GYIK mechanikából. (sűrűségmérés: - tömeg+térfogatmérés (akár Arkhimédész-törvény segítségével 5)

Átírás

1 GYIK mechanikából kölcsönhatás: két test vagy mező egymásra való, kölcsönös hatása mozgásállapot: testek azon állapota, melynek során helyük megváltozik (itt fontos a mozgó test tömege is!) tömegmérések: - dinamikai: annak a testnek nagyobb a tömege, amelyiknél párkölcsönhatás közben kisebb a sebességváltozás 1 (bonyolult, nehéz jól kivitelezni) - súlymérésen alapuló: test tömege ~ test súlya 2 (nem elég pontos) pl. rúgós erőmérő - statikai: alapja: test tömege ~ test súlya; forgatónyomatékok összehasonlításával mér 3 (elterjedt) pl. mérlegek - (rezgésidő és rugóállandó alapján 4) (sűrűségmérés: - tömeg+térfogatmérés (akár Arkhimédész-törvény segítségével 5) folyadékoknál: ismert térfogatú (foly. V-je is így ismert), tömegű edénybe öntjük, tömegét megmérjük (edény tömegét levonva) - úszó sűrűségmérő (pl. a must fokolója ) 6) lendület: test azon törekvésének mértéke, hogy megtartsa mozgását annak irányával együtt (azaz vektormennyiség) zárt rendszer: olyan anyagi rendszer, amelyeken környezetük változást nem hoz létre, mert a külső hatások elhanyagolhatóak vagy kiegyenlítik egymást Erőlökés következménye a mozgás-állapotváltozás, azaz a lendület megváltozása. 7 erőhatás következménye lehet: 1. mozgás-állapotváltozás 2. mozgás-állapotváltozás+alakváltozás (~rugós erőmérő~erőmérési módszer) dinamika 4. törvénye (erőhatások függetlenségi elve): erőhatások egymástól függetlenül kifejtik a hatásukat (ezért merev testen is összegezhetők az erővektorok eredőként) erőtörvények (az erő kifejezése az erőhatást kifejtő környezet jellemzőivel): - rugalmas erő erőtörvénye 8 - csúszási/ tapadási/ gördülési súrlódási erőtörvény 9 - négyzetes közegellenállási erőtörvény 10 - általános tömegvonzás törvénye (Newton-féle gravitációs erőtörvény) 11 (minden testre vonatkozik, mivel minden testnek van gravitációs mezeje) Szerkesztette: Rottek János,

2 - nehézségi erőtörvény 12 (a Föld-test közötti gravitációs vonzás+föld forgása alakítja ki) Azaz: gravitációs, nehézségi erő és a súly három különböző (de egymással kapcsolatban lévő) erő. - Coulomb-törvény 13 - Lorentz- féle erőtörvény 14 szabad mozgás: olyan test mozgása, amelynek lehetséges pályáját nem korlátozzák az őt érő erőhatások pl. égitestek, elhajított testek mozgása szabad erő: szabad mozgást kialakító erő pl. nehézségi erő kényszermozgás: olyan test mozgása, amelynek lehetséges pályáját korlátozzák az őt érő erőhatások pl. fonálinga, asztalon guruló golyó mozgása kényszer: test pályáját korlátozó hatás(vagy test) kényszererő(k): kényszer mértéke Szabad erők által a kényszeren létrehozott igen kicsi alakváltozás miatt lép fel. Megakadályozza a pályagörbe elhagyását vagy a kényszeren való áthatolást. Mindig merőleges a pályagörbére vagy felületre pl. bárhol tartóerőt használtunk, azt már kényszererőnek nevezzük (asztalon guruló golyó, lejtő, fonálinga) forgatónyomaték: forgásállapot-változást létrehozó hatás mértéke erőpár: 2 párhuzamos hatásvonalú, ellentétes irányú, azonos nagyságú, ugyanarra a testre ható erő (ez forgatni fog) merev testre ható egy síkban lévő erők eredője: - egymást metsző hatásvonalú erőknél: összegzés közös támadáspontba tolva - párhuzamos hatásvonalú erőknél merev test egyensúlya: eredőerő és eredő-forgatónyomaték is 0 tömegközéppont tétel: minden test tömegközéppontja úgy mozog, mintha a test anyaga ebbe a pontba volna belesűrítve, és a testet érő külső erők támadáspontjai is ez lenne egyszerű gép: olyan eszközök, amelyek az erőhatást (nagyságát, irányát, támadáspontjának a helyét) kedvezőbbé teszik emelő: pl. mérlegek, mérleghinta, gémeskút, ollófélék, talicska csiga: pl. állócs., mozgócs., csigasor, hengerkerék, bicikli fogaskerekei (lejtő: szerpentin, autómentő, csavar, (ékek: vágószerszámok)) Szerkesztette: Rottek János,

3 1.3. anyagi pont: olyan test, amelynek méretei a vizsgált esetben elhanyagolhatóak, a felmerülő méretek és távolságokhoz képest nagyon kicsik. pl. egy ember a Földhöz képest, a Föld a Naprendszer méreteihez képest merev test: olyan pontrendszer, amely olyan testet modellez, amelyben bármely két pont távolsága időben állandó, függetlenül az esetleg rá ható erőhatásoktól. pl. autó egyenes vonalú egyenletes mozgás: bármilyen test, amelyre ható erők eredője nulla pl. buborék a Mikola-féle csőben akadályozza: súrlódás (csúszási, tapadási, gördülési) 9 közegellenállás egyenes vonalú egyenletesen változó mozgás: pl. lejtőn leguruló golyó, üresbe tett egyenesen guruló autó, szabadon eső test Velük kapcsolatban alapvető ismeretek fontosak a közlekedésben: biztonságos követési távolság, fékút, megállás időtartama; tapadási, csúszási súrlódási együtthatók szerepe; reflexidő, reflexidőmódosítók (alkohol, drog, fáradtság), látási viszonyok. szabadesés: olyan egyenes vonalú egyenletesen változó mozgás, amikor csak a gravitációs mező hatása érvényesül a testen nehézségi gyorsulás: nagysága megmérhető fonálingával függőleges hajítás: kezdősebesség + szabadesés periodikus változásokra (így a periodikus mozgásokra is) jellemző: periódusidő, ismétlődések száma, frekvencia (Egy radián az a szög, amely alatt a sugárral megegyező nagyságú ívhossz a középpontból látszik. 17) forgómozgás: olyan mozgás, melynek során a merev test minden egyes pontja körmozgást végez, kiv. a tengely pontja, pl. búgócsiga (ezek alapján: körmozgás: olyan forgómozgás, amikor a mozgó test egy anyagi pontnak tekinthető (pl. a forgó test tömegközéppontja)) egyenletes forgómozgás: olyan mozgás, melynek során a merev test minden egyes pontja egyenletes körmozgást végez, kiv. a tengely pontja pl. bakelit lemez a lemezjátszón (kísérlet: a forgó lemezre papírt erősítünk, a papírra egyenletesen csepegtetünk egy színes folyadékot egy edényből; látható: szögelfordulás egyenesen arányos az elfordulás időtartamával, azaz a szögsebesség állandó) Szerkesztette: Rottek János,

4 rezgésről általában: - rezgés: időben ismétlődő jelenség pl. évszakok - mechanikai rezgés: mozgás rezgése (~rezgőmozgás) pl. dugattyú mozgása a robbanómotorban - periodikus rezgés: ismétlődő változási szakaszokból álló rezgés - rezgésidő (periódusidő): egy teljes rezgés megtételéhez szükséges idő - rezgések száma - rezgésszám (frekvencia): egységnyi idő alatt megtett rezgések száma - amplitúdó: rezgés legnagyobb értéke - fázis: megmutatja, hogy a rezgő rendszer hol tart egy teljes rezgésén belül rugalmas energia 18 rezgő rendszer energiája: vízszintes irányú rezgéseknél 19 (helyzeti energia állandó, 0-nak vehető) időmérés: technikája mindig vmilyen periodikus változás periódusidejével kapcsolatos pl. fonálingával(matematikai inga) 15 rezonanciakatasztrófa: rezonancia azon hatása, hogy a rezgő rendszer tönkre megy hullámokról általában: - hullám: közegben tovaterjedő változás, zavar - harmonikus hullám: szinuszgörbével jellemezhető hullám - mechanikai hullám: rezgőmozgás tovaterjedése pl. fény - amplitúdó: tovaterjedő változás legnagyobb értéke - periódusidő: az az idő, amely alatt a közegben terjedő változás egy hullámhossznyi utat tesz meg - frekvencia: a hullámközeg pontjainak a rezgésszáma(egyenlő a hullámforrás frekvenciájával) - hullámhossz: közegben adott pillanatban azonos fázisban lévő szomszédos pontok távolsága - terjedési sebesség(fázissebesség) Hullámok visszaverődésére és megtörésére is jellemző, hogy a visszavert ill. a megtört hullám a beeső sugár és a beesési merőleges által meghatározott síkban van. összefüggés a relatív és az abszolút törésmutatók között 20 Szerkesztette: Rottek János,

5 állóhullám: az a hullám, melyet szemben haladó vonal menti hullámok interferenciája hoz létre, ha azok rezgésszáma, amplitúdója, hullámhossza megegyezik pl. rugalmas közeg végéről visszaverődő hullámok alakíthatják ki jellemzői: - csomópontok: egyenlő távolságban, nyugalomban lévő pontok - duzzadóhelyek: egyenlő távolságban lévő, maximális amplitúdóval rezgő pontok hangköz: 2 hang viszonylagos hangmagassága; 2 hang rezgésszámának a hányadosa 1.4. pl. oktáv 2:1 arányú hangköz energia: kölcsönható-képesség mértékegységei: 1 kwh = 3,6*10 6 J; 1 ev = 1,6*10-19 J kölcsönható-képesség kifejeződhet: - test részecskéinek rendezett, együttes mozgásában: munkavégzésben - test részecskéinek rendezetlen mozgásának megváltozásában: hőátadás (Ezt az utóbbit megfogalmazhatjuk másképp is: a részecskék gyorsítási munkája, azaz az energia kifejezhető munkavégző-képességként is egyszerűbben.) Szerkesztette: Rottek János,