Periódikus mozgás, körmozgás, bolygók mozgása, Newton törvények

Hasonló dokumentumok
Newton törvények, lendület, sűrűség

Képlet levezetése :F=m a = m Δv/Δt = ΔI/Δt

Newton törvények, erők

Tömegvonzás, bolygómozgás

Newton törvények, erők

Hely, idő, haladó mozgások (sebesség, gyorsulás)

Erők (rug., grav., súrl., közegell., centripet.,), és körmozgás, bolygómozgás Rugalmas erő:

Dinamika, Newton törvények, erők

Newton törvények, erők

Mit nevezünk nehézségi erőnek?

Osztályozó, javító vizsga 9. évfolyam gimnázium. Írásbeli vizsgarész ELSŐ RÉSZ

KÖRMOZGÁS, REZGŐMOZGÁS, FORGÓMOZGÁS

Dinamika, Newton törvények, erők fajtái

DINAMIKA ALAPJAI. Tömeg és az erő

Mechanika. Kinematika

Newton törvények és a gravitációs kölcsönhatás (Vázlat)

Erők fajtái. Fajtái: Irányuk, funkciójuk alapján: húzóerő, tolóerő, tartóerő, nyomóerő

Tehetetlenség, tömeg, sűrűség, erők fajtái

Erők fajtái, lendület, bolygómozgás Példák

Mechanikai rezgések Ismétlő kérdések és feladatok Kérdések

A test tömegének és sebességének szorzatát nevezzük impulzusnak, lendületnek, mozgásmennyiségnek.

Newton törvények, erők

1. Feladatok a dinamika tárgyköréből

Gépészmérnöki alapszak, Mérnöki fizika ZH, október 10.. CHFMAX. Feladatok (maximum 3x6 pont=18 pont)

Speciális mozgásfajták

Rezgőmozgás, lengőmozgás

Pálya : Az a vonal, amelyen a mozgó test végighalad. Út: A pályának az a része, amelyet adott idő alatt a mozgó tárgy megtesz.

Pálya : Az a vonal, amelyen a mozgó test végighalad. Út: A pályának az a része, amelyet adott idő alatt a mozgó tárgy megtesz.

Pálya : Az a vonal, amelyen a mozgó tárgy, test végighalad. Út: A pályának az a része, amelyet adott idő alatt a mozgó tárgy megtesz.

3. fizika előadás-dinamika. A tömeg nem azonos a súllyal!!! A súlytalanság állapotában is van tömegünk!

Tömegpontok mozgása egyenes mentén, hajítások

Dinamika. A dinamika feladata a test(ek) gyorsulását okozó erők matematikai leírása.

Fizika alapok. Az előadás témája

Haladó mozgások A hely és a mozgás viszonylagos. A testek helyét, mozgását valamilyen vonatkoztatási ponthoz, vonatkoztatási rendszerhez képest adjuk

Erők (rug., grav., súly, súrl., közegell., centripet.,), forgatónyomaték, egyensúly Rugalmas erő:

Rezgés tesztek. 8. Egy rugó által létrehozott harmonikus rezgés esetén melyik állítás nem igaz?

rnök k informatikusoknak 1. FBNxE-1 Klasszikus mechanika

IMPULZUS MOMENTUM. Impulzusnyomaték, perdület, jele: N

A nagyobb tömegű Peti 1,5 m-re ült a forgástengelytől. Összesen: 9p

Periódikus mozgások Az olyan mozgást, amelyben a test ugyanazt a mozgásszakaszt folyamatosan ismételi, periodikus mozgásnak

Hely, idő, haladó mozgások (sebesség, gyorsulás)

TestLine - 7. Fizika Témazáró Erő, munka, forgatónyomaték Minta feladatsor

TestLine - 7. Fizika Témazáró Erő, munka, forgatónyomaték Minta feladatsor

Komplex természettudomány 3.

Mozgástan (kinematika)

Mérnöki alapok 1. előadás

A testek tehetetlensége

Munka, energia Munkatétel, a mechanikai energia megmaradása

Rezgések és hullámok

EGYSZERŰ GÉPEK. Azok az eszközök, amelyekkel kedvezőbbé lehet tenni az erőhatás nagyságát, irányát, támadáspontjának helyét.

A LÉGKÖRBEN HATÓ ERŐK, EGYENSÚLYI MOZGÁSOK A LÉGKÖRBEN

A klasszikus mechanika alapjai

Gyakorlat 30B-14. a F L = e E + ( e)v B képlet, a gravitációs erőt a (2.1) G = m e g (2.2)

Földünk a világegyetemben

Elméleti kérdések és válaszok

Fizika feladatok - 2. gyakorlat

Erők fajtái, lendület Példák

Rezgőmozgás. A mechanikai rezgések vizsgálata, jellemzői és dinamikai feltétele

A LÉGKÖRBEN HATÓ ERŐK, EGYENSÚLYI MOZGÁSOK A LÉGKÖRBEN

Tér, idő, hely, mozgás (sebesség, gyorsulás)

FIZIKA II. Dr. Rácz Ervin. egyetemi docens

A LÉGKÖRBEN HATÓ ERŐK, EGYENSÚLYI MOZGÁSOK A LÉGKÖRBEN

Mérnöki alapok 2. előadás

Mágneses mező tesztek. d) Egy mágnesrúd északi pólusához egy másik mágnesrúd déli pólusát közelítjük.

Kirchhoff 2. törvénye (huroktörvény) szerint az áramkörben levő elektromotoros erők. E i = U j (3.1)

ÁLTALÁNOS JÁRMŰGÉPTAN

Bolygómozgás. Számítógépes szimulációk fn1n4i11/1. Csabai István, Stéger József

1. gyakorlat. Egyenletes és egyenletesen változó mozgás. 1. példa

A világtörvény keresése

Mechanika Kinematika. - Kinematikára: a testek mozgását tanulmányozza anélkül, hogy figyelembe venné a kiváltó

PÉLDÁK ERŐTÖRVÉNYEKRE

5. Körmozgás. Alapfeladatok

Digitális tananyag a fizika tanításához

3. Egy repülőgép tömege 60 tonna. Induláskor 20 s alatt gyorsul fel 225 km/h sebességre. Mekkora eredő erő hat rá? N

Körmozgás és forgómozgás (Vázlat)

A gravitációról és a nehézségi erőről, a tehetetlen és súlyos tömeg azonosságáról

Javítási útmutató Fizika felmérő 2015

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

1. Kinematika feladatok

Irányításelmélet és technika I.

FIZIKA ZÁRÓVIZSGA 2015

Periódikus mozgások Az olyan mozgást, amelyben a test ugyanazt a mozgásszakaszt folyamatosan ismételi, periodikus mozgásnak

Gnädig Péter: Golyók, labdák, korongok és pörgettyűk csalafinta mozgása április 16. Pörgettyűk különböző méretekben az atomoktól a csillagokig


Mágnesesség, elektromágnes, indukció Tudománytörténeti háttér Már i. e. 600 körül Thalész felfedezte, hogy Magnesia város mellett vannak olyan talált

A FIZIKA KÖZÉPSZINTŰ SZÓBELI VIZSGA TÉMAKÖREI június

Lendület. Lendület (impulzus): A test tömegének és sebességének szorzata. vektormennyiség: iránya a sebesség vektor iránya.

1 2. Az anyagi pont kinematikája

Hatvani István fizikaverseny forduló megoldások. 1. kategória. J 0,063 kg kg + m 3

Fizika példák a döntőben

Bevezető fizika (VBK) zh1 tesztkérdések Mi az erő mértékegysége? NY) kg m 2 s 1 GY) Js LY) kg m 2 s 2 TY) kg m s 2

Sebesség A mozgás gyorsaságát sebességgel jellemezzük. Annak a testnek nagyobb a sebessége, amelyik ugyanannyi idő alatt több utat tesz meg, vagy

Testek mozgása. Készítette: Kós Réka

Rezgőmozgás, lengőmozgás, hullámmozgás

Mérnöki alapok 2. előadás

2.3 Newton törvények, mozgás lejtőn, pontrendszerek

Hatvani István fizikaverseny Döntő. 1. kategória

1. Feladatok munkavégzés és konzervatív erőterek tárgyköréből. Munkatétel

A kísérlet célkitűzései: A súrlódási erőtípusok és a közegellenállási erő kísérleti vizsgálata.

Jedlik Ányos Fizikaverseny 3. (országos) forduló 8. o A feladatlap

Átírás:

Periódikus mozgás, körmozgás, bolygók mozgása, Newton törvények Az olyan mozgást, amelyben a test ugyanazt a mozgásszakaszt folyamatosan ismételi, periódikus mozgásnak nevezzük. Pl. ingaóra ingája, rugó rezgőmozgása, Föld forgása, körhinta, óra mutatója, stb... Jellemző mennyiségek: Periódusidő: 1 periódus (pl. 1 kör) megtételéhez szükséges idő Jele: T SI mértékegysége: s (sec)

Frekvencia: 1 másodperc alatt megtett periódusok száma Jele: f SI mértékegysége: 1/s (1/sec) neve: Hz (Hertz) Összefüggés a periódusidő és frekvencia között: Forgómozgás Rögzített tengelyen forgó tárgy minden pontja körpályán mozog (körmozgást végez). A pontok sebessége annál nagyobb, minél távolabb vannak a forgástengelytől. Ugyanannyi idő alatt több utat, nagyobb sugarú körpályát tesznek meg. Periódusidejük viszont azonos. A frekvencia neve forgómozgásnál: fordulatszám: 1 másodperc alatt megtett fordulatok száma

Körmozgás: A körpályán mozgó tárgy mérete kicsi (pontszerűnek tekinthető) a kör méretéhez képest. Egyenletes körmozgás: a sebesség nagysága állandó A körmozgásra jellemző adatok és összefüggések: Periódusidő: Az az időtartam, amennyi idő alatt a tárgy, test 1 teljes kört megtesz. Jele: T, mértékegysége: s (secundum) Frekvencia: 1 s alatt megtett körök száma. Jele: f mért.e.: 1/s (Hz) Kerületi sebesség: A tárgy sebessége (a körpálya kerületén), amely a kör érintőjének irányába mutat, és iránya folyamatosan változik. Jele: v mértékegysége: m/s Szögsebesség: 1 s alatti elfordulás szöge radiánban. Jele: ω (omega, görög betű) mértékegysége: 1/s Centripetális gyorsulás: a sebesség iránya változik, ezért van gyorsulása a körmozgásnak, ami a kör középpontja felé mutat. Jele: a cp, mértékegysége: m/s 2 Összefüggések: = 2 π f v = r ω a cp = v 2 / r

Példák körmozgásra, forgómozgásra: Körhinta, óriáskerék, óra, járművek (autó, kerékpár, vonat) kereke, forgó labda, CD, bakelitlemez, ventillátor, fazekaskorong, rulettgolyó, forgó motorokat tartalmazó gépek (turmixgép, fúró, csiszolókorong, körfűrész, fűnyíró,...) hagymacsúszda, parittya, kerekeskút, diszkótükör-gömb, betonkeverő, helikopter propellerje, hajócsavar, mosógép forgó dobja, malomkerék, fogaskerék, kerékpárváltó,. Bolygómozgás A bolygómozgás törvényeit Kepler fedezte fel: Kepler I. törvénye: A bolygók a Nap körül ellipszis pályán keringenek, amelynek az egyik gyújtópontja a Nap középpontja.

Kepler II. törvénye: A bolygó vezérsugara (A Nap és a bolygót összekötő szakasz) (a képen r ), azonos idők alatt azonos területeket (a képen A) súrol. Ez azt jelenti, hogy a bolygó a Naphoz közelebb közelebb gyorsabban, a Naptól távolabb lassabban halad. Kepler III. törvénye: A bolygók keringési idejének négyzetei úgy aránylanak egymáshoz, mint az ellipszis pályájuk nagytengelyének a köbei. Ez azt jelenti, hogy a nagyobb ellipszis pályán keringő bolygó lassabban halad, keringési ideje nagyobb. A II. és III. törvény oka: A Nap a közelebb levő bolygóra nagyobb gravitációs vonzóerővel hat.

Newton törvények Newton I. törvénye: Minden tárgy megtartja nyugalmi állapotát, vagy egyenes vonalú egyenletes mozgását (állandó sebességét), amíg a környezete ezt meg nem változtatja (amíg külső hatás (erő) nem éri). (Tehetetlenségi törvénynek is nevezik.) Példák: Elhanyagolható súrlódású felületen csúszó tárgy sebessége nem változik (pl. jégen csúszó korong, biliárdgolyó, jégen megcsúszó jármű, légpárnás padon csúszó korong, görkorcsolyás...) Kocsin álló tárgy továbbhalad, ha a kocsi alatta lefékez. Ezért kell fogódzkodni a buszon, és ezért kell a biztosági öv, légzsák. Tányér alól hirtelen kihúzzuk az abroszt. A tányér megtartja nyugalmi helyzetét.

Egy tárgy mozgásállapotának megváltoztatásához külső hatás (erő) szükséges. Nehezebb megváltoztatni annak a tárgynak a mozgásállapotát, amelynek nagyobb a tehetetlensége, nagyobb a tömege. A tehetetlenség mértéke a tömeg. jele: m (mass), SI mértékegysége: kg egyéb mértékegységek: g (gramm): 1 kg = 1000 g, t (tonna): 1 t = 1000 kg 1 dm 3 (1 liter) víz tömege : 1 kg Az erőhatást az erő vektorral jellemezzük. (van nagysága és iránya) Az erő támadáspontja az a pont, ahol az erő a tárgyat éri. Az erő hatásvonala az az egyenes, amely átmegy a támadásponton és az erővektor irányába esik. Az erő jele: F (force), SI mértékegysége: N (Newton)

Tapasztalat: 1. Nagyobb tömegű tárgy mozgásállapotának megváltozásához nagyobb erő szükséges. 2. Nagyobb sebességváltozás (gyorsulás) létrehozásához nagyobb erő szükséges. A két tapasztalat összegzése: A mozgásállapot-változást létrehozó erő egyenesen arányos az általa létrehozott gyorsulással és a tárgy tömegével. Képletben: F = m a (erő = tömeg gyorsulás) Ez Newton II. törvénye. Példák: Minél nagyobb tolóerőt tud kifejteni egy jármű motorja, annál nagyobb a gyorsulása. Egy kislabdát kisebb erővel is messzebbre lehet dobni, mint egy medicinlabdát. (A kislabdának kisebb a tömege.) Hasonló a szívószállal fújt kisebb és nagyobb tömegű golyók kísérlete. A kisebb tömegű messzebb megy, jobban felgyorsul. Súlylökésnél a golyót nagyobb sebességre nagyobb erővel lehet felgyorsítani. (Akkor megy messzebbre.)

Newton III. törvénye (hatás ellenhatás törvénye vagy erő ellenerő törvénye) Ha egy tárgy erővel hat egy másik tárgyra, akkor az ugyanakkora, ellentétes irányú erőt fejt ki az egyikre (ellenerő). A két erő azonos nagyságú, ellentétes irányú, közös hatás-vonalú és az egyik az egyik tárgyra a másik a másik tárgyra hat. Példák: Talajon álló tárgy (erő: a tárgy nyomja a talajt, ellenerő: a talaj tartja a tárgyat.) Rakéta-hatás: A rakétából hátrafelé kiáramló elégett üzemanyag hatására a rakéta előre felé halad. Hold vonzza a Földet, a Föld ugyanakkora erővel vonzza a Holdat. Csónakban ülve meglöknek egy másikat, akkor mindkét csónak egymással ellentétes irányba meglökődik. Ha csak az egyik húzza a másikat kötéllel, akkor is mindkettő halad a másik felé a vízben. Ugyanez görkorcsolyásokkal is igaz. Madár szárnya nyomja lefelé a levegőt, a levegő nyomja fel a madarat. Az úszó vagy evező nyomja a vizet hátra, a víz nyomja az úszót, vagy evezőt előre.

Tömegvonzás, gravitációs erő, nehézségi erő Minden két tárgy, tömeg között fellép egy vonzóerő: Ezt nevezik tömegvonzásnak, az erőt gravitációs erőnek. Ez az erő nagyobb, ha nagyobb a két tárgy tömege, és ha közelebb vannak egymáshoz, kisebb a távolságuk. (Pl. egy bolygóra a Naphoz közelebb nagyobb gravitációs erő hat, ezért megy ott gyorsabban (Kepler törvénynél tanultuk.)) A tömegek közötti gravitációs vonzóerő kisebb tömegek esetén nagyon kicsi, észrevehetetlen (pl. két szék vonzza egymást). Csak nagy tömegek esetén jelentős a gravitációs erő, ha pl. legalább az egyik tömeg egy égitest (pl. Nap, Föld, Hold,...) A Föld a körülötte levő tárgyakat a Föld középpontja felé vonzza. Ezt a gravitációs erőt kissé módosítja a Föld forgásából származó erő, együttesen nehézségi erőnek nevezik, ami a tárgyakat a Föld középpontja felé húzza. Ha nincs más erő, ami a tárgyra hat, akkor ennek hatására g=9,81 m/s 2 gyorsulással esik szabadon a Föld felé. Newton II. törvénye miatt (F=m a) tehát a tárgyakra ható nehézségi erő: F = m g, ahol az a gyorsulást itt g-vel jelöljük, mivel minden tárgynál ugyanannyi. Kerekítve a Földön a nehézségi és gravitációs erő 1 kg tömegű tárgyra 1 kg 10 m/s 2 = 10 N

Centripetális erő a körmozgáshoz szükséges erő Ahhoz, hogy egy test, tárgy körpályán mozogjon olyan erőnek kell rá hatnia, körpályán tartania, amelyik a kör középpontjába mutat (pl. parittyát a kötél tartja, kanyarodó autót a súrlódás tartja, Nap körül keringő bolygót a gravitáció tartja körpályán). Ha nem lenne a kör közepe felé mutató erő, akkor a tárgy nem maradna körpályán, kirepülne. (pl. parittya, kalapácsvetés) Ez az erő a körmozgás centripetális gyorsulásával egyenesen arányos. Elnevezése: centripetális erő jele: F cp Newton II. törvénye értelmében: (v a körpályán mozgó tárgy sebessége, r a kör sugara) Ha egy bolygó körül kering egy műhold vagy űrhajó vagy hold, akkor a körpályához szükséges centripetális erőt a gravitációs erő biztosítja. Ez a bolygó felszínén, vagy a felszínéhez közel: F g = m g (g a bolygón a gravitációs gyorsulás, a Földön 9,81 m/s 2, kerekítve 10 m/s 2 ) Tehát ez esetben: F g = F cp és g = a cp (Más bolygókon más a gravitációs gyorsulás, a gravitációs erő, és így a bolygó körül körpályán mozgó műhold sebessége is más.) Egy kanyarodó autónál a kör (kanyar) pályán maradáshoz szükséges erőt a súrlódási erő biztosítja, ha ez nem elég nagy (pl. jégen), akkor kicsúszik.