Mehaanika

Keha liikumist Maa külgetõmbe mõjul saab kirjeldada ühtlaselt muutuva liikumise mudeli abil.

Lähtudes kiiruse ajast sõltuvuse valemist ja liikumisvõrrandist

Neis avaldistes tuleb kiirenduseks võtta vaba langemise kiirendus ning koordinaadiks kõrgus

Mida raskem on ese seda väiksem on õhutakistus tema raskusjõu kõrval väikseks ja need langevad kiiremin kui kergemad esemed.

Sellist kehade kukkumist, kus õhutakistus puudub või on väike, nimetatakse vabaks langemiseks.

Vaba langemine on ühtlaselt muutuv liikumine.

Katsed näitavad, et vabalt langevatel kehadel kasvab kiirus ühtemoodi – see ei sõltu raskusest ja kujust.

Gravitatsioon on vastastikmõju, millele alluvad kõik kehad, nii kosmilised kui ka maapealsed.

Jõud on vastastikmõju mõõduks ja selle arvväärtus iseloomustab vastastikmõju tugevust.

Samale kehale mõjuvate jõudude summat nimetatakse resultantjõuks.

Erisuunaliste jõudude liitmise lihtsaim viis on kasutada rööpküliku reeglit.

Jõudude liitmisel tuleb järgida vektorite liitmise reegleid.

Jõu mõõtmiseks on kaks põhimõtteliselt erinevat võimalust.

Võib mõõta vastastikmõju poolt tingitud kujumuutuse ehk deformatsiooni suurust.

Teiseks saab jõu suurust arvutada selle kaudu, kui palju vastastikmõju tuntud massiga keha kiirust muudab ehk siis mõju poolt antava kiirenduse kaudu.

Kui ühe kehaga juhtub midagi teise keha mõjul, siis seda nähtust nimetatakse vastastikmõjuks.

Vastastikmõju tagajärjel muutub keha liikumise iseloom.

Ühegi keha liikumist ei saa muuta ilma teise keha mõjuta.

Vastastikmõju tagajärjel võib muutuda keha kuju, ruumala või liikumise iseloom.

Newtoni seadus

Newtoni I seadus ehk inertsiseadus

Kui vastastikmõju pole, siis ei saa muutuda ei liikumise kiirus ega ka suund.

kehale mõjuvate jõudude puudumisel või nende kompenseerumisel on keha kas paigal või liigub ühtlaselt ja sirgjooneliselt.

Newtoni II seadus ehk dünaamika põhiseadus

kui kehale mõjub jõud, siis liigub see kiirendusega, mis on võrdeline mõjuva jõuga ning pöördvõrdeline selle keha massiga.

Newtoni III seadus ehk mõju ja vastumõju seadus

kaks keha mõjutavad teineteist suuruselt võrdsete vastassuunaliste jõududega.

Gravitatsioon on nähtus, mis seisneb selles, et kõik kehad vastastikku tõmbuvad.

Gravitatsioonijõud on jõud, millega tõmbuvad kaks keha gravitatsioonilise vastastikmõju tõttu.

Kõik maapinna lähedal asuvad kehad langevad õhutakistuse puudumisel Maa poole ühesuguse kiirendusega, mille väärtuseks on g.

Gravitatsiooniseadus

Kaks keha tõmbuvad teineteise poole jõuga, mis on võrdeline nende masside korrutisega ja pöördvõrdeline vahekauguse ruuduga.

Raskusjõud

Maa gravitatsioonijõudu nimetatakse raskusjõuks.

Raskusjõud on suunatud Maa keskpunkti poole.

Kui kehale mõjub ainult raskusjõud või kui kõik ülejäänud jõud tasakaalustavad üksteist, siis keha langeb vabalt.

Kiirendust, mille annab kehale raskusjõud, nimetatakse vaba langemise kiirenduseks ehk raskuskiirenduseks.

Raskuskiirendus ei sõltu vaadeldava keha massist ja on seega kõikide vabalt langevate kehade jaoks ühesugune.

Seda jõudu, millega keha Maa külgetõmbe tõttu mõjub alusele, keskkonnale või riputusvahendile, nimetatakse keha kaaluks.

Kaal sõltub kiirendusest.

Kui alus või riputusvahend on paigal või liigub ühtlaselt ja sirgjooneliselt, on keha kaal võrdne raskusjõuga.

Kui aga alus või riputusvahend üldse eemaldada, siis kaob ka keha mõju sellele.

Kui pole mõju alusele või riputusvahendile, ei saa olla ka kaalu ning tegemist on kaalutuse ehk kaaluta olekuga.

Kõik vabalt langevad kehad on kaaluta olekus.

Rõhumisjõuks nimetatakse jõudu, millega üks keha mõjutab teist risti kokkupuutepinnaga.

Vastavalt Newtoni III seadusele tekib keha mõjutamisel alati vastumõju ehk reaktsioon.

Tegemist on jõuga, mida nimetatakse toereaktsiooniks.

Toereaktsiooniks nimetatakse rõhuvale kehale toetuspinnaga risti mõjuvat vastujõudu.

Arvestamaks rõhumisjõu jaotumist mõjupinnale kasutatakse mõistet rõhk.

Rõhuks nimetatakse füüsikalist suurust, mis on võrdne rõhumisjõu F ja pindala S jagatisega.

Põhjus on selles, et rõhu leidmisel arvestatakse vaid pinnaga risti olevat jõudu.

Jõudu, mis tekib keha kuju muutmisel ehk deformeerimisel, nimetatakse elastsusjõuks.

Elastsusjõudude tekkepõhjuseks on aineosakeste vaheline vastastikmõju.

Elastsusjõud on võrdeline kujumuutuse ehk deformatsiooni suurusega.

Fe=-kΔl
k on jäikustegur
Δl- alg- ja lõpppikkuse vahe

Hõõrdejõuks nimetatakse jõudu, mis takistab keha liikumist või liikumahakkamist.

Nähtust, kus hõõrdejõu tõttu püsib keha paigal, nimetatakse seisuhõõrdumiseks.

Nähtust, kus hõõrdumine takistab mööda teise keha pinda libiseva keha liikumist, nimetatakse liugehõõrdumiseks.

Võrdetegurit μ nimetatakse hõõrdeteguriks.

μ= Fh/N
Fh- Hõõrdejõud
N- Toereaktsioon

Tööks nimetatakse keha või kehade süsteemi mehaanilise oleku muutmise protsessi kirjeldavat suurust.

Tähis A

A=F*s

A=F*s*cos a
s- nihe
a- nurk keha liikumissuuna ja jõu
mõjusuuna vahel
F- Rakendatav jõud

Mõõtühik J(Džaul)

Võimsus näitab, kui palju tööd tehakse ajaühikus

Tähis N

N=A/t
A- Tehtud töö
t- Kulunud aeg

Mõõtühik W(vatt)

Energiaks nimetatakse keha või kehade süsteemi kirjeldavat
suurust, mis näitab võimet teha tööd.

Mõõtühik J (Džaul)

Liikumise ja kehade vahel mõjuvate jõududega kaasnev energia on mehaaniline energia.

Kineetiline energia on keha liikumisolekust tingitud energia

Ek= 2
mv
----
2

m- keha mass
v- keha kiirus

Potentsiaalne energia- Kehade vahel mõjuvatest jõududest tingitud energia.

Ep=mgh

m- keha mass
g- gravitatsioonijõud
h- keha kõrgus maapinnast

Keha või kehade süsteemi kineetilise ja potentsiaalse energia kogusummat nimetatakse mehaaniliseks koguenergiaks

E=Ek+Ep

Impulss- näitab kulgeva keha võimet teisi kehi kulgevalt liikuma panna.

Ühik 1kg* m/s
tähis p
valem p=m*v

Impulsi jäävuse seadus: Suletud süsteemi koguimpulss on jääv.