Vibratsioon on väikese amplituudiga mehaaniline võnkumine. · Vibratsioon - tahke keha mehaaniline võnkumine · Üldvibratsioon mehaaniline võnkumine, mis kandub seisvale, istuvale või lamavale inimesele üle toetuspindade kaudu · Püsiv vibratsioon vibratsioon, mille kontrollitava parameetri väärtus mõõtmise perioodi vältel ei muutu enam kui 2 korda ehk 6 dB · Muutuv vibratsioon vibratsioon, mille kontrollitava parameetri väärtus vaadeldavas ajavahemikus muutub enam kui 2 korda ehk 6 dB Võnkumiseks laias mõttes nimetatakse mis tahes protsessi, mis on iseloomustatav mingi
Alatskivi 2010 SISUKORD Sisukord...................................................................................................................................... 2 Sissejuhatus.................................................................................................................................3 Ühte osa perioodiliselt korduvatest liikumistest nimetatakse võnkumiseks. Võnkumine teise sõnaga võnkliikumine on laias tähenduses mistahes protsess, mis on iseloomustatav mingi parameetri või suuruse täpselt või ligikaudselt korduva perioodilise muutumisega. Füüsikas tuuakse võnkumise olulise tunnusena sageli esile võnkuva suuruse muutumine ümber tasakaaluoleku. Võnkumist liigitatakse välismõju toimimise ja harmoonilise võnkumisega järgi..................................................................................... 3
kiirus just nurga kaudu. ● Ringliikumise iseloomustamiseks kasutatakse pöördenurga ja selle sooritamiseks kuluva ajavahemiku jagatist. Seda jagatist nimetatakse nurkkiiruseks. ● Nurkkiirus on võrdne ajaühikus sooritatava pöördenurgaga. ● Seda suurust tähistatakse ω ehk omega. ● pöördenurka mõõdetakse radiaanides ja aega sekundites. ● Nurkkiiruse ja joonkiiruse vaheline seos: . Ringliikumise perioodiks T nimetatakse ühe täisringi sooritamiseks kulunud aega. Ringliikumise sageduseks f nimetatakse täisringide arvu ajaühikuks. Sageduse ja perioodi vaheline seos: , kus T on periood (s), ja f on sagedus (pööret/s). Sageduse seos nurkkiirusega: . ω = φt = 2π T =2 πf 5. Inertsiaalsed taustsüsteemid
Jakob Westholmi Gümnaasium Pendlid ja võnkliikumine. referaat Eliise Põldma 8.b klass Tallinn 2009 Sisukord · Mis on võnkliikumine? · Lained. · Pendlid: Matemaatiline pendel. Ühendatud pendlid. 2 Mis on võnkliikumine? Võnkliikumine ehk võnkumine on hästi tuntud. Võnguvad puuoksad, kellapendel jne. Võnkumine on liikumine, mis kordub kindla ajavahemiku järel. Võnkumise uurimiseks võid teha katse. Tarvis on 1m niiti, koormus (milleks sobib kas või lusikas), mõõtejoonlaud ja kell. Seo koormus niidi külge ja kinnita niidi teine ots mingi liikumatu eseme külge. Kui oled sidumise lõpetanud siis vaatle, kuidas katsevahend võngub. Sa oled valmistanud pendli. Kõigepealt leia asend, kus pendel püsib paigal
Näiteks helilaine kannab edasi helienergiat (muidu me ei kuuleks heli), valguslaine kannab edasi valgusenergiat (muidu me ei näeks valgust). Laine kirjeldamisel kasutatakse mitmeid suurusi. Neist olulisimad on lainepikkus (tähis lambda ), lainekõrgus (tähis h) ja lainete levimiskiirust(tähis v). Võnkumine ehk ostsillatsioon on keha, aine või välja mingi omaduse korduv pidev muutumine tasakaaluolekust ühele ja teisele poole. Võnkumisel on perioodiks aeg, mille jooksul toimub üks võnge ehk osa võnkumisest, kus ainult alguses ja lõpus on võnkuv omadus sama suuruse ja muutumise suunaga. Harmooniline võnkumine. Mehaanilise võnkumise (näiteks pendli või kiige või heliseva pillikeele (heliallika) võnkumise) puhul muutub keha asend ning võnkuvaks suuruseks on keha asendit iseloomustav koordinaat (kaugus või nurk). Võnkumise kulgevat liikumist nimetatakse laineks. Võnkumise toimumiseks tuleb süsteemile anda esialgne
• Kui suure kiirenduse annab 1200 kg massiga autole mootor, mille veojõud on 1800 N? • 45 N suurune jõud annab kehale kiirenduse 2,5 m/s2. Kui suur on selle keha mass? • Auto kiirus on 72 km/h ja mass 2,4 t. Kui suur pidurdav jõud vähendab 6 sekundi jooksul kiiruse väärtuseni 36 km/h? • 5 kg massiga kehale mõjub jõud 2 N. Kirjuta välja selle keha liikumisvõrrand, kui on teada, et ajamõõtmise alghetkel oli selle koordinaat 10 m ja kiirus 5 m/s. Kus asub keha 10 sekundit hiljem? Newtoni kolmas seadus ehk mõju ja vastumõju seadus • Kehad osalevad vastastikmõjus alati paarikaupa. Seejuures mõjuvad jõud mitte ainult ühele, vaid mõlemale kehale. Need kehadele mõjuvad jõud on suuruselt võrdsed ja suunalt vastupidised. Kui Maa tõmbab kukkuvat õuna jõuga 1 N, siis õun tõmbab maakera vastu täpselt sama suure jõuga. • Selles väljendubki mõju ja vastumõju ehk Newtoni
x = - A exp(- t ) x = -A exp(- t ) 2 T= Graafikuks on koosinusoid, mis ,,surutud" kõverate x = A exp(- t ) ja on 2 x = -A exp(- t ) vahele ja mille perioodiks on . Graafikult on näha, et võnkumise amplituud kahaneb ajas eksponentsiaalselt, seetõttu nimetataksegi selliseid võnkumisi sumbuvvõnkumisteks. A(t ) = A exp(-t ) . (7.11) Amplituudi kahanemine ehk sumbumine on seda kiirem, mida suurem on sumbuvustegur , ehk valemi (7.8) põhjal mida suuremad on dissipatiivsed jõud süsteemis ja mida väiksem on võnkuva keha mass.
Kui keha liigub kiiresti, siis tekitab ta enda läheduses turbulentsi, millega kaasnevad keerisvoolud ei allu nii lihtsale matemaatilisele analüüsile. 25. VÕNKUMINE. VÕNKUMISTE LIIGID. PERIOOD, SAGEDUS, RINGSAGEDUS. HARMOONILISE VÕNKUMISE DIFERENTSIAALVÕRRAND JA SELLE LAHEND. VEDRUPENDLI JA MATEMAATILISE PENDLI HARMOONILINE VÕNKUMINE JA VÕNKEPERIOOD. SUMBUV VÕNKUMINE. SUNDVÕNKUMINE. RESONANTS. Võnkumine on liikumine, mis kordub kindlate ajavahemike järel, kusjuures keha läbib sama tee edasi-tagasi. Võnkumised liigitakse vabavõnkumisteks 10 ja sundvõnkumisteks. Vabavõnkumised toimuvad süsteemisiseste jõudude toimel. Sundvõnkumised toimuvad välise perioodilise jõu toimel. kui sundiva jõu sagedus langeb kokku vabavõngete sagedusega, kasvab võnkeamplituud järsult
Mees on kärul ja tõmbab rakse esemega käru enda poole. Mehega käru liigub kiiremini. Jõud on sama aga mõjub erinevale poole. Kehtib ainult kahe keha korral. Resultantjõud Resultantjõud on kehale mõjuvate jõudude vektorsumma. R=F1+F2, R-kehale mõjuv resultantjõud, F1;F2-kehale mõjuvad jõud. Auto sõidab mööda teed, soodustab veojõud. liikumisel mõjuvad talle takistavalt hõõrdejõud ja õhu takistusjõud. Gravitatsioon ja gravitatsiooniseadus Gravitatsioon on loodusnähtus, mille toimel kõik massiga kehad üksteise poole tõmbuvad. Gravitatsioon mõjub alates väikestest objektidest nagu aatomid ja footonid, kuni suurte kehadeni nagu seda on planeedid ja tähed. Gravitatsiooniseaduse kohaselt kaks masspunkti tõmbuvad üksteise poole jõuga, mis on võrdeline nende massidega ning pöördvõrdeline nendevahelise kauguse ruuduga: F12=G*(m1*m2/r²). G = 6,67* 10-11
koosnev süsteem, milles võib esineda võnkumine •• eksisteerib tasakaaluolek, mille korral süsteemi •potentsiaalne energiaon minimaalne •• Iga keha hakkab pärast tasakaalust välja viimist •võnkuma (kehale mõjub jõud, mis püüab teda •tasakaaluolekusse tagasi viia) •§ Negatiivne roll: •• Sildade, laeva korpuse, lennuki tiivade, ... võnkumised •§ Positiivne roll: •• Elektromagneetilised (valgus, wifi, telefon, •meditsiin, ...), aine (muusika) võnkumised •Harmooniline võnkumine, seos ringliikumisega (+ joonis) Harmooniliseks nimetatakse võnkumist, milles võnkuv suurus muutub ajas sinusoidaalse seaduspärasuse järgi. Ühtlane ringliikumine vaadatuna küljest näeb välja kui ühemõõtmeline võnkumine ümber
Järeldused: 1) Kui suletus süsteemi mingi osa panna süsteemisiseste jõudude mõjul pöörlema ühes suunas, peab süsteemi ülejäänud osa hakkama pöörlema vastupidises suuna. 2) Kui muutub süsteemi inertsimoment, peab vastupidiselt muutuma(kasvama või kahanema) süsteemi nurkkiirus. Võnkumised ja lained Võnkumiseks nimetatakse füüsikalise suuruse muutust, milles see kaldub oma keskmisest väärtusest kõrvalde kord ühes, kord teises suunas. Mehaaniline võnkumine on keha liikumine, milles see kaldub oma tasakaaluasendist kõrvale kord ühes, kord teises suunas. 37. Harmooniline ostsillaator: võnkumine , võnkeperiood ja sagedus; harmoonilise võnkumise diferentsiaalvõrrand ja selle lahend (harmoonilise võnkumise võrrand); harmooniliselt võnkuva punktmassi kiirus ja kiirendus, nende graafikud; harmoonilise võnkumise energia ja graafik faasiruumis. Harmooniliseks nimetatakse võnkumist, milles võnkuv suurus muutub ajas sinusoidaalse
võrdub raadiusega r . 1N=1kg*1m/S²=10³g*10cm/S² =10^5dyn Nurkkiirus näitab, kui suur pöördenurk SI-kg,m,s läbitakse ajaühikus. CGS-cm,g Perioodiks T nimetatakse aega, mille jooksul piki ringjoont liikuv keha teeb ühe a kiirendus ringi (jõuab tagasi lähtepunkti). F jõud m mass Pöördliikumisel nimetatakse perioodiks aega, mille jooksul pöörlev keha teeb . 1.2.2.Raskusjõud ja keha kaal Kesktõmbekiirendus (normaalkiirendus) väljendab ringliikumisel kiiruse Maa külgetõmbe mõjul liiguvad kõik vabalt langevad kehad Maa pinnale kiirendusega suuna muutumist ajas. g=9,81m/S².Igale kehale Maa pinnal ja selle
siit saame T = 2/ · Sagedus- keha poolt ühes ajaühikus läbitud täisringide arv f = 1/T . Seos nurkkiirusega 2 1 1 -= = = 2f , ühik on Herz, seos perioodiga, f = ; T = , kus T on periood t T T f (s), ja f on sagedus (pööret/s). 10. · Võnkumine on ühe osa korduvatest perioodiline liikumine. · Vabavõnkumiseks nimetatakse sisejõudude mõjul toimuvat võnkumist. Sellised võnkumised tekivad süsteemis pärast süsteemi tasakaaluolekust väljaviimist. Vabavõnkumine on näiteks vedru või niidi otsa kinnitatud koormuse võnkumine. · Sundvõnkumiseks nimetatakse võnkumist, mis toimub perioodiliselt mõjuva välisjõu toimel. Võnkesüsteem saab energiat juurde väljastpoolt süsteemi.
Impulsimoment pöörleva liikumise jaoks kasutusele võetud impulsiga analoogne suurus. L=mvr impulsimoment ehk pöörlemishulk iseloomustab pöörlevalt liikuvat keha ja on seotud pöörleva keha energiaga. Kui keha omab konkreetseid mõõtmeid, siis on keha impulsimoment võrdne keha üksikute osade impulsimomentide summaga. Impulsimomendi jäävuse seadus: L = mvr = mr 2 Võnkumine Võnkumine liikumine, mis kordub võrdsete ajavahemike tagant, kusjuures esialgsesse asendisse läheb keha sama teedmööda tagasi. Liikumine kordub kas täpselt või peaaegu täpselt. Võnkumist võib liigitada kaheks: 1. Vabavõnkumine toimub süsteemisiseste jõudude mõjul. Süsteem ei saa väljastpoolt energiat juurde. Näiteks: kiikumisel lõpetame hoo andmise, siis edasine on vaba võnkumine. Vabavõnkumine on sumbuv võnkumine (võnkumise energia väheneb,
Impulsimomendi jäävuse seadus: L mvr mr 2 Võnkumine Võnkumine liikumine, mis kordub võrdsete ajavahemike tagant, kusjuures esialgsesse asendisse läheb keha sama teedmööda tagasi. Liikumine kordub kas täpselt või peaaegu täpselt. Võnkumist võib liigitada kaheks: 1. Vabavõnkumine toimub süsteemisiseste jõudude mõjul. Süsteem ei saa väljastpoolt energiat juurde. Näiteks: kiikumisel lõpetame hoo andmise, siis edasine on vaba võnkumine. Vabavõnkumine on sumbuv võnkumine (võnkumise energia väheneb, võnkumiste amplituud väheneb) Tekkimise tingimused: Süsteemil peab olema püsiv tasakaaluasend (süsteemi väljaviimisel tasakaaluasendist tekivad jõud, mis viivad ta tagasi tasakaaluasendisse.) Tuleb tekitada hälve keha tuleb viia tasakaaluasendist välja. Süsteemissisesed jõud peavad olema väikesed 2
Impulsimomendi jäävuse seadus: L mvr mr 2 Võnkumine Võnkumine – liikumine, mis kordub võrdsete ajavahemike tagant, kusjuures esialgsesse asendisse läheb keha sama teedmööda tagasi. Liikumine kordub kas täpselt või peaaegu täpselt. Võnkumist võib liigitada kaheks: 1. Vabavõnkumine – toimub süsteemisiseste jõudude mõjul. Süsteem ei saa väljastpoolt energiat juurde. Näiteks: kiikumisel lõpetame hoo andmise, siis edasine on vaba võnkumine. Vabavõnkumine on sumbuv võnkumine (võnkumise energia väheneb, võnkumiste amplituud väheneb) Tekkimise tingimused: Süsteemil peab olema püsiv tasakaaluasend (süsteemi väljaviimisel tasakaaluasendist tekivad jõud, mis viivad ta tagasi tasakaaluasendisse.) Tuleb tekitada hälve – keha tuleb viia tasakaaluasendist välja. Süsteemissisesed jõud peavad olema väikesed 2
Võimsus kirjeldab ajaühikus tehtud tööd. Ühik: W Võnkumised Võnkumine on mingi suuruse perioodiline muutumine tasakaalulise või keskmise väärtuse ümbruses. Nt. vedrupendel, niitpendel Võnkumise toimumine: Võnkumisvõimeline süsteem. Nt. vedru, raskus, kinnituskonstruktsioon. Vajalik anda esialgne energia. Energia korduv muutumine - potentsiaalne ja kineetiline energia. Võnkumiste liigid: Vaba- ehk omavõnkumine – süsteemi sisejõudude mõjul toimuv võnkumine (nt niitpendel). Sisejõud on gravitatsiooni jõud ja niidi tõmbejõud. Sundvõnkumine – välise perioodilise jõu mõjul (nt õmblusmasina nõel) Sumbuvad – võnkumiste ulatus väheneb. Kõik looduslikud vabavõnkumised. Mittesumbuvad – võnkumise ulatus ei muutu. Vajalik lisaenergia. Nt pommiga kellapendel, kojamees autol jne Võnkumist kirjeldavad suurused: Amplituud, a, [x0 ] – maksimaalne kaugus tasakaaluasendist Hälve, x(t) – kaugus tasakaaluasendist ajahetkel t
Vääne- kui elastsest materjalist ümmarguse varda üks ots kinnitada jäigalt , teisele otsale rakendada horisontaalselt deformeeruv jõud nii, et alumise varda ots nihkub ylemise suhtes nurga võrra , on tegemist väändega. Väände moodul on võrdne horisontaalsihis mõjuva deformeeriva jõu momendiga , mis põhjustab ühikulise väände nurga = M/ M- väänet põhjustava jõu moment. 1.5. Võnkumised 1.5.1. Harmoonilised võnkumised: Süsteemi vabad ehk omavõnkumised toimuvad ilma väliste jõudude mõjuta. Välise jõu mõjul viiakse süsteem tasakaaluasendist välja ja pannakse võnkuma. Kui süsteemi mõjutab perioodiliselt välisjõud on tegemist süsteemi sundvõnkumistega. Vaatleme elastsusjõu mõjul harmooniliselt võnkuva keha või kehade süsteemi omavõnkumisi. Olgu meil tegemist
D) Impulsimomendi jäävuse seadus e. Pöörleva keha kineetiline energia Suletus süsteemi impulsimoment on jääv. Järeldused: 1) Kui suletus süsteemi mingi osa panna süsteemisiseste jõudude mõjul pöörlema ühes suunas, peab süsteemi ülejäänud osa hakkama pöörlema vastupidises suuna. 2) Kui muutub süsteemi inertsimoment, peab vastupidiselt muutuma(kasvama või kahanema) süsteemi nurkkiirus. 3. Võnkumised a. Harmooniline võnkumine b. Vedrupendel. Matemaatiline ja füüsikaline pendel c. Harmoonilise võnkumise energia d. Samas sihis toimuvate võnkumiste liitmine e. Tuiklemine f. Ristuvates sihtides toimuvate võnkumiste liitmine g. Sumbuvad võnkumised h. Sundvõnkumine. Resonants i. Sundvõnkumise faas A) Harmooniline võnkumine Harmooniliseks nimetatakse võnkumist, milles võnkuv suurus muutub ajas sinusoidaalse seaduspärasuse järgi. Teisisõnu veel: harmooniline võnkumine on
olemasolu. Kuidas seda matemaatiliselt väljendada, selles on küsimus. Einstein jt. lahendasid selle oletusega kõverast ruumist. Idee on iseenesest lihtne: kosmoselaeva orbiit tasases (eukleidilises) ruumis on ekvivalentne sirgega (nimetame seda geodeetiliseks jooneks) kõveras ruumis. See tähendab, et ruum peab olema nii kõver, et kõver trajektoor oleks temas sirge; sirge all mõistetakse, nagu tavaliseski ruumis, lühimat teed kahe punkti vahel. 13. VÕNKUMISED, LAINED: võnkumine on liikumine mida iseloomustab kordumine ajas. Võnkumistele on rajatud kogu elektrotehnika. Liigitatakse vabadeks (omavõnkumised), ise (autovõnkumised) ja parameetrilisteks võnkumisteks. Vabadeks nim neid, mis toimuvad süsteemis pärast seda, kui süst on saanud tõuke või või viidud välja tasakaaluasendist ning jäetud omapead, vabaks igasugustest välismõjudest (pendel). Sundvõnkumisteks nim
82. Sageduse, perioodi, hälbe, amplituudi ja ringsageduse definitsioonid ja ühikud. Sagedus ajaühikus tehtud võngete arv, ühik 1/s ehk 1 Hz (herts) Periood täisvõnke tegemiseks kuluv aeg, ühik 1 s Hälve kaugus tasakaaluasendist, ühik 1 m Amplituud maksimaalne kaugus tasakaaluasendist Ringsagedus - võngete arv 2 sekundi jooksul, ühik 1 rad/s 83. Harmoonilise võnkumise definitsioon ja valemid. Harmooniline võnkumine mingi füüsikalise suuruse muutumine ajas siinuse või koosinuse seaduse järgi: 2 () = ( + 0 ) = (2 + 0 ) = ( + 0 ) Harmoonilist võnkumist kirjeldavas valemis lisanduvad kaks põhimõistet: 1) võnkefaas kui siinuse või koosinuse argument ja 2) algfaas võnkefaasi väärtus alghetkel t = 0. 84. Harmoonilise võnkumise tekketingimused. 1) püsivas tasakaalus
Energeetikas: 1kW ehk 1000 W * 3600 s = 3.6*106 J Võnkumised: Võnkumiseks nimetatakse mingi suuruse perioodilist muutumist tasakaalulise või keskmise väärtuse ümbruses. Võnkuva süsteemi osad: Võnkumisvõimeline süsteem. Nt. vedru, raskus, kinnituskonstruktsioon Vajalik anda esialgne energia Energia korduv muutumine: potentsiaalne ja kineetiline energia Võnkumiste liigid: Vaba- ehk omavõnkumine – süsteemi sisejõudude mõjul toimuv võnkumine (nt. niitpendel) sisejõud on gravitatsiooni jõud ja niidi tõmbejõud 3 tingimust: o Tasakaaluasendi olemasolu o Inertsi olemasolu o Esialgse energia andmine süsteemile Sundvõnkumine – välise perioodilise jõu mõjul (nt õmblusmasina nõel) Sumbuvad – võnkumiste ulatus väheneb. Kõik looduslikud isevõnkumised Mittesumbuvad – võnkumise ulatus ei muutu
Nii peab suurusi p, v ja h, mis esinevad võrrandi mõlemal poolel, omistama sama voolujoone kahele suvaliselt valitud punktile. Tulemuse võime sõnastada nii: statsionaarselt voolavas ideaalses vedelikus kehtib piki suvaliselt valitud voolujoont tingimus: v2/2+gh+p=const. seda nim. Bernoul-li võrrandiks. Ehkki võrrand on tuletatud ideaalse vedeliku jaoks, kehtib ta küllalt hästi ka reaalsete vedelike puhul, kui sisehõõrdumi-ne nendes on väike. (joon.3) §39. Harmoonilised sumbumatud võnkumised. Vaatleme süs., mis koosneb vedru otsas rippuvast kuulikesest massiga m. Tasa-kaaluasendis on kuulikesele mõjuv raskusjõud mg tasakaalustatud elastsusjõu klo poolt: mg=klo . Hakkame kuulikese nihkumist tasak. asendist isel.-ma koordinaadiga x, kusjuures telg x on suuna-tud vertikaalselt alla ning selle nullpunkt ühtib kuulikese tasakaalu-asendiga. Kui nihutada kuulike tasakaaluasendist x võrra kõrvale, siis vedru
deformeerib. Elastsusjõudu kirjeldab Hooke'i seadus, mis väidab, et kehas tekkiv elastsusjõud Fe on võrdeline keha pikkuse muutusega Fe = - kx , k – jäikustegur. Miinusmärk Hooke'i seaduses näitab, et elastsusjõud on deformeeriva jõu suhtes vastassuunaline. Jäikustegur näitab, kui suur elastsusjõud tekib keha pikkuse ühikulisel muutmisel. Hõõrdejõud on liikumisele vastassuunaline takistusjõud, mis tekib kahe pinna kokkupuutel. F=μmg, kus μ –hõõrdetegur 10,* Töö, võimsus, kineetiline energia. Töö (A) on füüsikaline suurus, mis iseloomustab ühelt füüsikaliselt objektilt teisele kanduva energia hulka(J – ühik) Kui jõud F on konstantne, liikumine on sirgjooneline, läbitud teepikkus on s ning jõu suuna ja liikumise suuna vaheline nurk on α, siis töö A avaldub korrutisena A=F·s·cosα. Erijuhul, kui jõu ja liikumise
vastassuunaline ja suuruselt võrdne jõuga, mis antud hetkel keha deformeerib. Hooke'i seadus väidab, et kehas tekkiv elastsusjõud Fe on võrdeline keha pikkuse muutusega Fe = - kx , k –jäikustegur. Miinusmärk Hooke'i seaduses näitab, et elastsusjõud on deformeeriva jõu suhtes vastassuunaline. Jäikustegur näitab, kui suur elastsusjõud tekib keha pikkuse ühikulisel muutmisel. Hõõrdejõud on liikumisele vastassuunaline takistusjõud, mis tekib kahe pinna kokkupuutel. F=μmg, kus μ –hõõrdetegur 8. Galilei teisendused. Invariantsed galilei teisendused. Seotud newtoni seadustega. Galilei teisendus on Newtoni mehaanika reegel, mille abil saab siduda punktmassi koordinaate vaadelduna erinevates inertsiaalsetes taustsüsteemides. Kokkuleppeliselt võetakse paigalolev süsteem, x teljed langevad kokku
mvc2 I c 2 Wk = + 2 2 Jäiga keha impulsimoment Impulsimomendi avaldis Lz=Izw kehtib ainult niisugusel juhul, kui keha pöörleb liikumatu telje ümber.Teistel juhtudel on L ja w seos keerulisem. Kui valida koordinaattelgedeks keha inertsi peateljed, siis valitseb vektorite w ja L vahel seos L=Ixwx+Iywy+Izwz. Harmoonilised võnkumised Oletame et vedru otsas ripub kuul massiga m. Süsteemi nihutamisel tasakaaluasendist x võrra kx 2 tuleb kvaasielastsus jõu ületamiseks teha tööd- A = . See töö saab süsteemi 2 kx 2 potentsiaalseks energiaks- Wp = . Võnkumisel muundub Wp Wk-ks ja vastupidi. Hälve on 2
teine vastupäeva) → → M 12=−M 21 3. Inertsimoment (+valem ja mõõtühik) Inertsimoment on massiga analoogne suurus pöördliikumise puhul fikseeritud telje ümber. I =∑ mi∗r 2i i , kus on punktmassi kaugus pöörlemisteljest. Mõõtühik:1kg*m2 9. PERIOODILINE LIIKUMINE 1. Võnkesüsteem Võnkesüsteem on vastastikmõjus olevatest kehadest koosnev süsteem, milles võib esineda võnkumine. Võnkesüsteemide ühised omadused: eksisteerib tasakaaluolek, mille korral süsteemi potentsiaalne energia on minimaalne; 6 tasakaaluolekust välja viidud kehale mõjub koordinaatidest sõltuv jõud, mis püüab teda tasakaaluolekusse tagasi viia; nullist erineva mistahes kiirusega tasakaaluolekusse saabuv keha liigub inertsuse tõttu edasi 2
elastsusjõud on võrdeline keha pikkuse muutusega.“ Valem: Fe k (l l o ) kus k-on keha jäikus, mis näitab kui suur elastsusjõud tekib kehas selle pikkuse ühikulisel muutumisel (ühik N/m), l l o on lõpp- ja algpikkuse vahe. III Perioodilised liikumised osa teoreetilised alused. Perioodilisteks nimetatakse selliseid liikumisi, mille korral keha kordab oma trajektoori kindla ajavahemiku järel. Näiteks ringliikumine, võnkumine ja lainetus on perioodilised liikumised. Kui keha liigub mööda kõverjoonelist trajektoori, siis liigub ta kõverjooneliselt. Näiteks elliptiline, ringjooneline, sik-sakiline on kõverjoonelised liikumised. Keha kiiruse ja kiirenduse suurus ning suund võivad kõverjoone igas punktis olla erinevad. Kiirus on alati suunatud antud punktis piki kõverjoone puutuja sihti ja kiirendus on suunatud risti kiirusega, kõveruskeskpunkti poole. (Täienda ise joonisega) 1. Ringliikumisest:
võrdub summaga , milles üheks liidetavaks on inertsimoment ( I ) telje suhtes, mis on paralleelne antud teljega ning läbib keha inertsikeset (raskuskeset) ja teiseks liidetavaks on keha massi ( m ) korrutis telgede vahelise kauguse ( l ) ruuduga. I = I + m 10. Pöördliikumise dünaamika põhivõrrand Mz = Iz Moment telje z suhtes võrdub keha inertsmomendi ( I ) ja nurkkiirenduse ( ) korrutisega. Pöörleva keha energia. Wk = I /2 11. Harmooniline võnkumine Harmooniline võnkumine on protsess, kus punktmass liigub mõõda sirget ning tema asukohta kirjeldav koordinaat (x) muutub ajas sinus või koosinus funktsiooni järgi. x = A0sin(t +0) 12. Matemaatiline pendel On kaajutu ja venimatu mass. Matemaatiliseks pendliks nimetatakse väikeste mõõtmetega keha, mis on riputatud venimatu ja väga väikese massiga niidi otsa. Kui niit on vertikaalne, siis tasakaalustab kuulikesele mõjuv niidi elastsusjõud raskusjõu . See pendli asend on tasakaaluasend
Keha püüab oma joonkiirust säilitada, tuleb teda pidurdada (liikumine on suunatud telje poole) või kiirendada (keha liigub teljest eemale) 3) kui keha pöörleb nurkkiirusega ω. Güroskoopilised jõud tekivad, kui püütakse muuta pöörlemistelje ruumilist orientatsiooni, see jõud püüab alati telje „õigeks“ pöörata, et pöörlemistelg püsiks 8) Perioodiline liikumine Võnkesüsteem on vastastikmõjus olevatest kehadest (vähemalt kaks) koosnev süsteem, milles võib esineda võnkumine: eksisteerib tasakaaluolek(Epot=min)*iga keha hakkab pärast tasakaalust välja viimist võnkuma(mõjub jõud, mis püüab teda tasakaaluolekusse tagasi viia) Harmooniline võnkumine, seos ringliikumisega (+ joonis) Kõiki selliseid võnkumisi, mida saab kirjeldada siinus- või koosinusfunktsiooni abil, nimetatakse harmoonilisteks võnkumisteks.x=f[sin(t)] Seos . Algfaas- võnkuva keha faas hetkel t = 0(φ0), Faas- punkti saukoht suvalisel ajahetkel.
O O l t t A1 B v Joon. 1. Ringliikumist iseloomustavad Joon. 2. Joonkiirust iseloomustavad suurused. suurused. Ringliikumise perioodiks T nimetatakse ühe täisringiks sooritamiseks kulunud aega. Keha poolt ühes ajaühikus sooritatud täisringide arvu nimetatakse sageduseks f. Periood ja sagedus on pöörtväärtused. T = 1/f f = 1/ T Sagedus f on seotud nurkkiirusega
valemianalüüs), nende sisuline erinevus/sarnasus? Periood on millegi korduva muutuse tsükli kestus. Perioodi tähistatakse enamasti suure ladina tähega: T. Selle ühik SI-süsteemis on: 1 s (sekund) Periood on pöördvõrdeline sagedusega: 1 T= f kus T on periood f on sagedus. Enamasti on perioodiline muutus kas pöörlemine, tiirlemine või võnkumine. Sagedus on võrdsete ajavahemike tagant korduvate sündmuste (füüsikas enamasti võngete, impulsside vmt) arv ajaühikus. Sageduse ühik SI-süsteemis on herts (Hz): 1 sündmus sekundis on 1 herts. Perioodilise protsessi sagedus on leitav järgmisest valemist: 1 f= T kus T on periood. 26. Sõnastada mida tähendab mehaanikas superpositsioon? tasakaalus olevate jõusüsteemide lisamine või eemaldamine ei mõjuta jäiga keha seisundite
Pöördenurga SI ühikuks on radiaan (1 rad). Üks radiaan on nurk, mille korral ringjoone kaare pikkus s võrdub raadiusega r . Sellest = s / r ja s = r . Nurkkiirus näitab, kui suur pöördenurk läbitakse ajaühikus. =/ t . Nurkkiiruse SI-ühik on üks radiaan sekundis (1 rad/s). Seda ühikut esitatakse lühidalt kujul 1 s-1. Perioodiks T nimetatakse aega, mille jooksul piki ringjoont liikuv keha teeb ühe ringi (jõuab tagasi lähtepunkti). Pöördliikumisel nimetatakse perioodiks aega, mille jooksul pöörlev keha teeb ühe täispöörde (läbib pöördenurga 2 rad). Seega nurkkiirus = 2 / T. Võnkumisel nimetatakse perioodiks aega, mille jooksul sooritatakse üks võnge. Joonkiirus ringliikumisel = ringjoone pikkus : periood. v = 2 r / T. Seega v = r . Joonkiirus on suunatud piki ringjoone puutujat. Kesktõmbekiirendus (normaalkiirendus) väljendab ringliikumisel kiiruse suuna muutumist ajas
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
