Liikumise kirjeldamine: Sirgliikumine (lihtsaim näide
translatsiooni ehk
Ringliikumine (lihtsaim näide
rotatsiooni ehk
kulgliikumise kohta)
pöördliikumise kohta)
Koordinaat x (kaugus taustkehast)
Koordinaadina toimiv nurk
θ (nurk nullsihi suhtes)
Koordinaadi algväärtus
x0 (
x väärtus aja
alghetkel ,
t0 = 0)
Koordinaatnurga algväärtus
θ0 (
θ väärtus aja alghetkel,
t0 = 0)
Ajavahemiku
t =
t’–
t0 jooksul läbitud
teepikkus Ajavahemiku
t =
t’–
t0 jooksul läbitud
pöördenurks =
x – x0
= x (
t =
t’ kui
t0
= 0)
φ =
θ – θ0
= θ (
t =
t’ kui
t0
= 0)
Kiirus ühtlasel liikumisel
v = x/t = s/t (ühik 1 m/s)
Nurkkiirus ühtlasel liikumisel
ω = θ/t = φ/t (ühik 1s-1)
Liikumisvõrrand ühtlasel liikumisel
x = x0
+ v tLiikumisvõrrand ühtlasel liikumisel
θ = θ 0
+ ω tKeskmine kiirus mitteühtlasel liikumisel
vk = x/tKeskmine nurkkiirus mitteühtlasel liikumisel
ωk = θ/tHetkkiirus v(t) = lim
x/t (kui
t → 0)
= dx/dt (
tuletis )
Hetkeline nurkkiirus
ω(t) = lim
θ/t (kui
t → 0)
= dθ/dt v
v
a0
0
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
β(t)= dω/dt =
d2θ/dt2 Kiiruse muutumisseadus
v= v0
+ a tNurkkiiruse muutumisseadus
ω= ω0
+ β tLiikumisvõrrand ühtlaselt kiireneval (aeglustuval) liikumisel Liikumisvõrrand ühtlaselt kiireneval (aeglustuval) liikumisel
x = x0
+ v0
t + a t2
/2
θ = θ 0
+ ω t + β t2
/2
Kui aeg ei ole teada, siis
v2 –
v 2
2
0 = 2
a sKui aeg ei ole teada, siis
ω2 –
ω0 = 2
β φa
a
b0
0
Kiirenduse muutumise kiirus
t (ühik 1 m/s3)
Nurkkiirenduse muutumise kiirus
t (ühik 1 s-3)
Kiirenduse muutumisseadus
a= a0
+ b tNurkkiirenduse muutumisseadus
β = β0
+ γ tLiikumisvõrrand ühtlaselt muutuva
kiirendusega liikumisel
xLiikumisvõrrand ühtlaselt muutuva nurkkiirendusega
= x0
+ v0
t + a0
t2
/2
+ b t3
/6
liikumisel
θ = θ 0
+ ω0
t + β0
t2
/2
+ γ t3
/6
Vastastikmõju tugevust iseloomustab
jõud FJõu mõju keha pöörlemisele kirjeldab
jõumoment M = r × FÜhik 1 N = 1 kg . m/s2.
Ühik 1 N . m.
Keha kalduvust säilitada oma liikumisolekut (keha inertsust) Keha kalduvust säilitada oma liikumisolekut (keha inertsust)
kulgliikumisel kirjeldab (inertne)
mass m (ühik 1 kg)
pöördliikumisel kirjeldab
inertsimoment I (ühik 1 kg . m2)
Pöörlemisteljest kaugusel
r paiknev
punktmass m omab
inertsimomenti
I = m r2
Newtoni I seadus: Kui
Fres = 0, siis ka
a = 0 ja
v =
const .
Newtoni I seadus: Kui
Mres = 0, siis ka
β = 0 ja
ω = const.
Keha on paigal või liigub ühtlaselt sirgjooneliselt.
Keha on paigal või pöörleb ühtlaselt.
a1
Fβ 1
MresresNewtoni II seadus: Kui
FmIres 0, siis
,
F =
m aNewtoni II seadus: Kui
Mres 0, siis
,
M =
I βKeha saab kiirenduse, mis on võrdeline resultantjõuga
Fres.
Keha saab nurkkiirenduse, mis on võrdeline summaarse
jõumomendiga
Mres.
Newtoni III seadus:
F12 = –
F21
Newtoni III seadus:
M12 = –
M21
Kaks keha mõjutavad teineteist jõududega, mis on suuruselt Kaks keha pööravad teineteist jõumomentidega, mis on
võrdsed ja omavahel vastassuunalised.
suuruselt võrdsed ja omavahel vastassuunalised (üks pöörab
päri- ja teine vastupäeva)
Impulss (liikumishulk)
p =
m v näitab liikuva keha võimet
Impulsimoment (pöörlemishulk)
L =
I ω näitab pöörleva
teisi kehi liikuma panna.
keha võimet teisi kehi pöörlema panna (ühik 1 kg . m2/s).
Impulsi ühik on 1 kg . m/s.
Pöörlemisteljest kaugusel
r kiirusega
v liikuv punktmass
momab impulsimomenti
L = m v rSuletud süsteemi summaarne impulss on jääv (impulsi jäävuse
Suletud süsteemi summaarne impulsimoment on jääv
seadus) Σ
pi = const
(impulsimomendi jäävuse seadus) Σ
Li = const
Dünaamika põhivõrrand (Newtoni II seadus impulsi kaudu)
Pöördliikumise dünaamika põhivõrrand (Newtoni II seadus
dpFdL
M
dt impulsimomendi kaudu)
dt Jõud on see põhjus, mis muudab keha impulssi Jõumoment on see põhjus, mis muudab keha impulsimomentiTöö kulgliikumisel
A = F . s Töö pöördliikumisel
A = M . φ 2
m vI 2
E
E
Kulgliikumise
kineetiline energia kk2
Pöördliikumise
kineetiline energia kp2
Kõik kommentaarid