Varsti on ühikute teisendamise kontrolltöö.......

1. Varsti on ühikute teisendamise kontrolltöö.......

2. Füüsika kontrolltöö nr.1 (11.03.) Nimi:……………… Palun esitage LAHENDUSKÄIK. Palun loetavat käekirja! Vähemalt 50% teisendusülesannetest peab olema tehtud õigesti! Teisendage (1 punkt x 10) (palun kasutage astmetega kirjaviisi, 10-9 mitte 0.000000001): (W = J s-1, Pa = N m-2, 1 atm = 1.013 105 Pa, 1 cal = 4.19 J, kWh = kW· h) 1 mol cm-3 = …………………………………………….................…. nM 2 mg cm-3 = ……………………………….............................. kg m-3 5 km min-1 = …………………………………………….............……dm s-1 108 Pa = …………………………………….......................….......…. N mm-2 30 nm = …………………………………………....................................cm 15 nM = ……………………………………………...........................….mM 2 cal cm-2 min-1 = ………………………………………...............… kW m-2 2 mM= …………………………………………………..................…… mmol cm-3 0.25 mm2= …………………………………………..............................…. Mm2 Lihtsustage avaldis (1+1 punkti): (3•a - 3 • b 6 • c 0) - 3 : (11•a -6 • b -4 • c 2) -2 = …………………………………… x 5m-2 + 4 · y 2m – 2- 6m : (x 3m - 5 · y 4m+2 ) = ……………………………………….........

3. Arvutage (1+1 punkt): • Mitu kuupmeerit on kümnes liitris? • Mitu detsiliitrit on viies kuupmeetris? • Vee aurustumissoojus on 560 cal g-1. Esitage see ühikutes J mol-1............ • (1) Teil on olemas 0.03 M lahus mingit ainet. Mitu ruumiühikut (ml……l) seda • lahust peate pipetiga või mõõtkolviga võtma et seal oleks: • 10 mmol ainet ……………………………………….. (1) Kirjutage proportsionaalse sõltuvuse valem y = ……………….. ja joonistage ligikaudne graafik (1) Joonistage (käega, ligikaudselt, märkides telgedel x ja y väärtused) funktsiooni y = 2/x graafik vahemikus -5 < x < 5. (1) Ringi pindala valem: …………….. (3) Auto alustab sõitu paigalolekust, kiirendab 5 s jooksul kiirendusega 0.5 ms-2 ja edaspidi jätkab sõitu ühtlase kiirusega 10 s jooksul. Kirjeldage graafiliselt auto liikumist teljestikus (s-t), (v-t) ja (a-t).

4. Dünaamika F1 = - F2

5. Dünaamika Mis on liikumise muutumise põhjus? Seletust vajab liikumise muutus, mitte liikumine ise (Galileo Galilei aastal 1632: mõju puudumisel on keha kas paigal või liigub ühtlaselt ja sirgjooneliselt) Liikumine muutub vähemalt kahe objekti vastastikmõjus Liikumise muutumist kutsub esile jõud Jõud võivad olla erinevat päritolu, kuid nad kõik mõjutavad liikumist ühtemoodi – tekitades kiirendust

6. “Ma ei jõua!!!!” ei jõua mida teha? olla pikali? kõndida (liikuda ühtlaselt)? kõndida kiiremini (kiirendada)? Jõud Jõudu on vaja liikumisoleku muutumiseks! Jõud ei ole (ühe) objekti omadus(Mass/energia on, laeng võib olla) - ei ole energia - ei ole objekti liikumise mõõt - jõudu ei saa koguda ega kulutada Jõud ilmneb vaid vastastikmõjus! Jõud on kehale suunatud toime, mis võib mõjutada tema liikumise iseloomu või tema kuju. Jõul on kindel tugevus (intensiivsus) ja suund. Newtoni teise seaduse järgi on kehale mõjuv jõud võrdeline keha massiga ning võrdeline ja ühesuunaline kiirendusega, mille keha jõu toimel omandab (Wiki)

7. Newtoni II seaduse kohaselt sõltub kiirendus kehale mõjuvast jõust, mis omakorda võib olla ajas muutuv suurus. Võrrandist on näha, et kiirendus on konstantne siis, kui jõud on konstantne. Kui F = 0, on kiirendus null ja keha liigub ühtlaselt või seisab paigal. Aga just seda väidab Newtoni I seadus: kui teiste kehade mõju puudub või need kompenseeruvad. Mis ühikutes mõõdame jõudu? Jõu ühik üks njuuton (N) on jõud, mis annab massile üks kilogramm kiirenduse üks m s-2

8. Newtoni II seaduse originaal-formuleering: Liikumishulga muutus on võrdeline kehale mõjuva jõuga ning toimub samas suunas mõjuva jõuga Liikumise hulk ehk impulss. Kui püüate väga massiivset keha, näiteks autot, liikuma lükata,siis tuleb jõudu rakendada küllalt kaua, enne kui saavutate vajaliku kiiruse, näiteks küllaldase mootori käivitamiseks ilmastarteri abita. See tähendab, et keha poolt saavutatud kiirus sõltub jõu mõjumise ajast. Kasutame kiirenduse arvutamiseks kahte seost siit avaldame: Suurust p = mvnimetatakse impulsiks e liikumise hulgaks ja Δp = m Δvliikumishulga muutuseks. Impulsi muutus on võrdeline jõuga ja selle mõjumise ajaga ning toimub jõu suunas

9. Katsed näitavad, et kehade vastastikmõjudes kehade summaarne impulss ei muutu. Impulsi jäävus välisilmast isoleeritud kehade vastastikmõjudes on energia jäävuse kõrval üks looduse põhiseadusi. Vaatleme lihtsaimat vastastikmõju juhtu, milleks on kahe keha põrge (näiteks kahe piljardikuuli või kahe gaasimolekuli põrge). Siis impulsi jäävuse seadus väidab, et Impulsi muutus kehade vastastikmõjul on võrdne ja vastassuunaline, st süsteemi esialgne summaarne liikumishulk peab säilima. Jagades Δt-ga läbi võrrandi mõlemad pooled saame siit edasi Newtoni III seadus: Mõju (jõud) on võrdne vastumõjuga (vastujõuga).

10. Veel kord: Impulsi muutus on võrdeline jõuga ja selle mõjumise ajaga ning toimub jõu suunas Δp = F Δt Δp F = Δt Eespool ütlesime, et jõud on kehale suunatud toime. Nüüd saame öelda, et: Jõud on impulsi ülekande kiirus ühelt kehalt teisele

11. Põrked Põrgetel kehad üldjuhul vahetavad mitte ainult impulssi, vaid ka energiat. Sõltuvalt põrkuvate kehade elastsetest omadustest jagatakse põrked (piirjuhul) kas elastseteks või mitteelastseteks. Elastne on põrge, mille järel kehad täielikult taastavad oma kuju. Kehade siseenergia seejuures ei muutu. Elastsel põrkel jääb seega nii kehade summaarne impulss kui ka nende summaarne kineetiline energia muutumatuks. Absoluutselt mitteelastseks nimetatakse põrget, mille tulemusena peale põrget moodustub üks keha (pehmete kuulikeste põrge, molekulide moodustumine, hüpe liikuvasse vagunisse jne.). Mitteelastsel põrkel säilib küll summaarne impulss, kuid mitte kineetiline energia. Osa kineetilist energiat läheb kehade siseenergia muutmiseks. Kui pall põrkab elastselt vastu seina (90°) tema kiirus (v) muudab märki (-v). Palli impulssi muutus on ( - mv) - mv = - 2 mv. Seega sein saab impulssi 2mv.

12. Autoavarii puhul autod kas põrkavad laiali või jäävad kokku ja liiguvad üheskoos mingi kiirusega. Kumb variant on ohutum sõitjatele? Ohutum on avarii kus impuls ja kiirus muutuvad vahem, kui autod jäävad kokku.

13. Mida suurem on Δmv muutus, seda suurem on ka fΔt muutus. Mida pikem on jõu mõjumise aeg (Δt), seda väiksem jõud mõjutab objekti (võrrelge aega “vajumisel” pehme auto turvapadja sisse ja löögil vastu autoklaasi). Suurendades aega 100 korda, vähendate jõudu ka 100 korda.

14. Kiirusega 60 km/h liikuv auto, mille mass on 2 tonni, hakkab ühtlaselt pidurdama. Pidurdamisel mõjub jõud 2 kN. Millise aja jooksul auto peatub? • m Δv = F Δt 60 km/h = 16.7 m/s 2 ·103· 16.7 = 2 · 103·Δt 16.7 s = Δt

16. Raskus ja kaal Raskuson gravitatsiooniväljas mõjuv jõud (mõõdetakse N), mis rakendubkehale (tema raskuskeskmele) ja ei sõltu sellest, kas keha liigub kiirendusega või mitte Kaal aga rakendub toetuspinnaleja sõltub viimase kiirendusest a: Kaal on seega jõud, millega keha mõjub oma toele. Kaal võib olla raskusest nii suurem kui ka väiksem Kaaluta olek tekib kui keha langeb vaba langemise kiirendusega g

17. Mida tunneb autojuht, sõites suure kiirusega üle kumera siila (a) ja mida tunneb pikeeriva lennuki piloot (b) trajektoori madalamais punktis? Põhjendage vastust. a b F = mg+ mv²/r, F >mg. Ülekoormust F = mg- mv²/r, F <mg. Osalist kaaluta olekut

18. Kaalumine Keha kaalumine on niisiis massi mõõtmise viis gravitatsioonijõu kaudu. Kaalu mõõdetakse dünamomeetriga (vedrukaaluga), massi otseseks mõõtmiseks tuleb keha võrrelda massi etaloniga (nt kangkaalul). Keha kaal sõltub samuti asukohast Maal, sest Maa pöörleb ümber oma telje. Pöörleva keha pinnal asuvad kehad tunnevad pöörlemisest (õigemini keha inertsist) tingitud tsentrifugaaljõudu, mis on suunatud piki raadiust pöörlemisteljest eemale ja see vähendab meie kaalu (maapinnale avaldatavat jõudu). Tsentrifugaaljõud on suurim ekvaatoril ja = 0 poolustel. . Kaal sõltub keha ka keha ümbritsevast keskkonnast (nt õhk või vedelik). • Vedelikus / gaasis asuvale kehale mõjub üleslükkejõud, mis on võrdne • väljatõrjutud vedeliku/gaasi kaluga: • F = mg = ρVg kus ρ on vedeliku/gaasi tihedus

19. Mida mõõdab kangkaal ja mida vedrukaal? F = mg (vedrukaal on kalibreeritud massi ühikutes kindlal g väärtusel) Mis ühikutes vastavaid suurusi mõõdetakse? m1g = m2g (kangkaalul võrreldakse keha kaalu etaloniga sama g juures.Valemis g taandub välja, ehk kangkaalul kaalumisel võrreldakse masse)

20. Rõhk Rõhk on pinnaühikule mõjuv jõud 1b = 105 N/m2 = 750.08 mm Hg 1 mb(millibaar) =10-3 b = 100 Pa = 1 hPa (hektopaskal) 760 mm Hg = 1013.2 mb = 1 atm = 1.013 105 Pa 1at = 1 kG /cm2 = 9.81 104 Pa 1mm Hg = 13.595 mmH2O Kuna kokkusurutud kehal on potentsiaalne võime teha tööd, rõhk Iseloomustab kehas salvestatud potentsiaalset energiat ja võite kohata ka rõhu ühikut Nm/m3 = J/m3

21. Arvutage missuguse jõuga surub õhk maja katusele (20m x 50m), kui õhurõhk on 780 mm Hg. Miks katus ei vaju läbi? S = 20 · 50 = 103 m2 p = 780/760 · 1.013· 105= 1.04· 105 Pa F = p · S = 103 m2 · 1.04· 105 Pa = 1.04· 108 N