Füüsika. teemad 1-8. Karli Klaas

Σχετικά έγγραφα
Geomeetrilised vektorid

Vektoralgebra seisukohalt võib ka selle võrduse kirja panna skalaarkorrutise

Vektorid II. Analüütiline geomeetria 3D Modelleerimise ja visualiseerimise erialale

Sissejuhatus mehhatroonikasse MHK0120

Füüsika täiendusõpe YFR0080

FÜÜSIKA I PÕHIVARA. Põhivara on mõeldud üliõpilastele kasutamiseks õppeprotsessis aines FÜÜSIKA I. Koostas õppejõud P.Otsnik

Füüsika täiendusõpe YFR0080

TARTU ÜLIKOOL Teaduskool. Võnkumised ja lained. Koostanud Henn Voolaid

Kordamine 2. osa Jõud looduses, tihedus, rõhk, kehad vedelikus ja gaasis. FÜÜSIKA 8. KLASSILE

III osa: Elektromagnetlained Füüsika IV Elektrodünaamika

Põhivara aines LOFY Füüsika ja tehnika

Põhivara aines Füüsika ja tehnika

MATEMAATIKA TÄIENDUSÕPE MÕISTED, VALEMID, NÄITED, ÜLESANDED LEA PALLAS VII OSA

Kompleksarvu algebraline kuju

Ruumilise jõusüsteemi taandamine lihtsaimale kujule

Ülesannete lahendamise metoodika

Staatika ja kinemaatika

Põhivara aines LOFY Füüsikaline maailmapilt

Põhivara aines LOFY Füüsika ja tehnika

Funktsiooni diferentsiaal

Füüsika. I kursus Sissejuhatus füüsikasse. Kulgliikumise kinemaatika. 1. Sissejuhatus füüsikasse. Õppesisu

Füüsika täiendusõpe YFR0080

Opti Optika Valgus Valgusallikas Infravalgus Ultravalgus sirgjooneliselt Hajuvas valgusvihus

MEHAANIKA. s t. kogu. kogu. s t

2 Hüdraulika teoreetilised alused 2.1 Füüsikalised suurused

Põhimõisted: loodus, loodusteadus, füüsika, vaatleja, nähtavushorisont, makro-, mikro- ja megamaailm.

Füüsika ainekava 10. klassile Õppe- ja kasvatuseesmärgid Gümnaasiumi füüsikaõppega taotletakse, et õpilane: 1) arendab loodusteaduste- ja

Füüsika. Mehaanika alused. Absoluutselt elastne tsentraalpõrge

Kui ühtlase liikumise kiirus on teada, saab aja t jooksul läbitud teepikkuse arvutada valemist

Mitmest lülist koosneva mehhanismi punktide kiiruste ja kiirenduste leidmine

Planeedi Maa kaardistamine G O R. Planeedi Maa kõige lihtsamaks mudeliks on kera. Joon 1

Deformeeruva keskkonna dünaamika

3. IMPULSS, TÖÖ, ENERGIA

M E H A A N I K A KINEMAATIKA Sirgjooneline liikumine

KOOLIEKSAMI ERISTUSKIRI. LISA 1 EKSAMITEEMAD ja NÄIDISÜLESANDED A. LOODUSAINED FÜÜSIKA TEEMAD : I FÜÜSIKALINE LOODUSKÄSITLUS. 1. Füüsika uurimismeetod

Vektorid. A=( A x, A y, A z ) Vektor analüütilises geomeetrias

HAPE-ALUS TASAKAAL. Teema nr 2

Matemaatiline analüüs I iseseisvad ülesanded

Graafiteooria üldmõisteid. Graaf G ( X, A ) Tippude hulk: X={ x 1, x 2,.., x n } Servade (kaarte) hulk: A={ a 1, a 2,.., a m } Orienteeritud graafid

Newtoni seadused on klassikalise mehaanika põhialuseks. Neist lähtuvalt saab kehale mõjuvate jõudude kaudu arvutada keha liikumise.

Lokaalsed ekstreemumid

FÜÜSIKA IV ELEKTROMAGNET- VÕNKUMISED 2. ELEKTROMAGNET- VÕNKUMISED 2.1. MEHHAANILISED VÕNKUMISED VÕNKUMISED MEHHAANIKAS. Teema: elektromagnetvõnkumised

TARTU ÜLIKOOL Teaduskool. V. Väinaste. Kehade pöördliikumine

9. AM ja FM detektorid

Analüütilise geomeetria praktikum II. L. Tuulmets

Kineetiline ja potentsiaalne energia

Valguse polarisatsioon

KORDAMINE RIIGIEKSAMIKS V teema Vektor. Joone võrrandid.

I tund: Füüsika kui loodusteadus. (Sissejuhatav osa) Eesmärk jõuda füüsikasse läbi isiklike kogemuste. Kuidas kujunes sinu maailmapilt?

DEF. Kolmnurgaks nim hulknurka, millel on 3 tippu. / Kolmnurgaks nim tasandi osa, mida piiravad kolme erinevat punkti ühendavad lõigud.

MATEMAATIKA TÄIENDUSÕPE MÕISTED, VALEMID, NÄITED LEA PALLAS XII OSA

Tehniline Mehaanika. I. Staatika II. Tugevusõpetus III. Kinemaatika IV. Dünaamika V. Masinaelemendid /aparaatide detailid/ I STAATIKA

28. Sirgvoolu, solenoidi ja toroidi magnetinduktsiooni arvutamine koguvooluseaduse abil.

KORDAMINE RIIGIEKSAMIKS VII teema Vektor. Joone võrrandid.

TARTU ÜLIKOOL Teaduskool. STAATIKA TASAKAALUSTAMISTINGIMUSED Koostanud J. Lellep, L. Roots

Matemaatiline analüüs I iseseisvad ülesanded

2.1. Jõud ja pinged 2-2

TARTU ÜLIKOOL LOTE FI KOOLIFÜÜSIKA KESKUS

Tallinna Tehnikaülikool Mehaanikainstituut Rakendusmehaanika õppetool. Andrus Salupere. Loengukonspekt EMR5170, EMR0020, 4,0 AP

,millest avaldub 21) 23)

Fotomeetria. Laineoptika

Eesti koolinoorte 26. füüsika lahtine võistlus

Ainekava Füüsika. 8.klass 2 tundi nädalas. 1. Valgus ja valguse sirgjooneline levimine

20. SIRGE VÕRRANDID. Joonis 20.1

Pinge. 2.1 Jõud ja pinged

Vektori u skalaarkorrutist iseendaga nimetatakse selle vektori skalaarruuduks ja tähistatakse (u ) 2 või u 2 u. u v cos α = u 2 + v 2 PQ 2

4. KEHADE VASTASTIKMÕJUD. JÕUD

Ehitusmehaanika harjutus

TEOREETILINE OSA. Joonis 5.1. Valguse levimissuuna ning vektori E r ja magnetvälja vektori H r perioodiline muutumine.

3. Peatükk. KLASSIKALISE ÜLDFÜÜSIKA MÕISTED LIIKUMINE: KINEMAATIKA

2.2.1 Geomeetriline interpretatsioon

LOFY Füüsika looduslikus ja tehiskeskkonnas I (3 EAP)

FÜÜSIKA AINEKAVA tööversioon FÜÜSIKA AINEKAVA. 1.1 Aine põhjendus Õppe eesmärgid põhikoolis

Ülesanded aines Füüsikaline maailmapilt

Smith i diagramm. Peegeldustegur

5. Füüsika ainekava Õppesisu jaotus klassiti ja tundide arv

Gümnaasiumi füüsika ainekava

Molekulaarfüüsika - ja termodünaamika alused

4.2.5 Täiustatud meetod tuletõkestusvõime määramiseks

Tallinna Tehnikaülikool Mehaanikainstituut Deformeeruva keha mehaanika õppetool. Andrus Salupere STAATIKA ÜLESANDED

Deformatsioon ja olekuvõrrandid

Teaduskool. Alalisvooluringid. Koostanud Kaljo Schults

Eesti koolinoorte 50. täppisteaduste olümpiaad Füüsika lõppvoor. 30. märts a. Keskkooli ülesannete lahendused

TARTU ÜLIKOOL. Teaduskool. Magnetism. Koostanud Urmo Visk

2 tähendab siin ühikuid siduvat

PLASTSED DEFORMATSIOONID

9 kl füüsika. Q= cm(t 2 t 1 ) või Q= cmδt Q=λ m Q=Lm. J džaul 1J= 1Nm

Energiabilanss netoenergiavajadus

Analüütiline mehaanika

3. Elektromagnetism. 3.1 Koolifüüsikast pärit põhiteadmisi

Eesti koolinoorte 51. täppisteaduste olümpiaad

Skalaar, vektor, tensor

FÜÜSIKA AINEKAVA Põhikooli füüsikaõpetusega taotletakse, et põhikooli lõpuks õpilane: 8. klass Päikesesüsteem Õppesisu Õpitulemused

Eesti koolinoorte 26. füüsika lahtine võistlus

6. ATMOSFÄÄRI JA MERE VERTIKAALNE TASAKAAL 6.1. Atmosfääri vertikaalne tasakaal

Skalaar, vektor, tensor

= 5 + t + 0,1 t 2, x 2

O15. Prisma aine dispersiooni määramine goniomeetri abil.

Praktilised tööd, IKT rakendamine, soovitused õpetajale. Õpitulemused

Elekter ja magnetism. Elektrostaatika käsitleb paigalasuvate laengute vastastikmõju ja asetumist

Transcript:

Füüsika teemad 1-8 Karli Klaas

SI-süsteem SI-süsteem ehk rahvusvaheline mõõtühikute süsteem tunnistati eelistatud mõõtühikute süsteemiks oktoobris 1960 Pariisis NSV Liidus kehtis SI-süsteem aastast 1963. www.tktk.ee

Füüsikalised suurused ja mõõtühiku Suurus Ühiku nimetus Tähis Pikkus meeter m Mass kilogramm kg Aeg sekund s Elektrivoolu amper tugevus Termodünaamiline kelvin temperatuur Ainehulk mool mol Valgustugevus kandela cd A K

Etaloni ebatäpsus Mõõteriista ebatäpsus Mõõtmise vead Mõõtja põhjustatud subjektiivsed ebatäpsused. Ümbritseva keskkonna mõjust tingitud ebatäpsused. Mõõtmise aluseks oleva teooria ebatäpsused. Kasutatavate konstantide ebatäpsused.

Vektorid ja skalaarid Suurusi, mida saab esitada ühe arvuga, nimetatakse skalaarseteks suurusteks Suurust, mille täielikuks määramiseks on peale arvväärtuse vaja ka sihti ja suunda, nimetatakse vektoriaalseks suuruseks

Vektorid Vektoriks nimetatakse suunatud sirglõiku sellist sirglõiku iseloomustavad siht, suund ja pikkus: siht näitab, kuidas vektor asetseb suund näitab, kummale poole on vektor sihil suunatud pikkus on vektori arvväärtuseks

Vektorite geomeetriline liitmine Et liita kahte vektorit, selleks paigutame need vektorid nii, et esimese vektori lõpppunkt ühtib teise algusega Summavektor ühendab esimese vektori algust teise lõpuga

Vektorite liitmine

Vektorite geomeetriline lahutamine Vektorite vahe vektor lähtub lahutatava vektori lõpp-punktist ja suundub vähendatava vektori lõpp-punkti.

Vektorite lahutamine

Vektori komponendid Kahemõõtmelise vektori komponendid a x ja a y saame teeme vektorist telgedele ristprojektsiooni. a x =a cosφ a y = a sinφ φ-nurk vektori a ja x-telje pos. suuna vahel Komponente teades saame leida vektori suuna ja pikkuse a = a² x +a² y tanφ= a y a x

2. Kinemaatika Kinemaatika põhiülesanne on leida keha asukoht mistahes ajahetkel. Mehaaniline liikumine on keha asendi muutumine teiste kehade suhtes ruumis aja jooksul. Keha asukoha määramiseks on vajalik taustsüsteem (taustkeha ja koordinaatteljed ) Aeg on skalaarne suurus, pidev, ei sõltu keha liikumisest

Punktmass Trajektoor Teepikkus ja nihe Kulgliikumine ja kõverjooneline liikumine Ringliikumine on kõverjoonelise liikumise alaliik. Ta on alati kiirendusega liikumine Kinemaatika põhisuurused on kiirus ja kiirendus

Teatud tingimustel võime vaadelda keha punktmassina. Trajektoor on keha liikumise jälg Sirgjoonelisel liikumisel nihe ja teepikkus kattuvad. Nihe on vektoriaalne suurus Kõverjoonelise liikumise alaliik on ringliikumine. Ringliikumine on alati kiirendusega liikumine

liikumisseadus Võrrand, mis võimaldab mistahes ajahetkel määrata keha asukohta antud taustsüsteemis

Kiirus, kiirendus Keskmine kiirus v k = x 2 x 1 t 2 t 1 Hetkkiirus Kiirendus a k = v 2 v 1 t 2 t 1

Graafik

Konstantne kiirendus

Dünaamika Dünaamika on mehaanika haru, mis uurib liikumist lähtudes liikumise põhjustest Keha kiiruse muutumise põhjustab teise keha mõju ehk jõud

Isaac Newton 25.12.1642 20.03.1727

Newton töötas välja mehaanika üldised seadused, formuleeris ülemaailmse gravitatsiooniseaduse, tegi tähtsaid avastusi optikas ning pani aluse diferentsiaal- ja integraalarvutusele.

Newtoni seadused I seadus Kui kehale ei mõju mingit jõudu või resultantjõud on null, siis keha ei liigu kiirendusega. II seadus Keha kiirendus on võrdelike kehale mõjuva jõuga ja pöördvõrdeline keha massiga III seadus Kaks vastumõjus olevat keha mõjutajad teineteist suuruselt võrdsete, suunalt vastupidiste jõududega

Inertsiaalsüsteem e. inetrsiaalne taustsüsteem Kui jõud annab kehale massiga 1kg kiirenduse 1m/s², on jõu suurus 1N a= F m F=ma F 1 =-F 2 Resultantjõud kehale mõjuvate jõudude vektorsumma

Mass keha omadus, väljendab inertsust Kaal jõud, millega keha mõjub toele Raskusjõud gravitatsioonijõud, mõjub kehale

Kaal, mass ja raskusjõud

Teljesuunalise kiirenduse annab kehale jõu teljesuunaliste jõukomponentide summa.

N II seadusega seotud ülesannete lahendamisel joonistatakse kehale mõjuvate jõudude vektordiagramm s.t. oluline on liikumise või telje suunaline jõu komponent

Kehale mõjub mitu jõudu F res =ma Ainult sellele kehale mõjuvad jõud Antud telje sihilise kiirenduse komponenti põhjusta ainult selle telje sihiliste jõukomponentide summa. (teljega risti mõjuv jõud kiirendust ei mõjuta!)

Kaldpinnal, mille kõrgus on 5 m ja pikkus 13 m, on keha massiga 26 kg. Hõõrdetegur 0,5. Kui suure kaldpinnaga paralleelse jõu peab kehale rakendama, et vedada seda kaldpinda mööda üles? Kaldpinda mööda alla? Liikumine lugeda ühtlaseks.

4. Töö, võimsus, energia Töö on skalaarne suurus, mis võrdub kehale mõjuva jõu ja selle jõu mõjul sooritatud nihke korrutisega Arvutades kehale mõjuva jõu poolt nihke sooritamisel tehtavat tööd, on olulised jõud ja nihe. Kui jõud ja nihe on samasuunalised, võrdub töö nende vektorite skalaarkorrutisega A = F s Ühik J (džaul) 1J = kgm2 s 2

A(W) =F s cosα Jõu töö on positiivne, kui α<90º Jõu töö on negatiivne, kui α>90º Liikumissuunaga risti olev jõud tööd ei tee

Konservatiivsed jõud Jõude, mille toimimise käigus mehaaniline energia muutub teisteks energialiikudeks (soojus- või elektrienergiaks.) nimetatakse mittekonservatiivseteks Konservatiivsete jõudude toimes muutub potentsiaalne energia kineetiliseks ja vastupidi

Konservatiivsete jõudude korral ei sõltu töö läbitud teepikkusest ega trajektoori kujust, vaid alg- ja lõppasukohast. (raskusjõud) A=mgh Konservatiivse jõu töö üle kinnise trajektoori on alati null.

Ülesanne Keha massiga 35 kg libiseb hõõrdevabalt mõõda kaldpinda. Kaldpinna tõusunurk on 30. Kui palju tööd teeb raskusjõud 50 cm pikkuse lõigu läbimiseks? Pall massiga 100 g, kukub 3 meetri kõrguselt ja põrkab tagasi 1,8 meetri kõrgusele platvormile. Kui suur on raskusjõu töö?

Kineetiline Energia Võime teha tööd E k = mv2 2 Potentsiaalne E p =mgh, E p = kx2 2 Keha energia muut võrdub tehtud tööga Mehaanilise energia jäävus Isoleeritud süsteemis, kus mõjuvad ainult konservatiivsed jõud, võivad potentsiaalne ja kineetiline energia muutuda, aga süsteemi mehaaniline koguenergia ei muutu

Võimsus Iseloomustab töö tegemise kiirust P= A t Vatt (W) 1W = 1J 1s 1hj = 746W P= A t =Fs t =Fv 1kWh = 3,6 10 6 J

Keha impulss Impulsi ehk liikumishulga tähiseks on p ja ta on defineeritud keha massi ja kiirusvektori korrutisena p mv Impulss on vektoriaalne suurus, mille suund ühtib kiirusvektori suunaga

Impulssi jäävuse seadus Suletud süsteemi koguimpulss on sinna kuuluvate kehade igasugusel vastastikmõjul jääv. m 1 v 1 + m 2 v 2 =const. Impulssi jäävuse seadusel põhineb reaktiivliikumine

Gravitatsiooniseadus Kaks keha tõmbuvad teineteise poole jõuga mis on võrdelike nende kehade masside korrutisega ja pöördvõrdelike nendevahelise kauguse ruuduga

Hõõrdejõud Hõõrdejõud tekib siis, kui keha libiseb või püüab libiseda mõõda teise keha pinda. Seisuhõõrdejõud Liughõõrdejõud veerehõõrdejõud

Deformatsioonid Elastsusjõud

3. Ringjooneline liikumine Pöördenurk φ (radiaanides!) Nurkkiirus Kesktõmbekiirendus Joonkiirus v=ω*r

Tiirlemisperiood T= t n Sagedus Joon-ja nurkkiirus v=ω r

Võileib lükatakse üle 76 cm kõrguse laua serva. Leib teeb kukkudes vähem kui ühe täispöörde. Leida vähim ja suurim nurkkiirus, mille korral võileib kukub või poolega allapoole.

Kesktõmbejõud, tsentrifugaaljõud Ringjoonelise liikumise korral tekkib kesktõmbejõud. Kesktõmbejõud on suunatud trajektoori kõveruskeskpunkti poole ja hoiab keha trajektooril Vaadeldava kehaga seotud taustsüsteemis tasakaalustavad tsentrifugaaljõud ja kesktõmbejõud teineteist. F=mv²/r

Inertsimoment iseloomustab keha inertsust pöörlemisel Keha element massiga m, asudes kaugusel r pöörlemisteljest, omab inertsimomenti I = m r² Keha kui terviku inertsimoment leitakse keha osade inertsimomentide liitmise (integreerimise) teel. Inertsimomendi ühikuks SI-süsteemis on kgm² Inertsimoment sõltub keha massist ja massi jaotusest kehas.

Impulsimoment on võrdne keha inertsimomendi ja nurkkiiruse korrutisega. L=mrv L=mr² ω L=Iω Impulsimomendi jäävuse seadus: Välise jõumomendi puudumisel on keha impulsimoment jääv.

Inertsimoment sõltub keha massist ja massi jaotusest kehas.

Güroskoop

impulsimoment Impulsimoment (pöörlemishulk) L näitab pöörleva keha võimet teisi kehi pöörlema panna (ühik 1 kg. m2/s). Pöörlemisteljest kaugusel r kiirusega v liikuv punktmass m omab impulsimomenti L = m v r Impulsimomendi jäävuse seadus: Välise jõumomendi puudumisel on keha impulsimoment jääv.

Füüsikaline suurus Tähis Ühiku nimi Ühik Raadius r meeter m Pöördenurk radiaan rad joonkiirus v m/s nurkkiirus radiaani sekundis rad/s sagedus f; pööret/sekundis; herts Pööret/s Hz Periood T sekund s

1. Voolumõõtja ketas tegi 2 minutiga 40 pööret. Arvuta pöörelemisperiood ja sagedus! 2. Arvuta kella tunni-, minuti- ja sekundiosuti liikumise perioodid, sagedused ja nurkkiirused. 3. Käru rataste diameeter on 0,7 m ja nad teevad 30 sekundiga 25 pööret. Arvuta periood, ratta ühele pöördele vastav nihe ja käru liikumise kiirus.

5. Võnkumised Ühe täisvõnke kestust nimetatakse võnkeperioodiks. Võnkeperioodi tähis on T ja mõõtühikuks sekund [s]. T = t n Võnkesagedus on ajaühikus sooritatud täisvõngete arv. Sagedust tähistatakse tähega f ja mõõtühikuks on herts [Hz] (s 1 ) f = 1 T Suurimat kaugust tasakaaluasendist ehk maksimaalset hälvet nimetatakse võnkeamplituudiks ja selle tähiseks on x 0

Võnkumise võib põhjustada: elastsusjõud (Hooke i seadus) F e =-k(x 2 -x 1 ) raskusjõud (gravitatsiooniseadus). Sundvõnkumised ja vabavõnkumised Sumbuvad ja sumbumatud võnkumised vabavõnkumine toimub ainult sisejõudude - raskusjõu ja elastsusjõu - mõjul.

Vabavõnkumiste tekkimine Tasakaaluasendis peab kehale mõjuvate jõudude resultant võrduma nulliga. Tasakaalust väljaviidud kehale mõjuvate jõudude resultant peab olema nullist erinev ning suunatud tasakaaluasendi poole. Süsteemi kehade vahelised hõõrdejõud peavad olema väikesed.

Sundvõnkumiseks nimetatakse võnkumist, mis toimub perioodiliselt mõjuva välisjõu toime Isevõnkumiseks nimetatakse sumbumatut võnkumist, mis ei toimu perioodiliselt muutuva välisjõu toimel, vaid süsteemi endasse kuuluva energiaallika arvel Resonants tekkib siis, kui süsteemi omavõnkesagedus ühtib välisjõudude mõjusagedusega

Isevõnkumine

isevõnkuva keha amplituud on ajast sõltumatu ja võnkuv keha on energiaallikaga lühiajalises vastumõjus võnkesüsteem, energiaallikas ja tagasisideseadis

Lihtharmooniline võnkumine Lihtharmoonilisel võnkumisel mõjub osakesele jõud, mis on võrdeline hälbega ja suunalt vastupidine Matemaatiline pendel Füüsikaline pendel Vedrupendel

Kiirus ja kiirendus võnkumisel

Matemaatiline pendel Pendlil on kaks tähtsat omadust: 1. isokroonsus - pendli võnkeamplituudi muutmisel jääb pendli võnkeperiood samaks. (avastas Galilei). 2. pendel säilitab inertsiaalses taustsüsteemis oma võnketasandi - selle abil saab tõestada, et Maa pöörleb ümber oma telje (Foucault' pendel). Pendli liikumissihi säilimise põhjuseks on kehade inerts. Külgsuunaline jõud võnkumisel puudub.

Harmooniline võnkumine

Energia harmoonilisel võnkumisel

Ülesanne Pendli kõrgus tasakaalu asendi suhtes on maksimaalse hälbe korral 7 cm. Kui suure kiirusega läbib pendel tasakaaluasendi.

6. Lained Ruumis levivaid võnkumisi nimetatakse laineteks Lainete liigid on mehaanilised lained, elektromagnetlained ja mateerialained. Mehaanilised lained vajavad levimiseks keskkonda. Harmooniliseks võnkumiseks ehk siinusvõnkumiseks nimetatakse võnkumist, mida saab kirjeldada siinusfunktsiooni abil. Ruumis leviv harmooniline võnkumine on siinuseline.

Risti-ja pikilained Lainega kantakse edasi energiat, mitte ainet. Laine kannab edasi nii kineetilist kui ka potentsiaalset energiat

Laine levimine

Periood T täisvõnke sooritamiseks kuluv aeg Sagedus f= 1 T = ω 2π Nurksagedus ω= 2π T Amplituud http://et.wikipedia.org/wiki/laine

Lainepikkus λ-vähim vahemaa samas faasis liikuva lainepunkti vahe Laine levimiskiirus sõltub lainepikkusest ja sagedusest.

Lained jagunevad ristlaineteks ja pikilaineteks. Siinuslainete liitumist nimetatakse interferentsiks.

Seisulaine

Koherentsetel lainetel on ajas muutumatu faaside vahe ning ühesugune võnkesagedus Püsiva interferentspildi annavad koherentsed lained.

Difraktsioon on füüsikaline nähtus, mille korral laine paindub ümber väikeste takistuste või levib väikesest avast välja. Lained kalduvad kõrvale sirgjooneliselt teelt ja levivad tõkete taha

polarisatsioon Laineid, kus esineb mingi eelistatud võnkumiste tasand, nimetatakse polariseerituiks

Helilained Helilaine on aines levivad mehaanilised võnkumised mille sagedus asub vahemikus 16 Hz kuni umbes 20 000 Hz Ultraheli Infraheli

~1225km/h ülehelikiirus Machi arv näitab, Mitu korda ületab Keha helikiiruse

Doppleri efekt Heliallika liikumine vaatleja suhtes põhjustab heli sageduse muutumist. Heliallika lähenemisel sagedus kasvab, kaugenemisel väheneb

Ülesanne

7. Valguse olemus. Valguse dualism seisneb valgusnähtuste kaheses seletamises Mõningaid nähtusi saab seletada ainult valguse laineteooriaga, teisi ainult valguse kvantteooriaga, kolmandaid aga nii ühtkui teistviisi. Optikas kasutatakse kolme valguse mudelit: valguskiir, valguslaine, valguskvant

Valguskiir on geomeetrilise optika põhimõiste. Newtoni neli põhiseadust Valgus levib sirgjooneliselt. Valguskiired on sõltumatud: iga kiir levib ruumis nii, nagu poleks teisi olemas. Valguse peegeldumisel tasaselt pinnalt on langev kiir, peegeldunud kiir ja langemispunkti tõmmatud pinnanormaal ühes tasandis. Langemisnurk võrdub peegeldumisnurgaga. Valguse üleminekul ühest keskkonnast teise kiir murdub (muudab suunda), kusjuures langev kiir, murdunud kiir ja langemispunkti tõmmatud pinnanormaal on ühes tasandis. Langemisnurga ja murdumisnurga siinuste suhe on antud keskkondade paari jaoks konstantne suurus ega sõltu langemisnurgast.

Valguslaine on laineteooria põhimõiste (võttis kasutusele C. Huygens 1678.a) Valguse laineline olemus avaldub difraktsiooni, interferentsi ja polarisatsiooni nähtuste kaudu

polarisatsioon Laineid, kus esineb mingi eelistatud võnkumiste suund nim. polariseeritud laineteks. Elektrivälja komponent, mis on paralleelne polaroidi läbilaskesihiga, läbib polaroidi Lineaarselt polariseeritud valguse puhul võnguvad kõikide valguslainete elektrivektorid ühes sihis Peegeldunud valgus on osaliselt või täielikult polariseeritud

Valguse intensiivsus Kui polaroidile langev valgus on polariseerimata, läbib polaroidi pool langeva valguse intensiivsusest I = 0.5I 0 Kui polaroidile langev valgus on polariseeritud, sõltub läbiva valguse intensiivsus polaroidide läbilaskesuundade vahelisest nurgast I = I 0 cos² ф

Ülessannded 1. Polaroid on y-teljega paralleelne 2. Polaroid moodustab y-teljega nurga 60 3. Polaroid on x-teljega paralleelne Kui suur osa valgusest läbis süsteemi? Kui suur osa valgusest läbib süsteemi kui 2. polaroid eemaldada?

Y-teljega paralleelselt polariseeritud valguse intensiivsus on 43 W/m². Valgus läbib kahte polaroidi, mille nurgad y-telje suhtes on 70 ja 90. Kui suur on süsteemist väljuva valguse intensiivsus?

Geomeetriline optika Valguse murdumine. Valguse murdumise seadus Valguse üleminekul ühest keskkonnast teise valguskiire murdub nii, et langemisnurga ja murdumisnurga siinuste suhe on jääv suurus. Langenud kiir, murdunud kiir ja langemispunkti tõmmatud pinnanormaal asuvad ühes tasandis.

Absoluutne murdumisnäitaja n = c v =sinα sinγ Valguse kiirus on erinevates keskkondades erinev v = c n v vesi =225 000 km/s v klaas =200 000 km/s v teemant =124 000 km/s n=1,3 n=1,5 n=2,4

Valguse täielik peegeldumine (sisepeegeldus) Teatavatel tingimustel võib valgus kahe keskkonna lahutuspinnalt täielikult tagasi peegelduda. See võib juhtuda siis, kui valgus läheb tihedamast keskkonnast hõredamasse

Dispersioon

Valguse dispersioon on murdumisnäitaja sõltuvus valguse värvusest.

Valguse difraktsioon on valguse paindumine tõkete taha ja/või kõrvalekaldumine sirgjoonelisest levimisteest. Nähtus on jälgitav vaid siis, kui pilu läbimõõt on võrreldav valguse lainepikkusega.

Valguse interferents on koherentsete valguslainete liitumine, mille tulemusena lained kas võimendavad või kustutavad üksteist. Koherentsed lained on ühesuguse lainepikkusega ja võnguvad samas faasis.

Interferentsi maksimumi tingimus δ=kλ Interferentsi miinimumi tingimus δ=(2k+1) λ 2 δ käiguvahe s 2 -s 1

holograafia

Vikerkaar

8. Hüdromehaanika alused Hüdromehaanika on mehaanika haru, mis käsitleb vedelike füüsikalisi omadusi ja käitumist : staatilises olekus - HÜDROSTAATIKA voolavas olekus HÜDRODÜNAAMIKA. Vedelikud ei oma kindlat kuju, vaid võtavad neid ümbritseva anuma kuju. Rõhu ülekandmiseks kasutatakse nii gaase kui vedelikke, millede erinevuseks on see, et gaasi ruumala muutub märksa enam kui vedeliku ruumala.

Rõhk vedelikus p = ρgh

Pascali seadus hüdrostaatika põhiseaduse kohaselt kandub rõhk vedelikus või gaasis edasi igas suunas ühteviisi

Hüdrauliline tungraud

Üleslükkejõud ehk Archimedese jõud on kehale vedelikus või gaasis mõjuv raskusjõule vastassuunaline jõud. Üleslükkejõud võrdub keha poolt välja tõrjutud vedeliku või gaasi kaaluga. F ü =mg=ρ v V k g

Veeväljasurve Mahuline veeväljasurve on võrdne laeva veealuse osa ruumalaga ning väljendatakse ruumalaühikutes. Kaaluline koguveeväljasurve võrdub laeva ja tema lasti kogumassiga, väljendatuna massiühikutes

Bernouelli võrrand

Kui h 1 =h 2 s.t. voolamine on horisontaalne, p 1 + ρv2 =p 2 2+ ρv2 2 ρv 2 2 - kineetilise energia tihedus s.t. kineetiline energia ruumalaühiku kohta p = ρgh p 1 + ρv2 2 + ρgh=const

Aerostaatiline üleslüke Aerodünaamiline üleslüke õhusõiduk

Torricelli seadus määrab anumast ava kaudu väljavoolava vedeliku kiiruse. S 1 v 1 =S 2 v 2 (Tähis S=A)

Kui kõrge veesammas avaldab alusele sama suurt rõhku kui 51 kg mannekeen, kelle ühe kingatalla pindala on 38 cm²?