Leidsid 33 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "Ühtlane liikumine". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
lahend, rong, mehaanika, kinemaatika, kogan, teepikkus, algkiirus, kiirendusega, liikumisvõrrand, kaevu, visata, ajaga, algkiiruse, bambus, alguspunktist, lõikepunkt, arvandmed, sekundiga, 1010, üldkuju, teest, visati, visatakse, langeks, 1000m, põhivalem, rongid, rongiga, pythagorase, nihe, põhivõrrand, avame, sulud, liikuval, raskuskiirendusAntud: valemist v = s/t. Teades kiirust ja läbitud teepikkust saab selleks v = 450 km/h kulunud aja t arvutada valemist s = 2250 km t=? s 2250 h = 5 h t= =( ) v 450 Vastus: lennukil kulub 2250 km läbimiseks 5 tundi. NB! Antud ülesandes jätsime me ühikud teisendamata, sest kiirus oli kilomeetrites tunnis ja läbitud teepikkus kilomeetrites. Jagamisel taanduvad kilomeetrid välja, tulemuse saame tundides. 1.2 Üldine liikumine, trajektoor, kiirusvektor Üldine liikumine on enamasti kõverjooneline, kus muutub nii keha kiirus kui ka keha liikumise suund: Keha liikumist ruumis kujutatakse kõverana, mis koosneb punktidest, mida keha üksteisele järgnevatel ajahetkedel läbib. Sellist kõverat nimetame keha trajektooriks (vt kõrvalolevat joonist). Trajektoor kujutatakse alati kindlas
minut 60 1 1/60 tund 3600 60 1 Näiteks: 1,3 min. = 1,3 x 60 = 78 s 5/6 min = 5/6 x 60 = 50 s Kordamisküsimusi: Mille eest maksame takso kasutamisel - teepikkusee või nihke eest? Pall kukkus kolme meetri kõrguselt, põrkus põrandalt ja püüti kinni ühe meetri kõrguselt. Milline on palli poolt läbitud teepikkus ja nihe ? 3. Millist trajektoori mööda liigub jalgrattapedaal maantee , jalgrattaraami ja jalgratturi saapa suhtes ? 4. Millisel järgmistest juhtumitest võib keha vaadelda punktmassina: a) auto sõidab Tartust Tallinna. b) auto sõidab praamile. c) sateliit tiirleb ümber Maa. d) eesriie langeb. 5. Too näiteid liikumise kohta, kus nihe on a) võrdne teepikkusega b) teepikkusest lühem c) võrdne nulliga 6. Staadioni ringraja pikkus on 400 m
tagasilöögina, sest laskuri õlg pidurdab relva liikumise. Antud juhul on tagasilöök suhteliselt väike, tugevamajõulistel relvadel (näiteks vintpüssidel) on tagasilöök suurem ja laskuri õlg liigub peale lasu sooritamist märgatavalt tagasi. Vastus: relva tagasilöögi kiirus peale lasu sooritamist on 0,8 m/s. 3.2 Töö Muutumatu jõu korral avaldub töö järgmise valemiga A = F s cos , kus s on keha poolt vaadeldava jõu mõjul läbitud teepikkus ja on nurk jõu mõjumise suuna ja keha liikumissuuna vahel. Sõltuvalt jõu mõjumise suunast võib töö olla nii positiivne kui ka negatiive. Kui aga kehale mõjuv jõud on risti keha liikumissuunaga, siis on selle jõu töö võrdne nulliga. Nii näiteks on niidi otsas oleva kuulikese ühtlasel ringliikumisel (pöörlemisel) niidi tõmbe poolt tehtav töö võrdne nulliga, sest niidi tõmme on risti kuulikese kiirusega ja seetõttu ka kuuli liikumissuunaga. Raskusjõu töö
a) Kui suur on selle auto keskmine kiirendus? b) Kui pika tee võib auto läbida esimese 15 s vältel? t = 9,7 s 100 1000 lõppkiirus v1 = 100 km h = m s 27,8 m s 3600 algkiirus v0 = 0 t = 15s kiirendus a=? teepikkus s=? Lahendus. v1 - v0 27,8 - 0 a) Kiirendus a = = = 2,87 2,9 m s 2 t 9,7 at 2 b) Teepikkus ühtlaselt muutuva liikumise korral s = v0t + . Kui algkiirus v0 = 0 , siis 2 at 2 2,87 152 s= = 3,2 102 m . 2 2 Vastus: a) Kiirendus on 2,9 m/s2. b) Esimese 15 sekundi vältel läbib auto 3, 2 102 m . Märkus: kuna algandmed on antud kahe tüvenumbri täpsusega, siis ka lõppvastused ei saa olla täpsemad kui 2 tüvenumbrit. Vahearvutused peavad aga sel juhul olema 3 tüvenumbri täpsusega. 4
ARVESTUSED Õppeaines: FÜÜSIKA Õpilane: Klass: 10 Õpetaja: 2005 2 SISUKORD I ARVESTUS MEHAANIKA .................................................................................................5 1. SI süsteemi põhimõõtühikud ....................................................................................................5 2. Ühikute teisendamine ja eesliite väljendamine kümne astmetena .......................................................................................................................................................6 3. Kulgliikumine.......................
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
KESKKONNAFÜÜSIKA käsitletud ülesannete võimalikud lahendused (NB! Lahendada saab ülesandeid enamasti mitut moodi) Jalgrattur sõitis Tartust Viljandi kiirusega 40 km/h ning tagasi kiirusega 20 km/h. Leida keskmine kiirus. Kiirus on asukoha muutus ajas. Kõige lihtsam keskmise kiirus arvutamise moodus on kogu läbitud teepikkus jagada selleks kulunud ajaga. Tähistame teepikkuse Tartust Viljandi s-ga, ajad ja kiirused vastavalt t1 ning v1 ja t2 ja v2. (V1 = 40 ja v2 =20 km/h ) Meil siis vk=2s/(t1+t2), algtingimustest 2t 1=t2, seega vk=2s/3 t1. Kuna s/t1 =v1, siis vk=2/3 v1 ehk vastavalt 26,7 km/h Vesikeskkütte radiaatoriga ühendatud toru ristlõikepindala on 600 ruutmillimeetrit ja selles liigub kiirusega 2 cm/s vesi, mille temperatuur on 80 °C. Radiaatorist väljumisel on vee temperatuur 25 °C. Kui
See kajastab kiiruse muutumist ajas. 2 Hetkkiirendus on kiirendus antud hetkel, millega kiirus sellel konkreetsel ajahetkel muutub. Graafiliselt on ta kiiruse graafiku tõus selles punktis Keskmine kiirendus on kiiruse muut jagatud aja muuduga, millises vahemikus me kiiruse muutu jälgime. Kui kiirendus on konstantne, siis keha kiirendus on võrdne keskmise kiirendusega. 7. Liikumisvõrrand Ühtlane sirgjooneline liikumise koordinaadi võrrand x=x0+vxt (liikumisvõrrandi üldkuju) Sirgjoonelist liikumist kirjeldatakse ühe koordinaadiga. Piisab ühest sirgest koordinaatteljest. Keha koordinaadi leidmine algkoordinaadile nihke liitmisega x=x0+ s
KESKKONNAFÜÜSIKA käsitletud ülesannete võimalikud lahendused (NB! Lahendada saab ülesandeid enamasti mitut moodi) Jalgrattur sõitis Tartust Viljandi kiirusega 40 km/h ning tagasi kiirusega 20 km/h. Leida keskmine kiirus. Kiirus on asukoha muutus ajas. Kõige lihtsam keskmise kiirus arvutamise moodus on kogu läbitud teepikkus jagada selleks kulunud ajaga. Tähistame teepikkuse Tartust Viljandi s-ga, ajad ja kiirused vastavalt t1 ning v1 ja t2 ja v2. (V1 = 40 ja v2 =20 km/h ) Meil siis vk=2s/(t1+t2), algtingimustest 2t 1=t2, seega vk=2s/3 t1. Kuna s/t1 =v1, siis vk=2/3 v1 ehk vastavalt 26,7 km/h Vesikeskkütte radiaatoriga ühendatud toru ristlõikepindala on 600 ruutmillimeetrit ja selles liigub kiirusega 2 cm/s vesi, mille temperatuur on 80 C. Radiaatorist väljumisel on vee temperatuur 25 C. Kui
Kokkuvõttes võtab põhivõrrand kuju km m x = - (4.29) x3 millest saame diferentsiaalvõrrandi k x + =0 x3 Kuidas seda lahendada? Kas selle diferentsiaalvõrrandi lahend on lahendite tabelis (4.12) olemas? Kontrollimisel selgub, et ei ole. Seega on tegemist hoopis kolman- dasse gruppi kuuluva ülesandega ja siin on omakorda 3 võimalust. Kõigepealt -- kas (4.29) on eralduvate muutujatega diferentsiaalvõrrand? Kontrollime seda. dx Kuna x = , siis võrrand (4.29) annaks dt k dx = - dt
(kulgliikumiseks). Kulgevalt liiguvad näiteks vaateratta kabiinid, auto sirgjoonelisel teelõigul jne. Kulgevalt liikuvat keha võib samuti vaadelda kui materiaalset punkti. Joont, mida mööda keha (ainepunkt) liigub, nimetatakse keha liikumise trajektooriks. Keha nihkeks nimetatakse suunatud sirglõiku, mis ühendab keha algasendit tema järgmise asendiga. Nihe on vektorsuurus. Nihke tähis on s Teepikkus l on keha poolt aja t vältel läbitud trajektoori pikkus. Teepikkus on skalaarne suurus. Joonis 1.1 Läbitud teepikkus l ja nihkevektor kõverjoonelise liikumise korral. a ja b on teekonna alg- ja lõpp-punkt 2. Ühtlane sirgjooneline liikumine. Kiirus. Liikumisvõrrand ja kiirusvõrrand. Kõige lihtsam mehaanilise liikumise liik on keha liikumine piki sirgjoont arvväärtuselt ja suunalt muutumatu kiirusega. Sellist liikumist nimetatakse ühtlaseks. Ühtlasel liikumisel läbib keha mis
Vektori komponent on selle vektori projektsioon teljele. Projektsiooni leidmiseks kasutatakse täisnurkset kolmnurka ax = a cos α ay = a sinα Praktikas kasutatakse sageli jõu vektori ( F ) jaotamist komponentideks. Näiteks kaldpinnal asuvale kehale mõjuvate jõudude arvutamisel, konstruktsiooni eri osadele mõjuvate jõudude arvutamisel, mehaanilise töö arvutamisel jne. 2. Kinemaatika alused Kinemaatikaks nimetatakse teoreetilise mehaanika osa, milles uuritakse materiaalsete kehade liikumise geomeetrilisi omadusi. Kinemaatika põhiülesanne on leida keha asukoht mistahes ajahetkel. Selleks tuleb teada keha liikumisseadust Liikumist vaadeldakse siin mehaanikalise liikumisena, mis on vaadeldava keha asendi muutumine teiste kehade suhtes ruumis aja jooksul. Uurides kehade ja nende punktide liikumist, jäetakse
:= 5s a := g = 9.807 2 t 2 := 10s v0 := 0 s 2 a⋅ t Paneme kirja liikumisvõrrandi: x( t ) = x0 + v0 ⋅ t + 2 Leiame keha algkõrguse, arvestades, et keha ligub ülespoole kiirendusega g. Kuna meie arvutustes ei ole liikumise suund oluline, kui arvestame seda hilisemates arvutustes, siis võib valida algkoordinaadiks x0 := 0. Kuna ka algkiirus on 0, siis saame lihtsustatud võrrandiks: 2 a⋅ t x( t ) :=
Liikumise liigid : Trajektoori järgi a) Sirgjooneline b) Kõverjooneline c) Ringjooneline Kiiruse järgi a) Ühtlane liikumine – mistahes ajavahemikes läbitakse võrdsed teepikkused. b) Mitteühtlane liikumine Liikumise suhtelisus – erinevate taustkehade suhtes võib liikumine olla erinev. Teepikkus – iseloomustab keha liikumist, mõõdetakse mööda trajektoori. Kui keha liigub, siis ei saa teepikkus olla 0. Tähis Nihe – kaugus keha algus – ja lõppasukohast, mis mõõdetakse mööda sirgjoont. Nihe on keha algasukohast lõppasukohta suunatud vektor. Tähis: s Taustsüsteem koosneb: Taustkeha, Taustkehaga seotud koordinaadistik, mõõtühikud ja mõõtesuunad Aja mõõtmise süsteem(ühikud, alghetk) Kehade vastastikmõju tulemusena muutub kas keha kiirus, liikumise suund või keha kuju.
Liikumise liigid : Trajektoori järgi a) Sirgjooneline b) Kõverjooneline c) Ringjooneline Kiiruse järgi a) Ühtlane liikumine mistahes ajavahemikes läbitakse võrdsed teepikkused. b) Mitteühtlane liikumine Liikumise suhtelisus erinevate taustkehade suhtes võib liikumine olla erinev. Teepikkus iseloomustab keha liikumist, mõõdetakse mööda trajektoori. Kui keha liigub, siis ei saa teepikkus olla 0. Tähis Nihe kaugus keha algus ja lõppasukohast, mis mõõdetakse mööda sirgjoont. Nihe on keha algasukohast lõppasukohta suunatud vektor. Tähis: s Taustsüsteem koosneb: Taustkeha, Taustkehaga seotud koordinaadistik, mõõtühikud ja mõõtesuunad Aja mõõtmise süsteem(ühikud, alghetk) Kehade vastastikmõju tulemusena muutub kas keha kiirus, liikumise suund või keha kuju.
Füüsika Mehhaanika Mehaanika on teadus mis käsitleb kehade paigalseisu ja liikumist neile rakendatud jõudude mõjul. Mehaaniline liikumine o Mehaaniliseks liikumiseks nimetatakse keha asukoha muutumist ruumis aja jooksul teiste kehade suhtes o Jäiga keha liikumist nim. Kulgliikumiseks, kui keha punktid läbivad ühesuguse kuju ja pikkusega trajektoori. Kulgliikluse lihtsamad erijuhud on Ühtlane sirgjooneline liikumine Ühtlaselt kiirenev sirgjooneline liikumine Ühtlane ringliikumine Lihtne harmooniline liikumine Keha mille mõõtmed võib antud liikumistingimuste korral arvestamata jätta nim. punktmassiks. Keha, mille suhtes määratakse punkti asukoht ruumis nim. taustkehaks. Taustsüsteemi moodustavad taustkeha (kordinaadistik) ja aja arvestamiseks valitud alghetk. Trajektooriks nimetatakse mõttelist joont mida mööda keha liigub Trajektoori pikkust nim. teepikkuseks. Nihkeks nimetata
Ühtlane sirgliikumine Keha liikumise tegelik tee on trajektoor. Nihkvektoriks s¯ nimetame keha liikumise trajektoori alg-ja lõpppunkti ühendavat vektorit.Olgu nihe S¯ ajavahemikku t jooksul,siis kiirusvektor: V¯=lim S¯/t=dS¯/dt Kui kiirus ajas ei muutu,siis diferentsiaale ei kasutata ning vektorseosed kattuvad skalaarseostega,sest on tegemist sirgjoonelise liikumisega.Järelikult on ajaühikus läbitud teepikkus võrdne kiirusega ühtlasel sirgliikumisel: V=S/t Ja aja t jooksul läbitud teepikkus on siis vastavalt S=Vt. SI süsteemis on kiiruse mõõtühikuks m/s. 1.1.3.Ühtlaselt muutuv sirgliikumine Olgu t ajavahemik,mille jooksul kiirus muutus V¯,siis kiirendus a¯=lim V¯/t=dV¯/dt ja differentsiaalne kiiruse muut vastavalt dV¯=a¯dt Kui kiirendus on const. ja liikumine sirgjooneline ,siis kiirus,ajahetkel t. Tähistame algkiiruse vastavalt V0¯,siis olgu kiirusvektori moodul: V¯=adt=at Tähistame algkiiruse vastavalt V0,siis kiirus ajahetkel t,ühtlaselt kiireneval liikumisel:
3 läbib toru 2m naftat? v t·s v - v0 a= Kiirenduse leiame t 20 - 8 m a= =1 2 12 s at 2 S = v0 t + 2 Läbitud tee leiame 2. Iseseisvalt Pidurdamisel kahanes rongi kiirus 0.3 minuti jooksul 50,4 km/h-st 8 m/s-ni. Leida kiirendus ja pidurdamisel läbitud teepikkus. 3. Peatusest väljuv trollibuss liigub ühtlaselt kiirenevalt ning läbib 8s jooksul 48m pikkuse tee. Millise kiirendusega ta liigub? Kui suure kiiruse saavutab trollibuss 8s jooksul? 4. Ühtsalelt aeglustuvalt liikuva rongi kiirus kahanes 180m pikkusel teeosal 39,6 km/h-st 7 m/s-ni. Leida antud teelõigu läbimiseks kulunud aeg ja kiirendus. v - v0 a= t 2 V - V0 2 S= 2a 2.4 Vaba langemine
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 Ül 2 Tornist, mille h=25 m visatakse horisontaalselt kivi kiirusega v0=15 m/s (algkiirus) 3 -9 -12 0 an)
TALLINNA TEHNIKAÜLIKOOL Mehhatroonikainstituut JÜRI KIRS INSENERIMEHAANIKA III Loenguid ja harjutusi dünaamikast Tallinn 2004 J. Kirs Loenguid ja harjutusi dünaamikast 2 III osa. DÜNAAMIKA §1. Sissejuhatus 1. Dünaamika aine ja põhikategooriad Dünaamikaks nimetatakse mehaanika osa, milles uuritakse materiaalsete kehade liikumist neile rakendatud jõudude mõjul. Staatikas uuritakse ainult jõudusid ja jõusüsteeme ning seal ei uurita seda, kuidas liiguks materiaalne osake või jäik keha kui sellele need jõud rakendada. Kinemaatikas uuritakse ainult liikumist, kuid seda puht geomeetrilisest aspektist, jättes täielikult välja jõud, mis selle liikumise põhjustavad. Dünaamikas uuritakse
Liikumise liigid : 1 Trajektoori järgi a) Sirgjooneline b) Kõverjooneline c) Ringjooneline 2 Kiiruse järgi d) Ühtlane liikumine mistahes ajavahemikes läbitakse võrdsed teepikkused. e) Mitteühtlane liikumine Liikumise suhtelisus erinevate taustkehade suhtes võib liikumine olla erinev. Teepikkus iseloomustab keha liikumist, mõõdetakse mööda trajektoori. Kui keha liigub, siis ei saa teepikkus olla 0. Tähis Nihe kaugus keha algus ja lõppasukohast, mis mõõdetakse mööda sirgjoont. Nihe on keha algasukohast lõppasukohta suunatud vektor. Tähis: s Taustsüsteem koosneb: 1 Taustkeha, 2 Taustkehaga seotud koordinaadistik, mõõtühikud ja mõõtesuunad 3 Aja mõõtmise süsteem(ühikud, alghetk) Kehade vastastikmõju tulemusena muutub kas keha kiirus, liikumise suund või keha kuju.
6) on liikumisvõrrandid kõige üldisemal juhul. Käsitleme näitena gümnaasiumikursusest tuttavat ühtlaselt muutuvat sirgjoonelist liikumist ( a = const ), kus keha kohavektor muutub ajas järgmise seaduse järgi: at 2 r (t ) = r0 + v 0 t + , (1.7) 2 kus r0 on keha kohavektor hetkel t = 0 , v 0 tema algkiirus, a kiirendus. Arvutades siit ajalise tuletise, saame valemi (1.3) põhjal keha kiirusvektori ajahetkel t v(t ) = r (t ) = v0 + a t , (1.8) teine tuletis aja järgi annab v (t ) = a . (1.9) Komponentkujul oleksid seega ühtlaselt muutuva sirgjoonelise liikumise võrrandid järgmised. axt 2
invariantsed koordinaatide teisenduste suhtes. 1.1.2.Ühtlane sirgliikumine Keha liikumise tegelik tee on trajektoor. Nihkvektoriks s nimetame keha liikumise trajektoori algja lõpppunkti ühendavat vektorit.Olgu nihe S ajavahemikku t jooksul,siis kiirusvektor: V=lim S/t=dS/dt Kui kiirus ajas ei muutu,siis diferentsiaale ei kasutata ning vektorseosed kattuvad skalaarseostega,sest on tegemist sirgjoonelise liikumisega.Järelikult on ajaühikus läbitud teepikkus võrdne kiirusega ühtlasel sirgliikumisel: V=S/t Ja aja t jooksul läbitud teepikkus on siis vastavalt S=Vt. SI süsteemis on kiiruse mõõtühikuks m/s. 1.1.3.Ühtlaselt muutuv sirgliikumine Olgu t ajavahemik,mille jooksul kiirus muutus V,siis kiirendus a=lim V/t=dV/dt ja differentsiaalne kiiruse muut vastavalt dV=adt Kui kiirendus on const. ja liikumine sirgjooneline ,siis kiirus,ajahetkel t. Tähistame algkiiruse vastavalt V0,siis olgu kiirusvektori moodul: V=adt=at
C? Kummi ruumala lugeda konstantseks. 16. Põlevas hõõglambis on rõhk kaks korda suurem kui kustunud hõõglambis. Enne süütamist oli lambi temperatuur 15° C. Kui suur on temperatuur põlevas hõõglambis? p1 T1 T1 2T2 576K 303 C p2 T2 TÖÖ 1. Laps tõstab 200-grammise mänguasja 50 cm kõrgusele kiirendusega 5 m/s2. Kui palju ta teeb tööd? A = F s = m (a + g) h = 0,2 14,8 0,5 = 1,48 J 2. Maapinnal on 10 tellist. Iga tellise kõrgus on 65 mm ja mass 3.5 kg. Kui palju tööd tuleb teha, et paigutada need tellised ülestikku? A = (1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 + 8 + 9) mgh = 100 J 3. Poiss veab kelku, rakendades nöörile jõudu 100 N. Nöör moodustab horisontaalpinnaga 30-kraadise nurga. Kui suure töö teeb poiss 50 m pikkusel teel? A = F S cos = 100 50 cos30º = 4,33 kJ 4
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 on olemas? Newtoni I seadus väidab inertsiaalsüsteemide olemasolu. Newtoni I seadus (nüüdisajal)
Mõlema oleku puhul keha kiirendus on null. Tegelikult looduses ei eksisteeri kehi, mis oleksid täiesti vabad teiste kehade mõjust. Enne Galileid arvati, et mõju on vajalik mitte kiiruse muutmiseks vaid selleks, et säilitada kiirus muutumatuna. I seadus kehtib ainult inertsiaalsüsteemis. II seadus- iga keha puhul on kiirendus võrdeline sellele kehale mõjuva jõuga ning kF pöördvõrdeline tema massiga a = . Seda valemit nim. klassikalise mehaanika põhi- m valemiks, kus k on võrdetegur. Kui kehale mõjub jõud on võrdne nulliga, on kiirendus samuti võrdne nulliga(teised kehad ei mõju antud kehale). Seega võib Newtoni esimest seadust vaadelda kui teise seaduse erijuhtu. Selles järeldub, et II seadus kehtib samuti ainult inertsiaalsüsteemides. III seadus- kui keha M1 mõjub kehale M2 jõuga F21, siis keha M2 mõjutab keha M1 jõuga F12.
r r Kui at > 0 , siis a t v Normaalkiirendus r r Kui at < 0 , siis a t v Iseloomustab kiiruse suuna muutumist ajas. r v2 r an = n , kus n on kiirusega ristiolev r ühikvektor Kinemaatika võrrandid Pöörlemise kinemaatika võrrandid ax t 2 = 0 ± t x = x0 + v0 x t + 2 t2 = 0 t ± v x = v0 x + a x t 2 Ühtlaselt muutuval, ühesuunalisel liikumisel: s v = v0 ± a t v a t2 at s = v0 t ± 2
arvestamata. Tausüsteem on kella ja kordinaatsüsteemiga varustatud keha, mille suhtes liikumist vaadeldakse. Sageli on taustkehaks Maa ja kordinaadistikuks ristkordinaadistik. Nihkeks nimetatakse keha algasukota ja lõppasukohta ühendavat vektorit. Mehaaniline liikumine on suhteline sellepärast, et keha liikumise trajektoor, läbitud tee ja nihe sõltuvad taustsüsteemi valikust. Nr 2. Ühtlane sirgjooneline liikumine. Kiirus. Liikumisvõrrand ja kiirusvõrrand. Ühtlane sirgjooneline liikumine on selline liikumine, mille puhul keha sooritab mistahes võrdsetes ajavahemikes võrdsed nihked. Kiirus näitab, millise nihke sooritab keha ajaühikus. Kiirusvõrrand: v=s/t. Liikumisvõrrand: x=x0+vt, milles nihe s=vt. Nr 3. Ühtlaselt muutuv sirgjooneline liikumine. Kiirendus. Võrrandid keha kordinaadi, nihke ja hetkkiiruse leidmiseks. Ühtlaselt muutuv liikumine on liikumine, mille puhul keha kiirus mistahes võrdsetes
Taustsüsteem: taustkeha koordinaadistik kell Nihe s suunatud sirglõik, mis ühendab keha algasukohta lõppasukohaga asukoht + nihe = keha asukoht Nihe on vektoriaalne suurus. Vektoriaalne suurus määratud suuna ja arvväärtusega Mood vektori pikkus Vektori projektsioonid x-teljel on x-koordinaadi muut (s x) y-teljel on y-koordinaadi muut (sy) sx = x - x 0 sy = y - y 0 2. Ühtlane sirgjooneline liikumine. Kiirus. Liikumisvõrrand ja kiirusevõrrand. Mehaanika põhiülesanne on liikuva keha asukoha määramine suvalisel ajahetkel. x = x0 + sx y = y0 + sy Vaja nihkeprojektsioon avaldada aja kaudu. Ühtlane sirgjooneline liikumine liikumine, mille korral keha sooritab mis tahes võrdsetes ajavahemikes võrdsed nihked. v = const s v = s=v t t samasuunalised s x=v x t Liikumisvõrrand koordinaadi sõltuvus ajast x=x 0 +v x t
I Kinemaatika osa nõutavad teoreetilised teadmised. 1. Mehaaniliseks liikumiseks nimetatakse keha asukoha muutumist teiste kehade suhtes. 2. Kehi käsitletakse punktmassina, kui ülesande tingimustes võib nende mõõtmeid mitte arvestada. Näiteks juhul, kui keha liigub kulgevalt (kõik keha punktid sooritavad ühesuguseid nihkeid) või keha liikumise ulatus on palju kordi suurem selle mõõtmetest ( näiteks rong sõidab Tallinnast Tartusse mitte ei manööverda depoos ühelt rajalt teisele). 3. Liikumine on alati pidev, see tähendab, et ühest ruumipunktist teise jõudmiseks peab läbima vahepealsed järjestikused punktid mööda mistahes trajektoori. 4. Liikumisi liigitatakse trajektoori kuju järgi, sirgjoonelisteks ja kõverjoonelisteks (auto sirgel teel või sama auto kurvis) ning kiiruse järgi ühtlasteks ja mitteühtlasteks (autol
inertsust kirjeldav mass, isegi geomeetrilistest mõõtmeest on loobutud, kogu mass loetakse koondunuks ühte punkti. Punktmassi asukohta saab kirjeldada kolme arvuga koordinaatidega, punktmassi trajektoor on täpses matemaatilises mõttes joon. Pöörlevat keha võib vaadelda punktmassina vaid suurelt kauguselt, kui keha üksikute punktide liikumine pole jälgitav. Mehhaanika ainevald jaotatakse kolme ossa: kinemaatika, dünaamika ja staatika. Kinemaatikas kirjeldatakse kehade liikumist, süvenemata selle põhjuste selgitamisele (otsitakse vastust küsimusele "kuidas?"). Dünaamikas uuritakse just liikumise põhjusi (otsitakse vastust küsimusele "miks?"). Staatika vaatleb kehade suhtelise paigalseisu tingimusi. 3.2. Punktmassi kinemaatika. Kiirus, kiirendus. Kui punktmass läbib mistahes võrdsetes ajavahemikes võrdsed teepikkused, siis nimetatakse liikumist ühtlaseks
LOENGUKURSUS UTT0080 INSENERIMEHAANIKA UTT0090 INSENERIFÜÜSIKA 6. LOENG KEHADE SÜSTEEMI TASAKAAL. HÕÕRE. KINEMAATIKA 6.3 JÕUSÜSTEEMI TASAKAAL Varem oleme näidanud, et jõusüsteem on ekvivalentne tema peavektoriga ja peamomendiga. Süsteemi tasakaaluks on tarvilik ja piisav, et need võrduksid nulliga: FO = 0; MO =0. Toodud avaldised esitavad süsteemi tasakaalutingimusi vektorkujul. TASAKAALUTINGIMUSED Descartes’i koordinaatides omavad nii peavektor kui ka peamoment kolm komponenti, mis annab kokku kuus tasakaalutingimust. Skalaarkujul tasakaalutingimused
Sümmeetriline kuju oleks: k=2/. Tasalaine võrrand on kujul: =acos(t-kx). KERALAINE võrrand- Igal reaalsel laineallikal on teatud mõõtmed, kuid teda võib lugeda punktallikaks, vaadeldes lainet allika mõõtmeid tunduvalt ületaval kaugusel. Juhul kui laine levimise kiirus on kõikides suundades ühesugune, on punktallika tekitatud laine sfääriline ja keralaine võrrand on selline: =a/r *cos(t- r/v). §48. Lainevõrrand. Iga laine võrrand on teatud diferentsiaalvõrrandi lahend. Seda diferentsiaalvõrr. nimet. lainevõrrandiks. Viimase kuju kindlakstegemiseks kõrvutame tasalainet kirjeldava fun.-ni (x,y,z;t)=a cos(t-kxx-kyy-kzz) koordinaatide ja aja järgi võetud teist järku osatuletisi. Diferentseerinud (x,y,z;t)=a cos(t-kxx-kyy-kzz) kaks korda mõlema muutuja järgi saan: 2/t2=-2acos(t-kr)=-2, 2/x2= -k2xacos(t-kr)= -k2x 2/y2= -k2yacos(t-kr)= -k2y 2/z2= -k2zacos(t-kr)= -k2z
annaabi.ee 
