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



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

Tömegvonzás, bolygómozgás

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

Erők fajtái, lendület, bolygómozgás Példák

Erők fajtái, lendület Példák

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

Dinamika, Newton törvények, erők

Newton törvények, erők

Newton törvények, erők

Tehetetlenség, tömeg, sűrűség, erők fajtái

Periódikus mozgás, körmozgás, bolygók mozgása, Newton törvények

Dinamika, Newton törvények, erők fajtái

Mit nevezünk nehézségi erőnek?

Newton törvények, erők

DINAMIKA ALAPJAI. Tömeg és az erő

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

Rugalmas erőtörvény: Fr = - D Δl

Newton törvények, erők

1. Feladatok a dinamika tárgyköréből

Rezgőmozgás, lengőmozgás

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

A testek tehetetlensége

Munka, energia Munkatétel, a mechanikai energia megmaradása

Komplex természettudomány 3.

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

Tömegpontok mozgása egyenes mentén, hajítások

Newton törvények és a gravitációs kölcsönhatás (Vázlat)

Mechanikai rezgések Ismétlő kérdések és feladatok Kérdések

PÉLDÁK ERŐTÖRVÉNYEKRE

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

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

Newton törvények, lendület, sűrűség

Fizika alapok. Az előadás témája

Mechanika. Kinematika

Pálya : Az a vonal, amelyen a mozgó tárgy, 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.

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

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

KÖRMOZGÁS, REZGŐMOZGÁS, FORGÓMOZGÁS

Hely, idő, haladó mozgások (sebesség, gyorsulás)

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

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

A LÉGKÖRBEN HATÓ ERŐK, EGYENSÚLYI MOZGÁSOK A LÉGKÖRBEN

A LÉGKÖRBEN HATÓ ERŐK, EGYENSÚLYI MOZGÁSOK A LÉGKÖRBEN

Mérések állítható hajlásszögű lejtőn

Munka, energia, teljesítmény

Elméleti kérdések és válaszok

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

W = F s A munka származtatott, előjeles skalármennyiség.

Folyadékok és gázok mechanikája

Munka, energia, teljesítmény

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

Hely, idő, haladó mozgások (sebesség, gyorsulás)

A LÉGKÖRBEN HATÓ ERŐK, EGYENSÚLYI MOZGÁSOK A LÉGKÖRBEN

Irányításelmélet és technika I.

FIZIKA ZÁRÓVIZSGA 2015

3. Az alábbi adatsor egy rugó hosszát ábrázolja a rá ható húzóerő függvényében:

1. Feladatok munkavégzés és konzervatív erőterek tárgyköréből. Munkatétel

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

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

Rezgések és hullámok

Nyomás. Az az erő, amelyikkel az egyik test, tárgy nyomja a másikat, nyomóerőnek nevezzük. Jele: F ny

Mechanika, dinamika. p = m = F t vagy. m t

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

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

A nyomás. IV. fejezet Összefoglalás

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

Munka, energia, teljesítmény

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

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

Figyelem! Csak belső és saját használatra! Terjesztése és másolása TILOS!

Rezgőmozgás. A mechanikai rezgések vizsgálata, jellemzői és dinamikai feltétele

Az úszás biomechanikája

Fizika. Fizika. Nyitray Gergely (PhD) PTE PMMIK február 13.

Földünk a világegyetemben

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

Fizika példák a döntőben

Mozgástan (kinematika)

Nyomás. Az az erő, amelyikkel az egyik test, tárgy nyomja a másikat, nyomóerőnek nevezzük. Jele: F ny

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

Fizika feladatok - 2. gyakorlat

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

Elméleti kérdések 11. osztály érettségire el ı készít ı csoport

Rezgőmozgás, lengőmozgás, hullámmozgás

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

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

A világtörvény keresése

A SEBESSÉG. I. kozmikus sebesség (Föld körüli körpályán való keringés sebessége): 7,91 km/s

2.3 Newton törvények, mozgás lejtőn, pontrendszerek

Mérés: Millikan olajcsepp-kísérlete

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

Fizika. Fizika. Nyitray Gergely (PhD) PTE PMMIK január 30.

38. Mikola Sándor Országos Tehetségkutató Fizikaverseny II. forduló március óra A verseny hivatalos támogatói

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

KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA

HIDROSZTATIKA, HIDRODINAMIKA

Gépészmérnöki alapszak Mérnöki fizika ZH NÉV: október 18. Neptun kód:...

Mérnöki alapok 2. előadás

Gravitációs mező (Vázlat)

33. Mikola Sándor Országos Tehetségkutató Fizikaverseny I. forduló feladatainak megoldása. Gimnázium 9. évfolyam

Átírás:

Erők (rug., grav., súrl., közegell., centripet.,), és körmozgás, bolygómozgás Rugalmas erő: A rugalmas test (pl. rugó) megnyúlása egyenesen arányos a rugalmas erő nagyságával. Ezért lehet a rugót erőmérőnek használni. (rugós erőmérő) Példák rugalmas erőre: rugós óra, rugó a kerekek felett, íj, flippergolyó kilövő, lengéscsillapító rugó, trambulin, ugráló gumiasztal,... Rugalmas erőtörvény: F = - D Δl (F a rugalmas erő, Δl a rugó megnyúlása, D a rugóra jellemző állandó: rugóállandó, mértékegysége N/m ) Azért van a képletben mínusz, mert a megnyúlás ellentétes irányú a rugó erejével. Annak a rugónak nagyobb a rugóállandója, amelyik erősebb, vagyis ugyanakkora erőhatásra kisebb a megnyúlása.

Gravitációs erő tömegvonzás A gravitációs kölcsönhatásban csak vonzóerő van, taszító erő nincs. Bármely két test között van gravitációs vonzás. Ez az erő nagyobb, ha a két test tömege nagyobb és távolságuk kisebb (ha közelebb vannak egymáshoz). A tömegvonzást Cavandish mutatta ki torziós mérővel, ahol a felfüggesztett tömegek a másik tömeg vonzásának hatására elfordultak, és ezt a kis elfordulást a tükörre világított lézerfény kimutatta, mert a fonalra erősített tükör is kicsit elfordult.

A gravitációs vonzóerő (F g ) két test között: m 1, m 2 a két tömeg, r a távolságuk, f : egy állandó érték, gravitációs állandó A gravitációs erő (tömegvonzás) nagysága csak akkor jelentős nagyságú, ha legalább az egyik test egy égitest. Kisebb tárgyak (pl. két asztal) esetén elhanyagolható érték. A Föld által a Föld felszínéhez közeli tárgyra ható gravitációs erő: F g = m g, ahol m a tárgy tömege, g a gravitációs gyorsulás értéke a Föld felszínén: átlagosan 9,81 m/s 2 Ez az összefüggés a fenti általános tömegvonzás képletből származik, ha az egyik tömeg helyére a Föld tömegét, a távolság helyére pedig a Föld sugarát helyettesítjük be: 2 g = f m Föld / r Föld A g értéke és így a Föld felszínén levő tárgyra ható gravitációs erő függ a tárgy és a Föld középpontja közti távolságtól vagyis kis mértékben különbözik az Egyenlítőnél és a sarkoknál, és függ a talajtól mért távolságtól. Kerekítve 10 m/s 2

Súrlódási erő Csúszási súrlódási erő A mozgó test, tárgy és a vele érintkező felület között a mozgással ellentétes irányú fékező erő lép fel: csúszási súrlódási erő. Ennek oka: a két felület érdes felületén levő kiemelkedések és mélyedések egymásba akadnak. A csúszási súrlódási erő nagysága egyenesen arányos a két felületet összenyomó erővel. (Vízszintes talajon vízszintesen mozgó tárgynál ez egyenlő a test súlyával.) Vízszintes talajon egyenletesen mozgó testnél a húzóerő egyenlő a csúszási súrlódási erővel (a testre ható eredő erő = 0) A súrlódási erő és a nyomóerő aránya a felületre jellemző adat: csúszási súrlódási együttható. Jele: µ (mű, görög betű)

Példák a csúszási súrlódás csökkentésére: Zsírozás, olajozás (pl. autó motorolaj), csiszolás, jégpálya tisztítása (rolbázás), síléc vaxolás Példák a csúszási súrlódás növelésére: Téli gumi, hólánc, utak homokkal szórása Tapadási súrlódás Ha egy nyugalomban levő testet elmozdítani szeretnénk, a test és a vele érintkező felület között fellép a tapadási súrlódási erő. A tapadási súrlódási erő akkora, amekkora a húzóerő, csak ellentétes irányú, így a két erő eredője 0, ezért a test nem mozdul. A tapadási súrlódási erő maximuma az az érték, amikor sikerül elmozdítani a testet. A maximális tapadási súrlódási erő és a nyomóerő hányadosa a tapadási súrlódási együttható: µ 0

A tapadási súrlódási erő maximuma is egyenesen arányos a felületeket összenyomó erővel. F tmax =µ 0 F nyomó Ugyanolyan felületek között a tapadási súrlódási erő maximuma nagyobb, mint a csúszási (nehezebb valamit megmozdítani, mint csúsztatni, ha már elindult). Pl. emiatt kisebb az autó fékútja, nagyobb erő fékezi, ha a kerék forog (tapad), mintha blokkolva csúszik. 0 < µ < µ 0 Példák tapadási súrlódásra: Lépés, bútor elmozdítása, dugó az üvegben, ugrásnál elrugaszkodás, kézifék, szövetszálak az összesodrás után tapadnak, nem szakad szét Gördülési súrlódás Ha mozgó tárgy esetén a felületek közé kereket tesznek, a súrlódás sokkal kisebb lesz. A gördülési súrlódási együttható sokkal kisebb, mint a csúszási.

Közegellenállási erő Folyadék vagy légnemű anyagban (közegben) levő tárgy mozgását a közeg részecskéi akadályozzák. Ez az akadályozó erő a közegellenállási erő. (levegő esetén légellenállási erő) A közegellenállás egyenesen arányos - a közeg sűrűségével ( ), - a mozgó tárgy mozgásirányra merőleges felületének nagyságával (A), - a mozgó tárgy sebességének négyzetével (v 2 ). - A közegellenállási erő függ a mozgó tárgy alakjától. Erre jellemző szám a tárgy közegellenállási tényezője. Jele: c 1 A közegellenállási erő: Különböző alakú tárgyak c1 értéke:

Példák a közegellenállás csökkentésére: Úszóruha, áramvonalas alakú autó, vonat, hajó, repülő Példák a közegellenállás növelésére: Repülőgép-anyahajóra leszálló repülő vagy földre leszálló űrhajós kabin fékezése ejtőernyővel. Vitorlás hajókon nagyobb és több vitorlavászon kifeszítése. Példák, amikor a súrlódás vagy a közegellenállás előnyös: Télen utak, járdák érdesítése homokkal, fékek, sodrott fonál vagy kötél, vitorlás, ejtőernyős, dugó az üvegben Példák, amikor a súrlódás vagy a közegellenállás hátrányos: motorban a dugattyú súrlódása a hengerfallal (motorolaj csökkenti), járművekkel szembeni légellenállás, úszás, evezés, hajózás

Periódikus mozgás, körmozgás Az olyan mozgást, amelyben a test ugyanazt a mozgásszakaszt folyamatosan ismételi, periodikus mozgásnak nevezzük. Pl. ingaóra ingája, rugó rezgőmozgása, Föld forgása, körhinta, óra mutatója, stb... Körmozgás Egy anyagi pontnak tekintett tárgy körpályán való mozgása a körmozgás. Egyenletes a körmozgás, ha a kört a tárgy, test mindig ugyanannyi idő alatt teszi meg, sebességének nagysága állandó.

Egyenletes 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 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: a cp = v ω = v 2 / r

Centripetális erő Ahhoz, hogy egy test, tárgy körpályán mozogjon olyan erőnek kell rá hatnia, amelyik a kör középpontjába mutat. Ez az erő a körmozgás centripetális gyorsulásával egyenesen arányos. Ez az erő: centripetális erő jele: Fcp 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.)

Azt a sebességet, amikor a műhold vagy űrhajó a bolygó körül éppen körpályán kering, I. kozmikus sebességnek hívjuk. A Földön ez az érték kb. 8 km/s. Ha ennél kisebb sebességgel halad, akkor belezuhan a bolygóba, ha nagyobbal, akkor ellipszis pályán kering, vagy ha eléri a II. kozmikus sebességet (szökési sebességet), akkor elhagyja a bolygót. A bolygómozgás törvényeit Kepler fedezte fel: Kepler I. törvénye: A bolygók a Nap körül ellipszis pályán keringenek, amelynek az egyik gyújtópontjában a Nap áll.

Kepler II. törvénye: A bolygó vezérsugara (A Nap és a bolygót összekötő szakasz) (a képen r ), azonos idők alatt azonos területeket súrol. Ez azt jelenti, hogy a bolygó a Naphoz közelebb gyorsabban, a Naptól távolabb lassabban halad. Kepler III. törvénye: A bolygók keringési idejének négyzetei úgy aránylanak egymáshoz, mint az ellipszis pályájuk félnagytengelyének (vagy egyszerűbben a Naptól való átlagos távolságuknak) a köbei. A Naprendszer bolygói méretarányosan: