paigal või liigub ühtlaselt ja sirgjooneliselt. Kuna keha püüet säilitada liikumisolekut nimetatakse ka INERTSIKS, siis nimetatakse seadust ka inertsiseaduseks. · Kui liikuv keha muudab oma kiirust - hakkab pidurdama, siis tekib teisel kehal kiirendus - see hakkab esimese keha suhtes liikuma. Ilma lisamõjuta tekib kiirendus. Näiteks kinnitamata auto vagunis. Taustsüsteeme, kus kehtib N1 nimetatakse inertsiaalseteks. Rangelt võttes pole Maaga seotud taustsüsteemid inertsiaalsed. 1.2. NEWTONI 2 SEADUS · Keha kiirendus on võrdeline temale mõjuva jõuga ja pöördvõrdeline keha massiga. · Inertsus on keha omadus, mille tõttu keha kiiruse muutmiseks peab vastasmõju kestma mingi aja.
Ühtlane sirgjooneline liikumine- Kiirus ei muutu, trajektoor on sirge. Ühtlase liikumise kiirus näitab, kui pika nihke sooritab keha ühes ajaühikus. TÄHIS: v ÜHIK: m/s Ühtlaselt muutuv sirgjooneline liikumine- Keha kiirus muutub võrdsetes ajavahemikes, võrdse väärtuse võrra. 1. Ühtlaselt kiirenev- Kiirus kasvab (lennuk stardirajal) 2. Ühtlaselt aeglustuv- Kiirus langeb (auto peatumine) Sellist liikumist iseloomustab kiirendus. Kiirendus näitab, kui palju kiirus muutub igas ajaühikus. VALEM: ÜHIK: 1 m/s2 Mis on vabalangemine? Kehade langemine õhuta ruumis (vaakumis), kus langemist miski ei takista. Iseloomustab ühtlaselt kiirenev liikumine- ehk siis mõningatel juhtudel võime õhutakistuse jätta arvestamata. Milline seaduspärasus esineb vabalangemisel? Kõik kehad, olenemata nende massist, langevad ühesuguse kiirendusega. Kiirendus: 9,8 m/s2 10 m/s2
Ühtlaselt muutuv sirgliikumine Ühtlaselt muutuvaks liikumiseks nimetatakse liikumist, mille puhul keha kiirus mistahes võrdseis ajavahemikes muutub võrdsete suuruste võrra. Trajektoor on sirge, kuid kiirus muutub nii, et kiiruse muutus mistahes võrdsetes ajavahemikes on ühesugune ehk kiirendus on muutumatu. Niha võrdub teepikkusega. Ühtlaselt kiireneval liikumisel on kiirendus positiivne (a>0) ühtlaselt aeglustuval liikumisel aga negatiivne (a<0). Ilma algkiiruseta liikumisel on v = at. Algkiirusega v0 liikudes on v =v0 ± at. Kuidas leida läbitud teepikkust, kui kiirus muutub pidevalt. Tuleks leida keskmine kiirus. Kui mingi suurus muutub ühtlaselt, siis keskväärtuse leidmiseks leitakse lõpp- ja algväärtuste summa ning jagatakse kahega. v k = (v 0 + v ) / 2 = (v Kui on teada liikumise keskmine kiirus ja kestus, siis võib igasugusel muutuval liikumisel
I kursus. Mehaanika Mehaaniline liikumine ühtlane sirgjooneline liikumine keha läbib mistahes võrdsetes ajavahemikes võrdsed teepikkused. (lk.30) ühtlaselt muutuv liikumine 1) liikumine, kus kiirus muutub mistahes võrdsete ajavahemike jooksul ühesuguste väärtuste võrra. 2) masspunkti või keha mehaaniline liikumine, mille korral kiirendus on konstantne ehk jääv/muutumatu suurus. (lk.37) taustsüsteem mingi kehaga (taustkehaga) seotud ruumiliste ja ajaliste koordinaatide süsteem. Taustsüsteem koosneb taustkehast ja koordinaatteljestikust koos aja mõõtmise süsteemiga. (lk.19) teepikkus trajektoori pikkus, mille liikuv keha või punktmass läbib mingi ajavahemiku jooksul. s = v · t, kus s - teepikkus, v - kiirus, t - aeg. (lk.17)
nurk. - Joonkiirus näitab ringliikumisel ajaühikus läbitud teepikkust. - Nurkkiirus näitab ajaühikus läbitud pöördenurka. - Nurkiiruse seos joonkiirusega avaldub valemina: =V/r · Periood on ajavahemik, mis kulub ühe täisringi (võnke) tegemiseks · Sagedus näitab pöörete (võngete) arvu ühes sekundis · Kiirus on vektoriaalne suurus st. Et tähis on nii kiiruse väärtus kui ka suund. · Kiirendus on kiiruse muutus ajaühikus · Ringjoonelisel liikumisel muutub alti kiiruse suund st. Ringliikumisel on alati kiirendus · Kuna ringliikumise kiirendus on suunatud kõveruspunkti suunas siis nim seda kesktõmbekiirenduseks. · Jõu pöörav toime sõltub lisaks jõu suurusele ka jõu suunast ja rakenduspunktist. · Neid arvesse võttes saame uue füüsikalise suuruse jõumoment. · Jõumoment on jõu pööravat toimet iseloomustav füüsikaline suurus.
kuni temale rakendatud jõud seda olekut ei muuda (F=0, v=const, kus F on jõud ja v on kiirus). Paigalseis on liikumise erijuht, kui kiirus on 0. Inertsus on keha omadus säilitada oma esialgset liikumisolekut. Keha mass on keha inertsust väljendav füüsikaline suurus. Jõuks nimetatakse füüsikalist suurust, mis iseloomustab ühe keha mõju teisele (vastastikmõju) ja mille tulemusena muutub keha kiirus st tekib kiirendus. Jõud on vektoriaalne suurus (Jõu suund ühtib keha kiirendue suunaga). Newtoni II seadus: Keha kiirendus on võrdeline talle mõjuva jõuga ja pöördvõrdeline massiga (a=F/m, kus a on kiirendus, F on jõud ja m on mass). Kehale mõjuv jõud määrab ära tema kiirenduse st kiiruse muudu. Kehale mõjuvate kõigi jõudude summat nimetatakse nende jõudude resultandiks e resultantjõuks. Newtoni III seadus: Kahe keha vahel mõjuvad jõud on suuruselt võrdsed, kuid vastasmärgilised
kus F on jõud ja v on kiirus). Paigalseis on liikumise erijuht, kui kiirus on 0. Inertsus on keha omadus säilitada oma esialgset liikumisolekut. Keha mass on keha inertsust väljendav füüsikaline suurus. Jõuks nimetatakse füüsikalist suurust, mis iseloomustab ühe keha mõju teisele (vastastikmõju) ja mille tulemusena muutub keha kiirus st tekib kiirendus. Jõud on vektoriaalne suurus (Jõu suund ühtib keha kiirendue suunaga). Newtoni II seadus: Keha kiirendus on võrdeline talle mõjuva jõuga ja pöördvõrdeline massiga (a=F/m, kus a on kiirendus, F on jõud ja m on mass). Kehale mõjuv jõud määrab ära tema kiirenduse st kiiruse muudu. Kehale mõjuvate kõigi jõudude summat nimetatakse nende jõudude resultandiks e resultantjõuks. Newtoni III seadus: Kahe keha vahel mõjuvad jõud on suuruselt võrdsed, kuid vastasmärgilised (F1=-F2, kus F1 ja F2 on jõud). Gravitatsioon on üldine mateeria omadus, mis avaldub kehade vastastikuses
Newtoni 1 seadus: Vastastikmõju puudumisel või vastastikmõjude kompenseerumisel on keha kas paigal või liigub ühtlaselt ja sirgjooneliselt. Newtoni 1 seadus määrab inertsiaalsed taustsüsteemid- keha kiirus ilma teise keha mõjuta ei muutu. Inerts- nähtus, kus kõik kehad püüavad oma liikumise kiirust säilitada. Newtoni 2 seadus: Keha kiirendus on võrdeline temale mõjuva jõuga ja pöördvõrdeline massiga. Newtoni 2 seadus määrab millest ja kuidas sõltub kiirendus. a=F:m a- kiirendus m/s F- jõud 1N m- mass 1kg Jõud 1N annab 1kg massiga kehale kiirenduse 1m/s. 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.
alumiiniumplokk B. Laagrite spetsiaalse ehitusega on viidud hõõrdumine ploki pöörlemisel minimaalseks. Üle ploki on pandud peenike niit, mille mõlemas otsas on võrdse massiga m koormised C ja C'. Koormis on rauast, nii et seda võib hoida fikseeritud asendis elektromagneti E abil. Põhikoormiste C ja C ' massi võib suurendada lisakoormiste D abil. Vardale A on muhvide abil kinnitatud rõngasplatvorm F ja platvorm G nii, et nad on nihutatavad vertikaalsihis. 3.2. Süsteemi kiirendus Süsteemi kiirenduse saab arvutada lähtudes järgmistest kaalutlustest. Mõlemale koormisele mõjuvad kaks jõudu raskusjõud ja niidi tõmme. Nende mõjul hakkavad mõlemad koormised liikuma suuruselt võrdsete, märgilt vastupidiste kiirendustega. Jättes arvestamata niidi ja ploki massid ning hõõrdejõu, võib lugeda niidi pinged vasakul ja paremal pool plokki võrdseiks. Kiirenduse täpsemal määramisel tuleks
Kirjutada ka valem. Punkti liikumise kiirus on selle punkti kohavektori tuletis aja järgi. ds v s dt Milline on punkti kiirusvektori moodul, siht ja suund? Kirjutada ka kiirusvektori vektorvalem. Punkti kiirusvektori moodul on võrdne kaarepikkuse tuletisega aja järgi. Kiirusvektor on trajektoori sihis ja on suunatud mööda trajektoori puutujat liikumise suunas. dr v r dt Defineerida täpselt punkti liikumise kiirus ja kiirendus. Kirjutada ka valemid. ds v s dt Punkti liikumise kiirus on selle punkti kohavektori tuletis aja järgi. dv a v
pikkusega. Ühtlaselt muutuv liikumine Sirgliikumisel on kiirusvektor suunatud alati ühte ja sama sirget trajektoori mööda, mis tõttu vektori a suund kas ühtib vektori v suunaga või on sellega vastupidine. Kui vektorite a ja v suunad ühtivad, siis kiiruse suurus kasvab ning liikumine on kiirenev. Kui vektor a on vastassuunaline kiirusvektoriga v, siis kiiruse suurus kahaneb ning liikumine on aeglustuv. Muutumatu kiirenduse korral nimetatakse sirgliikumist ühtlaselt muutuvaks. 3. Kiirendus. Tangentsiaal- ja normaalkiirendus. - punkti kiirendus/hetkkiirendus. Keskmine kiirendus Kiirendus iseloomustab punkti liikumise kiiruse v muutumist ajas t. Tangentsiaalkiirendus iseloomustab kiiruse arvväärtuse muutumist ajas: . Normaalkiirendus Kiirendus, mis on suunatud mööda trajektoori normaali. Iseloomustab kiiruse suuna muutumist ajas : . Kogukiirendus - 4. Pöörlemise kinemaatika. Joon- ja nurkkiiruse vaheline seos. 5. Inertsiaalsed taustsüsteemid. Inertsiseadus.
Ühtlane sirgjooneline liikumine Mõisted: asukoha muutus (läbitud teepikkus) ∆x, aeg ∆t, kiirus v ∆ x x 2−x 1 Keskmine kiirus: v= = ∆ t t 2−t 1 dx Hetkkiirus: v= dt m Ühik (v): s Ühtlaselt kiirenev liikumine Mõisted: asukoha muutus (läbitud teepikkus) ∆x, aeg ∆t, kiirus v, kiirendus a ∆ v v −v 0 v=v + a ∆ t Kiirendus: a= = ⇛ 0 dx=(v+v0)/2xt ∆t ∆t m Ühik (a10): s2 Newtoni 2. seadus Mõisted: keha kiirendus a, kehale mõjuv jõud F (summaarne jõud), keha mass m F Kiirendus: a= ⇛ F=am m m Ühik (F): 1 N =1 2 ⋅ 1 kg s Gravitatsioon
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
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
