Suure=mitattavissa oleva ominaisuus
Suureita:
- nopeus(v)
- massa(m)
- sähkövirta(I)
- teho(P)
- Mitataan vertaamalla niitä sovittuun mittayksikköön
esim. s = 30*1m = 30m
SI-järjestelmän perussuureet:
Suure Symboli yksikkö lyhenne
pituus l metri m
massa m kilogramma kg
aika t sekunti s
lämpötila T kelvin K
sähkövirta i , I ampeeri A
valovoima I kandela cd
ainemäärä n mooli M , mol
nopeus = kuljettu matka/kulunut aika eli v=s/t
Mittaamisessa esiintyy aina epätarkkuutta. Fysikaalisissa mittauksissa kiinnitetäänkin aina huomiota mittaustarkkuuteen ja virhearviointiin.
.
.
Keskinopeus on Vk
Vk = ∆s/∆t = s2 - s1/ t2 - t1
∆s= paikan tms muutos
∆t= muutokseen kulunut aika
.Vk = ∆s/∆t = s2 - s1/ t2 - t1
∆s= paikan tms muutos
∆t= muutokseen kulunut aika
.
Jos kappaleen nopeus ei muutu, kappaleen kulkema matka s on tällöin suoraan verrannollonen liikkeen kestoon t eli s=kt. Tällöin paikan kuvaaja on suora ja liikettä kutsutaan tasaiseksi liikkeeksi.
Tasaisessa liikkeessä keskinopeus on vakio, laskettiinpa se miltä aikaväliltä tahansa!
(x=v)
Kävelijän hetkellinen nopeus eli nopeus tiettynä ajanhetkenä voidaan määrittää piirtämällä käyrää sivuava suora eli käyrän tangentti tarkasteluhetkeä vastaavaan kohtaan ja laskemalla tangentin fysikaalinen kulmakerroin.
Mitä jyrkempi kuvaaja on, sitä suurempi on tangentin kulmakerroin ja siten
kappaleen nopeus. Kun paikan kuvaaja loivenee, nopeus pienenee. Jos kuvaaja on vaakasuora, kappaleen paikka ei muutu ja kappaleen nopeus on nolla.NOPEUDEN SUUNTA
Fysiikassa nopeus ja siirtymä ovat suureita, joilla on sekä suuruus että suunta. Tällaisia suureita kutsutaan vektorisuureiksi. Muita tässä kirjassa käsiteltäviä vektorisuureita ovat voima ja kiihtyvyys. Suureita, joilla on ainoastaan suuruus, kutsutaan skalaarisuureiksi. Esimerkkejä skalaarisuureista ovat aika, massa ja lämpötila.
Nopeuden suuruutta kutsutaan vauhdiksi.
Suoraviivaisessa liikkeessä nopeuden etumerkki kertoo nopeuden suunnan. (+/-)
LIKIARVOILLA LASKEMINEN
-Laskuissa täytyy päätellä fysikaalisesti merkitsevien numeroiden lukumäärä
-Kerto- ja jakolaskuissa vastaus annetaan yhtä monen merkitsevän numeron tarkkuudella kuin epätarkin lähtöarvo.
-Plus ja miinuslaskuissa vastaus voidaan antaa korkeintaan yhtä monen desimaalin tarkkuudella kuin epätarkin lähtäarvo
-Kun kyseessä on mittaustulos, desimaaliluvun perässä olevat nollat ovat yleensä fysikaalisesti merkitseviä
-Desimaaliluvun alussa olevat nollat eivät ole merkitseviä numeroita
-Fysiikassa suuret suureet ilmoitetaan usein kertoimen ja kymmenpotenssin avulla.
-Laskujen välivaiheissa täytyy käyttää vähintään yhtä merkitsevää numeroa enemmän, kuin lopullisessa vastauksessa!
Muistisääntö:
Kun muunnetaan yksiköstä mh/h yksikköön m/s, nopeuden lukuarvo jaetaan luvulla 3,6. Kun muunnetaan yksiköstä m/s yksikköön km/h, nopeuden lukuarvo kerrotaan luvulla 3,6.
km/h ----jaetaan 3,6---> m/s
m/s <----kerrotaan 3,6--- km/h
Kun muunnetaan yksiköstä mh/h yksikköön m/s, nopeuden lukuarvo jaetaan luvulla 3,6. Kun muunnetaan yksiköstä m/s yksikköön km/h, nopeuden lukuarvo kerrotaan luvulla 3,6.
km/h ----jaetaan 3,6---> m/s
m/s <----kerrotaan 3,6--- km/h
Aina kun mahdollista, tehtävän alkuun piirretään tilannetta havainnollistava kuva! Kuva on osa vastaukseen liittyviä perusteluja.
Muista aina tarkistaa, onko saatu tulos realistinen.
v = s/t
nopeus = matka/ajalla
Keskikiihtyvyys= ak
-Fysiikassa liikettä sanotaan kiihtyväksi, jos nopeuden suuruus tai suunta muuttuu,
-Nopeuden keskimääräistä muuttumista tietyllä aikavälillä kuvaava suure on keskikiihtyvyys
Keskikiihtyvyys on
ak= ∆v/∆t = v2-v1/t2-t1
jossa ∆v on nopeuden muutos ja ∆t muutokseen kulunut aika.ak= ∆v/∆t = v2-v1/t2-t1
HETKELLINEN KIIHTYVYYS
-Hetkellisellä kiihtyvyydellä tai lyhyemmin kiihtyvyydellä tarkoitetaan kiihtyvyyttä jollakin tietyllä ajanhetkellä. Hetkellinen kiihtyvyys saadaan kappaleen nopeuden kuvaajasta graafisella derivoinnilla eli piirtämällä kuvaajalle haluttuun kohtaan tangentin fysikaalinen kulmakerroin. (vrt. hetkellinen nopeus)
Kiihtyvyys on vektorisuure.
Kiihtyvyyden positiivinen etumerkki ilmoittaa, että nopeus kasvaa. Vastaavasti kiihtyvyyden negatiivinen etumerkki ilmoittaa, että liike on hidastuvaa.
Putoamiskiihtyvyys g riippuu sijainnista maapallolla. Laskuissa käytetään tavallisesti aroa g=9,82 m/s²
___________________________________________________________________
LIIKKEEN JA JATKUVUUDEN LAKI/NEWTONIN ENSIMMÄINEN LAKI
Kappale pysyy levossa tai jatkaa liikettään suoraviivaisesti muuttumattomalla nopeudella, jos kappaleeseen vaikuttava kokonaisvoima on nolla.
-Työntövoimaa tarvitaan avaruudessa ainoastaan nopeuden muuttamiseen, eli kiihdyttämiseen, kääntymiseen ja jarrutukseen.
Kappale pysyy levossa tai jatkaa liikettään suoraviivaisesti muuttumattomalla nopeudella, jos kappaleeseen vaikuttava kokonaisvoima on nolla.
-Työntövoimaa tarvitaan avaruudessa ainoastaan nopeuden muuttamiseen, eli kiihdyttämiseen, kääntymiseen ja jarrutukseen.
DYNAMIIKAN PERUSLAKI/NEWTONIN TOINEN LAKI
Kappaleeseen vaikuttava kokonaisvoima F antaa kappaleelle, jonka massa on m, kiihtyvyyden a siten, että
F=ma
Kappaleeseen vaikuttava kokonaisvoima F antaa kappaleelle, jonka massa on m, kiihtyvyyden a siten, että
F=ma
VAIKUTUKSEN JA VASTAVAIKUTUKSEN LAKI/NEWTONIN KOLMAS LAKI
Kappaleeseen vaikuttava jokin voima vaikuttaa aiheuttajaan yhtäsuurella vastavoimalla.
Kappaleeseen vaikuttava jokin voima vaikuttaa aiheuttajaan yhtäsuurella vastavoimalla.
___________________________________________________________________
Säteily on joko sähkömagneettista tai hiukkassäteilyä.
Valo ja radioaallot = sähkömagneettista
Hiukkassäteilyä = syntyy pääasiassa radioaktiivisten aineiden hajotessa
Eri aallonpituuksia:
gammasäteily
röntgensäteily
ultraviolettisäteily
näkyvä valo
infrapunasäteily
mikroaallot
radioaallot