Mehaanika
...on füüsika osa, mis uurib liikumist ja liikumisega seonduvat (liikumise liigid, liikumise tingimused, liikumise põhjused).
Mehaanikas kasutatavate suuruste põhiühikud SI-süsteemis on:
pikkusühik - meeter (m)
massiühik - kilogramm (kg)
aja ühik - sekund (s)
Vajalikud füüsikalised suurused:
nimetus tähis ühik
teepikkus s m
aeg t s
kiirus v m/s
kiirendus a
jõud F N
rõhk p Pa
töö A J
võimsus N W
nurkkiirus w rad/s
Mehaanikas kasutatavate suuruste põhiühikud SI-süsteemis on:
pikkusühik - meeter (m)
massiühik - kilogramm (kg)
aja ühik - sekund (s)
Vajalikud füüsikalised suurused:
nimetus tähis ühik
teepikkus s m
aeg t s
kiirus v m/s
kiirendus a
jõud F N
rõhk p Pa
töö A J
võimsus N W
nurkkiirus w rad/s
Mehaanika õpik:
Liikumised
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.
Ühtlane ringliikumine
- on liikumine ringikujulisel trajektooril (iga kurv, mägi või org on osa ringjoonest) jääva kiirusega.
Kehtivad seosed:
v = l/t , kus v- joonkiirus (kiirus ringjoonel), l – läbitud kaare pikkus, t – aeg
w = φ/t , kus w – nurkkiirus (nurga moodustamise kiirus, φ – pöördenurk)
v = wr , kus r – ringi raadius
a = vw , kus a – kesktõmbekiirendus
T – periood, , f – sagedus
Ringliikumiseks nimetatakse punktmassi liikumist mööda ringjoonekujulist trajektoori.
Ühtlaselt ringjoonel liikuva punkti nurkkiiruseks nimetatakse selle punktini tõmmatud raadiuse pöördenurga ja nurga moodustamiseks kulunud ajavahemiku suhet:
Kesktõmbekiirenduseks nimetatakse ühtlase ringjoonelise liikumise kiirendust.
Joonkiiruse ja nurkkiiruse seos:
v = ω ∙ r.
Keha mehaaniliseks võnkumiseks nimetatakse liikumist, mis kordub täpselt või ligikaudselt võrdsete ajavahemike järel.
Võnkeperioodiks nimetatakse väikseimat ajavahemikku, mille järel keha liikumine kordub.
Võnkesageduseks nimetatakse võnkeperioodi pöördarvu ( võngete või pöörete arv sekundis)
Mehaaniline liikumine - kokkuvõte
Märksõnad: ühtlane sirgjooneline liikumine, ühtlaselt muutuv liikumine, taustsüsteem,
teepikkus, nihe, hetkkiirus, kiirendus, liikumise suhtelisus, liikumisvõrrand.
Oskused: kinemaatika ülesannete analüütiline ja graafiline lahendamine sirgjoonelise liikumisekorral.
kus s – nihe, l – teepikkus, v – kiirus, t – aeg, vkeskm. – keskmine kiirus, a – kiirendus, v – lõppkiirus, v0 – algkiirus
Ühtlaseks sirgjooneliseks liikumiseks nimetatakse liikumist, mille korral kiiruse arvväärtus ja suund ei muutu. Ühtlaselt sirgjooneliselt liikuva keha trajektoor on sirgjoon ja keha läbib võrdsetes ajavahemikes võrdsed teepikkused.
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.
Taustkeha, sellega seotud koordinaadistik ja aja arvestamise alghetk moodustavad taustsüsteemi, mille suhtes keha liikumist vaadeldakse.
Teepikkuseks nimetatakse keha poolt läbitud trajektoorilõigu pikkust.
Nihkeks nimetatakse keha algasukohta lõppasukohaga ühendavat vektorit.
Keha liikumise hetkkiiruseks nimetatakse väga väikese nihke ja selle sooritamiseks kulunud ajavahemiku ∆t suhet:
Keha liikumise kiirenduseks nimetatakse kiiruse muutu ajaühikus.
Keha liikumise suhtelisus seisneb selles, et keha liikumise trajektoor, läbitud teepikkus ja nihe sõltuvad taustsüsteemi valikust.
Keha liikumisvõrrandiks nimetatakse funktsiooni, mis esitab keha koordinaadi sõltuvuse ajast.
- 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.
Ühtlane ringliikumine
- on liikumine ringikujulisel trajektooril (iga kurv, mägi või org on osa ringjoonest) jääva kiirusega.
Kehtivad seosed:
v = l/t , kus v- joonkiirus (kiirus ringjoonel), l – läbitud kaare pikkus, t – aeg
w = φ/t , kus w – nurkkiirus (nurga moodustamise kiirus, φ – pöördenurk)
v = wr , kus r – ringi raadius
a = vw , kus a – kesktõmbekiirendus
T – periood, , f – sagedus
Ringliikumiseks nimetatakse punktmassi liikumist mööda ringjoonekujulist trajektoori.
Ühtlaselt ringjoonel liikuva punkti nurkkiiruseks nimetatakse selle punktini tõmmatud raadiuse pöördenurga ja nurga moodustamiseks kulunud ajavahemiku suhet:
Kesktõmbekiirenduseks nimetatakse ühtlase ringjoonelise liikumise kiirendust.
Joonkiiruse ja nurkkiiruse seos:
v = ω ∙ r.
Keha mehaaniliseks võnkumiseks nimetatakse liikumist, mis kordub täpselt või ligikaudselt võrdsete ajavahemike järel.
Võnkeperioodiks nimetatakse väikseimat ajavahemikku, mille järel keha liikumine kordub.
Võnkesageduseks nimetatakse võnkeperioodi pöördarvu ( võngete või pöörete arv sekundis)
Mehaaniline liikumine - kokkuvõte
Märksõnad: ühtlane sirgjooneline liikumine, ühtlaselt muutuv liikumine, taustsüsteem,
teepikkus, nihe, hetkkiirus, kiirendus, liikumise suhtelisus, liikumisvõrrand.
Oskused: kinemaatika ülesannete analüütiline ja graafiline lahendamine sirgjoonelise liikumisekorral.
kus s – nihe, l – teepikkus, v – kiirus, t – aeg, vkeskm. – keskmine kiirus, a – kiirendus, v – lõppkiirus, v0 – algkiirus
Ühtlaseks sirgjooneliseks liikumiseks nimetatakse liikumist, mille korral kiiruse arvväärtus ja suund ei muutu. Ühtlaselt sirgjooneliselt liikuva keha trajektoor on sirgjoon ja keha läbib võrdsetes ajavahemikes võrdsed teepikkused.
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.
Taustkeha, sellega seotud koordinaadistik ja aja arvestamise alghetk moodustavad taustsüsteemi, mille suhtes keha liikumist vaadeldakse.
Teepikkuseks nimetatakse keha poolt läbitud trajektoorilõigu pikkust.
Nihkeks nimetatakse keha algasukohta lõppasukohaga ühendavat vektorit.
Keha liikumise hetkkiiruseks nimetatakse väga väikese nihke ja selle sooritamiseks kulunud ajavahemiku ∆t suhet:
Keha liikumise kiirenduseks nimetatakse kiiruse muutu ajaühikus.
Keha liikumise suhtelisus seisneb selles, et keha liikumise trajektoor, läbitud teepikkus ja nihe sõltuvad taustsüsteemi valikust.
Keha liikumisvõrrandiks nimetatakse funktsiooni, mis esitab keha koordinaadi sõltuvuse ajast.