Võnkumiseks nim liikumist mis kordub ajas kas täpselt või ligikaudselt Nt:pendel, vedru, puuoksad, kajaka tiivad, merelained. Jagunevad: Vaba võnkumine - need on võnkumised kus tasakaalu asendist väljaviimisel tekib jõud mis toob teda tagasi sinna(vedru ja pendel). Suund võnkumine võnkumised tekivad ainult välise jõu allika abil(õmblusmasina nõel, mootori kolb) Hälve on kaugus tasakaaluasendist, Tähis x ja mõõtühik m Amplituud on maksimaalne hälve, Tähis x0 ja mõõtühik m Võnkesagedus näitab võngete arvu sektundis, Tähis f ja mõõtühik Hz () Võnkeperiood on ajavahemik ühe täisvõnke tegemiseks, Tähis T ja mõõtühik sek Harmooniline võnkumine on võnkumine mis ei sumbu ning mis võngub sin
Võnkumine Võnkumine perioodiline, edasi-tagasi liikumine teatud tasakaaluasendist Liigid: 1) Vabavõnkumine süsteemi sisejõu mõjul toimuv võnkumine nt: niidi otsa riputatud kivi 2) Sundvõnkumine võnkumine mingi välise perioodilise jõu mõjul nt: pintsli liikumine värvimisel Vabavõnkumine on sumbuv ja toimub tingimustel: 1) Süsteemil on püsiv tasakaaluolek 2) Süsteem omab inertsust 3) Süsteem peab saama võnkumise käivitamiseks välise tõuke Võnkumist iseloomustavad suurused: 1) Võnkeperiood ühe täisvõnke sooritamiseks kuluv aeg T võnkeperiood (s) t- koguaeg (s) N- võngete arv t T= N
Võnkumine- nimetatakse perioodilist edasi-tagasi liikumist teatud tasakaaluasendist kord ühele, kord teisele poole. Mitmest vastastikmõjus olevast kehast koosnevat süsteemi, milles võib tekkida võnkumine, nimetatakse võnkesüsteemiks. Vabavõnkumine nimetatakse süsteemi sisejõudude mõjul toimuvat võnkumist. Nt: 1)kiik, kui talle hoogu ei anna. Mehaanilise vabavõnkumise tekkimiseks peab süsteemis olema täidetud kolm tingimust: 1) Peab olema püsiv tasakaaluolek 2)Süsteem peab omama inertsi 3)Süsteem peab saama võnkumise käivitamiseks valise tõuke Sundvõnkumine toimub välise perioodlise jõu mõjul
KORDAMISKÜSIMUSED MEHAANIKA KURSUS VÕNKUMISED JA LAINED 1. Mehaaniline võnkumine ( mõiste, liigid, näited ) 2. Mida on tarvis vabavõnkumiste tekkeks? 3. Mis on harmooniline võnkumine? 4. Hälve, amplituud, periood, sagedus, faas, ringsagedus ( mõiste, tähis, ühik ) 5. Resonants ( mõiste, näide ) 6. Mis on laine? 7. Ristlaine ( mõiste, näide ) 8. Pikilaine (mõiste, näide ) 9. Mis liiki on helilaine? Kuidas helid jagunevad? 10. Ultraheli ( mõiste, kuidas inimene seda tajub, kasutamine ) 11. Infraheli ( mõiste, kuidas inimene seda tajub, miks on see ohtlik ) 12. Mille poolest erinevad muusikalised helid? 13. Helitugevus ( millest ja kuidas sõltub, ühik, kui suur helitugevus on inimesele surmav ) 14. Helikõrgus ( millest ja kuidas sõltub, kui kõrgeid helisid inimene kuuleb ) 15.Lainete peegeldumine ( mõiste, näide ) 16. Lainete murdumine ( mõiste, näide ) 17
1. Mehaaniline võnkumine on liikumine mis kordub võrtsete ajavahemike järel mööda sama teed edasi-tagasi 2. Vaba võnkumine toimub süsteemi siseste jõudude mõjul pärast keha välja viimist tasakaaluasendist. (pendel) 3. Sundvõnkumine toimub väliste jõudude mõjul. (õmblusmasin) 4. Harmooniliseks nim. Võnkumist, mille korral hälve sõltub ajast siinusfunktsiooni järgi (sinusoidaalselt) 5. Vabavõnkumine on sumbvõnkumine võnke amplituud aja jooksul väheneb. Hõõrdumise kiirus väheneb. 6. Hälve on võnkuva keha kaugus tasakaaluasendist. Tähis : x Ühik : meeter 7
1. Võnkumine vahelduva suunaga liikumine tasakaaluasendi ümber. 2. Võnkumisi iseloomustavad suurused: · Hälve võnkuva keha kaugus tasakaaluasendist (X) · Amplituud Suurim kaugus tasakaaluasendist ehk maksimum hälve · Periood ühe täisvõnke kestvus T= · Sagedus Ajaühikus sooritavate täisvõngete arv f= 3. Vaba võnkumine toimub süsteemi siseste jõudude mõjul. Tasakaalu asend vajalik. (nt. niidi otsas asuv raskus) Sundvõnkumine toimub välise jõu mõjul (nt õmblusmasina nõel) 4. Kui eksisteerib jõud, mis takistab võnkumist on tegemist sumbuva võnkumisega. (nt Sumbumatu võnkumine Puudub jõud mid takistaks võnkumist. (nt aineosakeste võnkumine tahkes kehas) 5. Harmooniline võnkumine X= 6. Resonants võnke amplituudi järsk kasvamine välisjõu tõttu kuni sageduse
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
1. Mõisted: Pöörlemine keha ringliikumine ümber oma sisemise telje Tiirlemine keha orbitaalliikumine ümber teise keha Täisvõnge võnkuva keha (pendli) liikumine ühest amplituudasendist teise ja tagasi Periood aeg, mis kulub võnkuval kehal ühe täisvõnke tegemiseks Võnkumine nimetatakse, ühte osa perioodiliselt korduvatest liikumistest Vabavõnkumine kui võnkumine toimub süsteemsiseste jõudude mõjul Sunnitud võnkumine kui võnkumine toimub välise perioodilise jõu mõjul Hälve võnkuva keha kaugus tasakaaluasendist Laine võnkumise levimine keskkonnas Laine tüübid(näited) Ristlainetus: laine, mille korral keskkond liigub risti laine leviku suunale (nt. tiigivesi, tuult ei ole ja kivi kukub vette; merelaine; valgus ehk elektromagnetlaine) Pikilaine: laine, mis levib keskkonna võnkumisega samas suunas (nt. heli) Keralaine: laine, mis levib kõikides ruumi suundades (nt
1. Too näiteid korduvatest liikumistest. 1. merelained loksuvad, puuoksad kõguvad tuules, linnud lehvitavad tiibu. *2. Mida nim. võnkumiseks ? too näide. Millal tekib ? 2. ühte osa perioodiliselt korduvatest liikumistest nim. võnkumiseks. mootorkolvi üles-alla liikumine. Tekib võrdsete ajavahemike tagant, sama teed mööda läheb tagasi keha. *3. Mille poolest erinevad vabavõnkumine ja sundvõnkumine? näide. 3. vabavõnkumine - Kui võnkumine toimub süsteemisiseste jõudude mõjul - niidi otsa riputatud kivi, miski annab talle tõuke. sundvõnkumine - Kui võnkumine toimub mingi välise perioodilise jõu mõjul - õmblusmasina nõel, kui mootor vänta ringi ajab. 4. Selgita mõistet sumbuv võnkumine. Miks on looduses esinevad võnkumised sumbuvad? 4.Sumbuv võnkumine- kui süsteemi energiavaru lõppemisel lakkab võnkumine. Sest looduses on hõõrdumine. 5. Millised füüsikalised suurused võnkumist iseloomustavad ? 5
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
Ringliikmuise erijuhid on ringjooneline liikumine ja pöörelmine. Kesktõmbekiirendus väljendab ringliikumisel kiiruse suuna muutumist ajas. Kesktõmbekiirendus on kiirusega alati risti ning vektorina suunatud ringjoone keskpunkti. ak = v2/ r , ak = 2 r Nurkkiirus näitab, kui suur pöördenurk läbitakse ajaühikus. = / t . Nurkkiiruse SIühik on üks radiaan sekundis (1 rad/s). Seda ühikut esitatakse lühidalt kujul 1 s1. Periood on ajavahemik, mille jooksul läbitakse üks täisring. T , = 2 / T, T=2 / Sagedus v või f näitab võngete arvu ajaühikus. Sageduse SIühikuks on herts (1 Hz = 1/s). Üks herts on üks võnge sekundis. Sagedus ja periood on teineteise pöördväärtused: f = 1 / T, = 2 v e f= /2 Hälve kaugus tasakaaluasendist antud ajahetkel Võnkeamplituud suurim kaugus tasakaaluasendist e max hälve , ühik on m. Võnkeperiood 1 täisvõnke kestust nim, T, sek, f=1/T=N/t
tuleneva nähtusega, mitte ringliikumise põhjusega. See tekib punktmassi või keha kõverjoonelisel liikumisel ja mõjub liikumissuunaga (trajektoori puutujaga) risti ja ringliikumise keskpunktist eemale. Nt autoga kurvis sõites kaldub inimene ja autos olevad asjad kurvist väljapoole. Võnkesüsteem Võnkesüsteem on vastastikmõjus olevatest kehadest koosnev süsteem, milles võib esineda võnkumine. 1. Võnkesüsteemide ühised omadused: eksisteerib tasakaaluolek, mille korral süsteemi potentsiaalne energia on minimaalne; 2. tasakaaluolekust välja viidud kehale mõjub koordinaatidest sõltuv jõud, mis püüab teda tasakaaluolekusse tagasi viia; 3. nullist erineva mistahes kiirusega tasakaaluolekusse saabuv keha liigub inertsuse tõttu edasi Harmooniline võnkumine, seos ringliikumisega
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
8. LAINED 8.1 Rist- ja pikilained Laineks nimetatakse võnkumise edasikandumist ruumis. Kui elastses keskkonnas mõned osakesed viia tasakaalust välja, hakkavad nad võnkuma. Tekkiva sumbuvvõnkumise käigus muundub osa võnkumisenergiat soojuseks, osa kandub üle naaberosakestele, mis hakkavad samuti võnkuma. Selliselt levib võnkumine keskkonnas osakeselt naaberosakesele. NB! Laine käigus ei kandu edasi mitte keskkond, s.t. molekulid ise, vaid ainult võnkumine! Ristlainetuseks nimetatakse sellist lainetust, mille käigus keskkonnaosakesed võnguvad laine levimissuunaga risti, näiteks lained veepinnal. A z v x -A
Mehaanilise energia muundumine ja ülekandumine • Näeme, et tehtud töö käigus on keha potentsiaalne energia muundunud keha liikumis- ehk kineetiliseks energiaks. Seega ei lähe energia kukkumise käigus mitte kaduma, vaid mehaaniline energia muundub ühest liigist teise. Kukkuva keha potentsiaalne energia muundub kineetiliseks energiaks. Ülesvisatud keha tõusmisel toimub vastupidine protsess – kineetiline energia muundub potentsiaalseks. Võnkumise käigus kordub selline ühest liigist teise ja tagasi muundumine perioodiliselt. • Esineb ka selliseid protsesse, mille käigus mehaanilise energia liik ei muutu, kuid milles toimub energia ülekandumine mõnele teisele kehale. Kokkuvõte, küsimus. • Mehaanilise energia muundumine ja ülekandumine- Kehade liikumisel mehaaniline energia ei kao, vaid kas muundub ühest liigist teise (kineetilisest potentsiaalseks või vastupidi) või kandub üle teistele kehadele.
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.
kasvab. ● Süsteemi potentsiaalse energia suurenemine on võimalik üksnes välisjõudude töö arvelt. 13. Võnkumise mõiste. ● võnkumine- keha,aine või välja mingi omaduse koruduv pidev muutumine taskaaluolekust ühele ja teisele poole. ● võnkumisel on perioodiks aeg, mille jooksul toimub üks võnge ehk osa võnkumisest, kus ainult alguses ja lõpus on võnkuv omdus sama suuruse ja muutumise suunaga. ● mehaaniline võnkumine- nt pendel.- keha asend muutub ning võnkuvaks suuruseks on keha asendit iseloomustav koordinaat(kaugus või nurk) ● elastne võnkumine- elastse keskkonna rõhk antud punktid muutub. See leiab aset nt heli levimisel õhus või veel tihendustena. 14. Võnkumisi iseloomustavad suurused (mõiste tähis, mõõtühik) hälve, amplituud, periood, sagedus ● Hälve- pidevalt muutuv suurus ja sõltuvalt sellest, kummal pool tasakaaluasendit keha momendil asub, loetakse kas pos. või negatiivseks
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,
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
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,
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,
kus (fii) on pöördenurk ja t on aeg = 2f ,kus ja r on raadius · Joonkiirus on füüsikaline suurus, mis näitab läbitud kaarepikkust ajaühiku kohta. Tähis: Ühik: m/s (meetrit sekundis) · Nurk ja joonkiiruse vaheline seos tuletus Nurkkiirust arvutame valemiga = / t, kus kus (fii) on pöördenurk ja t on aeg. Ühikuks on 1 rad/s. Kuna = l / r , asendame selle nurkkiiruse valemisse ja saame = l / rt = v/r · Ringliikumise periood- ajavahemik, mille jooksul keha läbib ühe täisringi. Tähis T, valem T = 2/ Seos nurkkiirusega nurkkiirus on arvutatav valemiga = 2/ T ja 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
•• Sagedus oleneb süsteemi omadustest •Ø Kellalöögid •Ø Klaveri (viiuli, jne...) keeled •§ Reaalne vabavõnkumine on alati sumbuv! •Sundvõnkumine ja resonants Kui välise perioodilise jõu sagedus on võrdne võnkuva süsteemi omavõnkesagedusega, siis ontegemist resonantsiga. •Kui keha viiakse tasakaaluasendist välja ja jäetakse omaette, tekib mingi sagedusega võnkumine, mida nim omavõnkesageduseks ω. § Omavõnkeperiood on seotud omavõnkesagedusega. § Sundvõnkumised on siis, kui süsteem pannakse võnkuma välise perioodilise jõu mõjul •Võnkumiste liitmine: samasihilised (sama ja erineva ringsagedusega), tuiklemine ja virvendus; ristsihilised (sama ringsagedus) (+ joonis) ω1 =ω2 =ω Alustame kõige lihtsamast erijuhtumist
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:
suuruselt võrdsed, kuid vastassuunalised. F1=-F2. Need jõud ei tasakaalusta teineteist, sest nad mõjuvad eri kehadele 3 Jõud on vastikmõju mõõduks ja seda mõõdetakse kas tuntud massiga kehale antud kiirenduse või deformatsiooni suuruse abil. Jõu ühikuks on 1 N=1 kg*m/s 2. Newtoni II seadust võib esitada ka kujul F=∆p/∆t, kus ∆t on ajavahemik ja ∆p impulsi muut. Mehaanika põhivõrrandiks peetakse Newtoni II seadust ehk a=F/m Resultantjõud on kogu kehale mõjuv jõud. Resulatatntjõu arvutamiseks tuleb liita kõikide kehale mõjuvate jõudude vektorid. Vastastikmõju: gravitatsiooniline, nõrk, elektromagnetiline, tugev. 9. LIIKUMISE DIFERENTSIAALVÕRRAND JA SELLE LAHENDAMINE. LIIKUMISOLEKUTE SAMAVÄÄRSUS. 10.LIIKUMISE PÖÖRATAVUS JA DETERMINEERITUS. 11. GRAVITATSIOONISEADUS. KEPLERI SEADUSED. RASKE JA
vastastikmõjust. Seda energiat omavad: 1) maapinnal ülestõstetud kehad 2) deformeeritud kehad 15. Keha impulss - füüsikaline suurus, mis võrdub keha massi ja kiiruse korrutisega. 16. Võimsus – näitab, kui palju tööd tehakse ajaühikus. Ühik – W , 1 W on võimsus, mille korral keha teeb 1 s tööd 1 J. 17. Reaktiivliikumine – keha selline liikumine, mille põhjustab kehast teatud kiirusega eemalduv keha osa. 18. Mehaaniline võnkumine – liikumine, mis kordusb võrdsete ajavahemike järel mööda sama teed edasi-tagasi. 19. Vabavõnkumine – võnkumine, mis toimub süsteemisiseste jõudude mõjul pärast keha tasakaaluasendist välja viimist. Nt: Võib võnkuda niidi otsa riputatud kivi, kui miski talle tõuke annab. 20. Sundvõnkumine – võnkumine, mis toimub mingi välise perioodilise jõu mõjul. Näited: õmblusmasina nõel võngub üles-alla ; pliiatsi liigutamine edasi-tagasi. 21
vastastikmõjust. Seda energiat omavad: 1) maapinnal ülestõstetud kehad 2) deformeeritud kehad 15. Keha impulss - füüsikaline suurus, mis võrdub keha massi ja kiiruse korrutisega. 16. Võimsus näitab, kui palju tööd tehakse ajaühikus. Ühik W , 1 W on võimsus, mille korral keha teeb 1 s tööd 1 J. 17. Reaktiivliikumine keha selline liikumine, mille põhjustab kehast teatud kiirusega eemalduv keha osa. 18. Mehaaniline võnkumine liikumine, mis kordusb võrdsete ajavahemike järel mööda sama teed edasi-tagasi. 19. Vabavõnkumine võnkumine, mis toimub süsteemisiseste jõudude mõjul pärast keha tasakaaluasendist välja viimist. Nt: Võib võnkuda niidi otsa riputatud kivi, kui miski talle tõuke annab. 20. Sundvõnkumine võnkumine, mis toimub mingi välise perioodilise jõu mõjul. Näited: õmblusmasina nõel võngub üles-alla ; pliiatsi liigutamine edasi-tagasi. 21
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
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
võetud energiakoguse võrra. Isoleeritud süsteemis koguenergiat ei saa muuta 5.Võnkumine ja lained Võnkumiseks nimetatakse perioodiliselt korduvat liikumist. Võnkumist iseloomustavad võnkeperiood ja sagedus. Sageduse tähis on f ja ühik herts (Hz). 1Hz= 1s-1 (üks täisvõnge sekundis). Perioodi tähis on T , ühik sekund (s). Periood näitab ühe täisvõnke sooritamiseks kulunud aega Harmooniline liikumine kordub kindlate ajavahemike järel ja toimub siinuseliselt (võnke graafikuks on sinusoid ). Harmoonilist võnkumist saab kirjeldada funktsioonina xm on võnke amplituud ehk maksimaalne hälve, φ on algfaas ja ω nurkkiirus (rad/s). Kuna nurkkiirus on võrdeline võnkesagedusega, nimetatakse teda ka nurksageduseks. Harmooniliselt võnkuvale oakesele mõjuv jõud on suuruselt võrdeline osakese hälbega ja suunalt vastupidine. Harmooniliselt võnkuvad kehad on näiteks vedru ja pendel. Vedru
ja 2. on omavahel võrdsed, sest m0 =k. Kuidas muutuvad ajas harmoonilise võnkumise kin. ja pot. energia: kin.en. avaldub: Ek= =mx2/2= ma2 02/2*sin2( 0t+a) (3.). Pot.en. avaldub valemiga: Ep= =kx /2=ka /2*cos (0t+a) (4.) .Liitnud avaldised 3. ja 4. ning võtnud arvesse 02=k/m saame: E=Ek+Ep= ka2/2(ehk 2 2 2 ma202/2), mis ühtib seostega 1. ja 2. Seega on harmoonilise võnkumise kogu-energia tõesti jääv suurus. §41. Füüsikaline ja matemaatiline pendel. Füüsikaliseks pendliks nimet. jäika keha, mis saab võnkuda liikumatu punkti ümber, ning see punkt ei ühti tema inertsikeskmega. Tasakaaluasendis asub pendli inertsikese C pendli kinnituspunkti O all samal vertikaalil viimasega. (joon.5) Pendli kallutamisel tasakaaluasendist nurga võrra tekib pöördemoment, mis toob pendli tasakaaluasendisse tagasi. See moment M=-mgl*sin , kus m on pendli mass, l- inertsikeskme kaugus kinnituspunktist. Väikeste hälvete korral sooritab füüs
Peab tekkima jõud, mis viib keha jälle tasakaalu asendipeale tagasi suunav jõud. Tagasi suunav jõud peab olema suurem kui keskkonna takistus. Võnk liikumised liigitatakse: a) vaba võnkumised need on võnkumised, mis tooimuvad võnkuvale kehaleesialgselt antud energia arvel, sumbuvad võnkumised on võnkumised, mille kaugused tasakaalu asendist pidevalt vähenevad. Energia väheneb keskkonna takistuse ületamisel ja hõõrde jõudude ületamisel; b) sund võnkumine võnkumine, mille puhul võnkuva keha energiat perioodiliselt suurendatakse. Võnk liikumist iseloomustavad: 1. Periood aeg, mis kulub ühe täis võnke tegemiseks, täis võnge liikumine ühest äärmisest punktist teise ja tagasi. T (s). 2. Pool võnge ühest äärmisest asendist teise liikumine. 3. Sagedus on võngete arv ajaühikus (Hz). Sagedus 1 Hz on nii suur kui tehakse ühs täisvõnge ühe sekundi jooksul. 4. Hälve on maksimaalne kaugus tasakaalu asendist.
Keskmise kiiruse korral peab rõhutama, et liikumise aja sisse tuleb arvestada ka teel tehtud peatuste aeg. Kui keskmise kiirusega on tavaliselt vähe probleeme, siis rohkem probleeme tekib hetkkiirusega. Raskused algavad juba hetkkiiruse defineerimisest. See, et igal hetkel võib keha kiirusel olla erinev suund ja väärtus on üldiselt hästi ettekujutatav (autosõit ja spidomeetri näit). ). Pidevalt muutuva kiiruse korral peab see ajavahemik olema väga-väga lühike. Seega hetkkiirus on keskmine kiirus ülilühikese ajavahemiku jooksul. Kõike seda arutelu saab kirjutada üles matemaatiliselt: s v lim t 0 t . Kiirendust võib ka jagada keskmiseks kiirenduseks ja hetkkiirenduseks. Koolifüüsikas kasutatakse vaikimisi ainult keskmise kiirenduse mõistet. Kiirenduse korral tekitab raskusi selle ühiku mõistmine: m/s2. Mida tähendab sekund ruudus? Kiirendus
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
