FYS01: Fysiikka luonnontieteenä

Koko: px
Aloita esitys sivulta:

Download "FYS01: Fysiikka luonnontieteenä"

Transkriptio

1 FYS01: Fysiikka luonnontieteenä kurssin muistiinpanot Rami Nuotio päivitetty

2 Sisältö 1. Johdanto Mitä fysiikka on? Miksi fysiikkaa? 3 2. Mittaaminen Suure Yksikönmuunnoksia Likiarvoilla laskeminen Mittaaminen Graafinen esitys 5 3. Liike Vauhti ja nopeus Tasainen liike Kiihtyvyys Putoaminen 8 4. Vuorovaikutus ja voima Voima ja liikkeen muutos 9 5. Maailmankaikkeuden rakenne Perusvuorovaikutukset ja -hiukkaset Makrokosmos ja maailmankaikkeuden synty Energia Säteily Ionisoimaton säteily Ionisoiva säteily 13 1 Alkusanat Tämä moniste sisältää Seinäjoen lukion II jaksossa pitämieni fysiikan ykköskurssien muistiinpanoja, mutta ei kuitenkaan (ainakaan vielä) piirrettyjä kuvia tai kuvaajia eikä tehtyjä mittaustöitä/tuloksia! Moniste on tarkoitettu (1) OPISKELIJALLE: Käsin kirjoitettujen muistiinpanojen TUEKSI. Jos olet ollut poissa tunnilta tai et ole ehtinyt kirjoittaa/saada selvää joistain merkinnöistä, voit kopioida muistiinpanot täältä. Muista kopioida kuvat ja kuvaajat kaverilta!) (2) Opettajalle: Kurssimuistiinpanojen tallentamiseksi pysyvämpään muotoon. Muistiinpanot EIVÄT KORVAA OPPIKIRJAA, vaan tukevat ja pyrkivät selkeyttämään kirjassa käytyjä asioita. Kaikki tehtävät ovat oppikirjasta ja viittaan monisteessa myös kirjan esimerkkeihin. Kirjan tekstiä ja esimerkkejä KANNATTAA LUKEA kurssin edetessä tehtävien tekemisen lisäksi, sillä etenemme useimmiten vain todella vähän kerrallaan sivumääräisesti ja asia on helpompi omaksua vähän kerrallaan kuin juuri ennen koetta. Vielä varoitus: Monisteessa saattaa helposti olla painovirheitä! Jos jokin näyttää kummalliselta tai väärältä, se voi hyvinkin olla väärin. Vertaa silloin

3 2kaverin kanssa tunnilla kirjoitettuun ja ilmoittakaa virheestä, niin korjaan sen tekstiin.

4 1.1. Mitä fysiikka on? 1. Johdanto Fysiikka on kokeellinen luonnontiede. Fysiikassa tieto pohjautuu havaintoihin ja mittauksiin. Fysiikka etsii matemaattisia lainalaisuuksia kuvaamaan luonnonilmiöitä Miksi fysiikkaa? Luonnonilmiöiden ymmärtäminen Yleissivistys Ongelmanratkaisutaidot Tekniset sovellukset Jatko-opinnot ja työelämä (luonnontieteen alat, tekniikka, lääketiede, koulutus, tutkimus, liike-elämä, julkishallinto) Lue itsenäisesti oppikirjan sivut Suure. 2. Mittaaminen Suure on ilmiön, kappaleen tai aineen mitattavissa oleva ominaisuus. Vektorisuureella on suuruus ja suunta, esim. nopeus, voima. Skalaarisuureella on vain suuruus, esim. massa, aika. Suureita mitataan vertaamalla sovittuun mittayksikköön, esim. sekunti, metri, jalka, kyynärä... Standardisointi johti SI-järjestelmään (ks. MAOL s. 66). Perussuure Tunnus Yksikkö pituus l,s m massa m kg aika. t s Johdannaissuure Tunnus Yksikkö tiheys ρ kg/m 3 nopeus v m/s kiihtyvyys a m/s 2 voima. F kgm/s 2 = N Suureen yksikkö voidaan merkitä hakasulkeiden avulla, esim. [m] = 1 kg. 3

5 4 Pienille ja suurille luvuille käytetään kymmenpotenssiesitystä tai kerrannaisyksiköitä (ks. MAOL s. 67). Esim. punaisen valon aallonpituus on 700 nanometriä. Metreinä 700nm = m = 0, m. Tehtäväsarja 1. s : 2 2, 2 9, 2 10, 2 11, 2 12, 2 13, Yksikönmuunnoksia. Yksikönmuunnos km/h m/s suoritetaan kertomalla lukuarvo luvulla 3,6. Esimerkiksi 50 km h 1000 m 1000 m = 50 = s 3600 s = 50 3,6 = 13,888...m/s 14m/s. Yksikönmuunnos km/h m/s suoritetaan jakamalla lukuarvo luvulla 3, Likiarvoilla laskeminen. Mittaustulokset ovat aina likiarvoja. Merkitsevät numerot kertovat lukuarvon tarkkuuden. Yleissääntö: Merkitseviä numeroita ovat kaikki muut paitsi kokonaisluvun loppunollat desimaaliluvun alkunollat Jos lukuja kerrotaan, jaetaan tai korotetaan potenssiin, niin tulokseen tulee niin monta merkitsevää numeroa kuin epätarkimmassa lähtöarvossa. Esim. 9,81 }{{} 3 merkitsevää 1200 }{{} 2 merkitsevää m s = } {{ }. 2 merkitsevää Jos lukuja lasketaan yhteen tai vähennetään, niin tulokseen tulee yhtä monta desimaalia kuin epätarkimmassa lähtöarvossa. Esim. 80 cm + 2,4 cm + 0,198 cm = 82,598 cm 83 cm. Välivaiheissa ei saa pyöristää liikaa! On otettava mukaan vähintään 2 merkitsevää numeroa enemmän kuin lopputuloksen tarkkuuteen. Tehtäväsarja 2. s. 27: 2 15, 2 16, 2 17, Mittaaminen. Mittaustulos on aina likiarvo. Mittausvirhe johtuu mittausvälineistä mittaajasta mitattavasta kohteesta

6 mittausolosuhteista. Mittaustarkkuus kertoo mittauksen luotettavuuden. Mitattu suure voidaan ilmoittaa muodossa 5 x = x m ± x, missä x m on mittaustulos ja x virhe. Mittaustulosta voi tarkentaa toistamalla mittaus useasti ja laskemalla mittausten keskiarvo. Virhettä voidaan arvioida laskemalla kunkin mittauksen poikkeama keskiarvosta ja sitten näiden poikkeamien keskiarvo. Esim. Jos mittaustulos t 1 = 14,05 s ja kaikkien mittaustulosten keskiarvo on 14,161 s, niin tuloksen t 1 poikkeama keskiarvosta on t 1 = 14,05 s 14,161 s = 0,111 s = 0,111 s. x i t i /s t i /s Tehtäväsarja 3. s. 31: 2 22, 2 25, 2 26, Graafinen esitys. Esitetään suureiden (x ja y) mittaustulokset (x,y)-koordinaatistossa. Suure x on vaaka-akselilla ja y pystyakselilla. Suureen tunnus merkitään akselien positiiviselle puolelle. Yksikkö sekä mitta-asteikko merkitään akselien negatiiviselle puolelle. Tavoite on löytää matemaattinen malli suureiden riippuvuudelle. Piirretään kuvaaja, joka istuu mahdollisimman hyvin mittaustuloksiin (esim. suora, paraabeli, hyperbeli...). Pisteitä EI saa yhdistää murtoviivalla, vaan on tehtävä graafinen tasoitus, joka vähentää satunnaisvirheiden vaikutusta. Jos kuvaaja on suora, on kyseessä lineaarinen malli: x ja y ovat suoraan verrannollisia eli x y tai y = kx missä k on suoran fysikaalinen kulmakerroin. Mitä jyrkempi suora, sitä suurempi on kulmakerroin. Kulmakerroin voidaan laskea k = y x = y 2 y 1 x 2 x 1

7 6 Huom! Ota pisteet (x 1,y 1 ) ja (x 2,y 2 ) tasoitetulta suoralta, sillä mittauspisteet eivät välttämättä ole suoralla! Interpolointi tarkoittaa arvojen määritystä mittaustulosten väliltä ja ekstrapolointi mittaustulosten ulkopuolelta. Esimerkiksi tiheys ρ = m V voidaan määrittää fysikaalisena kulmakertoimena. 3. Liike Liikkeen lajeja ovat etenemisliike pyörimisliike värähtelyliike aaltoliike Liike on suhteellista Esim. Maa pyörii, mutta emme tunne sitä, koska pyörimme sen mukana. Laiva purjehtii rantaviivan suuntaan nopeudella 6 m/s. Kannella matruusi heittää pallon kaverilleen nopeudella 10 m/s laivan kulkusuuntaan. Maalta katsoen pallon nopeus on 16 m/s. Tässä luvussa tutkitaan suoraviivaista liikettä: eteen/taakse tai ylös/alas Vauhti ja nopeus. Nopeus on vektorisuure, eli sillä on suuruus ja suunta. Esimerkiksi v 1 = 3 m/s länteen ja v 2 = 2 m/s kaakkoon. Nopeuden suuruutta sanotaan vauhdiksi. Vauhtia käytetään, jos suunta on epäoleellinen. Esim. Auton vauhti oli 78 km/h. Usein nopeus (suuruus ja/tai suunta) vaihtelee matkan aikana. Keskivauhti on v = s t = kuljettu matka matkaan kulunut aika Ylläolevasta yhtälöstä voidaan ratkaista myös aika tai matka: t = s v s = vt Katso kirjan esimerkit s Tehtäväsarja 4. s. 46: 3 1, 3 2, 3 3, 3 5, 3 9. Siirtymä x on kahden pisteen välinen etäisyys Keskinopeus on

8 7 v k = x t = x 2 x 1 = siirtymä t 2 t 1 liikkeen kesto Huomaa, että muutos on aina loppuarvo - alkuarvo. Jos liike on suoraviivaista ja tapahtuu vain yhteen suuntaan, niin siirtymä = kokonaismatka eli x = s ja keskinopeus = keskivauhti, ts. v k = v. Siis mitä eroa on keskinopeudella ja keskivauhdilla? Jos uimari ui 25 m altaan päästä päähän ajassa 45 s, niin mutta v = s t = 50 m 45 s v k = x t = x 2 x 1 t 2 t 1 1,1 m/s, = 0 m 0 m 45 s 0 s = 0 m/s, koska alku- ja loppupaikka on sama! Kun liike on suoraviivaista, niin nopeuden etumerkki kertoo liikkeen suunnan. Hetkellinen nopeus ajan hetkellä t saadaan x(t)-kuvaajasta piirtämällä kuvaajalle tangenttisuora kohtaan t ja laskemalla sen kulmakerroin. Tehtäväsarja 5. s. 53: 3 11, 3 12, 3 13, 3 15, Tasainen liike. Liike on tasaista, jos kappaleen vauhti on vakio (eli ei muutu) ja liikkeen suunta ei muutu. Kappaleen lähtöpaikka voi olla muukin kuin x = 0. Aika yleensä aloitetaan nollasta. Liike voi tapahtua myös negatiiviseen suuntaan. Jälkimmäisessä tilanteessa kuvaaja on laskeva suora, jonka kulmakerroin on negatiivinen, ts. v < 0. Kappale liikkuu taaksepäin. Yhtälöstä v = x t voidaan ratkaista x = v t. Jos lähtöpaikka on x 0 ja sitten kuljetaan nopeudella v ajan t verran, niin paikka on x = x 0 + vt. Kappaleen siirtymä x saadaan (t,v)-koordinaatistossa fysikaalisena pinta-alana. Erityisesti tasaisessa liikkeessä Katso kirjan esimerkki 1, s. 57. x = v t Tehtäväsarja , 3 20, 3 21, 3 22, 3 23, 3 24, 3 25.

9 83.3. Kiihtyvyys. Liike on usein muuttuvaa: Nopeuden suuruus, suunta tai molemmat muuttuvat. Kiihtyvyys a on nopeuden muutosnopeus : a = v t = v 2 v 1 t 2 t 1 Kiihtyvyyden yksikkö [a] = [v] m [t] = s s = m s 1 s = m s 2 Tasaisesti kiihtyvässä liikkeessä kiihtyvyys on vakio eli kuvaaja (t,v)- koordinaatistossa on suora ja (t,x)-koordinaatistossa paraabeli. Keskikiihtyvyys kuvaa nopeuden keskimääräistä muutosta aikavälillä t 1... t 2. a k = v t = v 2 v 1 t 2 t Putoaminen. Jos ilmanvastus on pieni, niin (Maassa) kaikilla kappaleilla on massasta riippumatta sama kiihtyvyys, putoamiskiihtyvyys g 9,81 m/s 2. Putoamisen alussa liike on likimain tasaisesti kiihtyvää. Ilmanvastus kasvaa nopeuden kasvaessa, jolloin kappaleen kiihtyvyys pienenee kunnes lopulta nopeus ei enää kasva. Tehtäväsarja , 3 33, 3 35, 3 37, Tee myös kirjan kappaleen 3 lopussa oleva testi sivulta Vuorovaikutus ja voima Kappaleet vuorovaikuttavat keskenään. Esim. Maa vetää omenaa puoleensa. Käsi tukee omenaa ja estää sitä putoamasta. Vuorovaikutuksia ilmentävät voimat. Voima F on vektorisuure ja sen yksikkö [F ] = N (newton). Kosketusvoimia ovat mm. Tukivoima N Langan jännitysvoima T Kitka F µ Väliaineen (ilman-, veden-) vastus F v Jousivoima Etävoimia (kappaleet eivät ole kosketuksissa) ovat mm.

10 9 paino eli painovoima eli gravitaatiovoima Ḡ sähköinen voima magneettinen voima jne. Voimat esiintyvät aina pareittain: Voiman ja vastavoiman laki eli Newtonin III laki: Kahden kappaleen A ja B kohdistama voima F AB on yhtä suuri, mutta vastakkaissuuntainen B:n A:han kohdistamaan voimaan F BA nähden. Esim. Maa vetää omenaa puoleensa yhtä suurella mutta vastakkaissuuntaisella voimalla kuin omena vetää Maata. Kokonaisvoimalla tarkoitetaan kaikkien (merkityksellisten) kappaleeseen vaikuttavien voimien yhteisvaikutusta. Esim. Jäällä liukuvaan kiekkoon vaikuttavat gravitaatio alaspäin pinnan tukivoima ylöspäin kitka liikettä vastaan ilmanvastus liikettä vastaan Huom. Ei liikkeen suuntaista voimaa, jos mikään ei työnnä kiekkoa! Voimakuvio (vapaakappalekuvio) esittää kappaleeseen vaikuttavat voimat (suunnat ja voimakkuudet). Esim. Liukuva kiekko (kopioi kuvio kaverilta!) Huom! Kiekkoon vaikuttavat N ja Ḡ yhtä suuret (yhtä pitkät vektorit) ja vastakkaissuuntaiset, joten ne kumoavat toisensa. F µ ja F v hidastavat liikettä. Entä jos ei olisi ollenkaan vastusvoimia? Tai entä jos kiekkoa työnnetään eteenpäin yhtäsuurella voimalla kuin F µ ja F v yhteensä? Jatkavuuden laki eli Newtonin I laki: Kappale, johon vaikuttava kokonaisvoima on nolla, on levossa (ellei se liiku) tai jatkaa suoraviivaista etenemistä nopeuden muuttumatta. Tehtäväsarja ,4 4,4 5,4 6, Voima ja liikkeen muutos. Kappaleen liike muuttuu, kun sen nopeus kasvaa tai suunta muuttuu eli sillä on kiihtyvyyttä. Liikkeen muutokseen tarvitaan aina ulkoinen voima Esim. Kitka auton renkaiden ja tien välissä. Dynamiikan peruslaki eli Newtonin II laki: Kappaleeseen vaikuttava kokonaisvoima F antaa m-massaiselle kappaleelle kiihtyvyyden ā siten,

11 10 että ā = F m, toisin sanoen F = mā. Yhtälöä F = mā sanotaan kappaleen liikeyhtälöksi. ā:n suunta on sama kuin F :n suunta. Mitä suurempi F, sitä suurempi a. Mitä suurempi m, sitä pienempi a eli raskaamman kappaleen liiketilaa on vaikeampi muuttaa! Kahden kappaleen vuorovaikutuksessa massa ilmenee hitautena eli inertiana, kappaleen ominaisuutena vastustaa liiketilan muutosta. Kevyt kiekko pysähtyy maalivahtiin, mies liikahtaa tuskin ollenkaan. Voimatehtävissä tilanteesta kannattaa piirtää kuva. Tilannekuva hahmottelee kokonaisuuden. Voimakuvio (= vapaakappalekuva) rajaa tarkastelun tutkittavaan kappaleeseen. Esim. Auto vetää vaakasuoralla tiellä lavaa, jonka kyydissä on lipasto. Piirrä lavaan kohdistuvat voimat. (Oletetaan ilmanvastus pieneksi.) Tilannekuva: (kopioi kaverilta!) Etsi kuvasta lavan kanssa vuorovaikuttavat kappaleet. Vapaakappalekuva: (kopioi kaverilta!) Tehtäväsarja , 4 16, 4 7, 4 18, 4 19, Paino G on gravitaatiovuorovaikutuksen aiheuttama voima, joka kohdistuu kohti Maan keskipistettä (ja määrittää suunnan alas ). Newtonin II lain mukaan ḡ = Ḡ, eli Ḡ = mḡ. m missä g on putoamiskiihtyvyys 9,81 m/s 2. Vapaassa putoamisessa kappaleeseen kohdistuu vain G. Painoton tila johtuu siitä, että kaikki kappaleet putoavat yhtä nopeasti eli tukivoimia ei ole. Kuussa putoamiskiihtyvyys on noin 1/6 g:stä. Siis myös G on Kuussa 1/6 painosta Maassa, vaikka massa onkin sama. Tehtäväsarja , 4 13, 4 15, 4 21, 4 23, Tee myös kirjan kappaleen 4 lopussa oleva testi sivulta Maailmankaikkeuden rakenne 5.1. Perusvuorovaikutukset ja -hiukkaset.

12 Kaikki fysikaaliset vuorovaikutukset selittyvät perusvuorovaikutuksilla 11 (4 kpl): Perusvuorovaikutus suhteellinen voimakkuus välittäjähiukkanen vahva 1 gluoni sähkömagneettinen fotoni heikko välibosoni gravitaatio gravitoni 2 teoriaa: Klassisen fysiikan kenttä kuvaa etävuorovaikutusta, esim. magneettikenttä Hiukkasfysiikan malli: välittäjähiukkaset Isaac Newtonin gravitaatiolaki v. 1687: Gravitaatiovoima riippuu vuorovaikuttavien kappaleiden massoista ja etäisyydestä toisistaan. Gravitaatio on aina vetovoima ja se heikkenee etäisyyden kasvaessa Sähköinen ja magneettinen voima ovat joko vetäviä (erimerkkiset) tai hylkiviä (samanmerkkiset) Aineen kemialliset ominaisuudet sekä kosketusvoimat aiheutuvat atomien välisistä sähkömagneettisista voimista! Vahva vuorovaikutus pitää atomiytimen koossa. Atomi koostuu elektronipilvestä ja ytimestä. Elektronipilvessä ovat elektronit e ja ytimessä protonit p + sekä neutronit n. Yhteisnimeltään ytimen osat ovat nukleoneja. Kuvat atomeista ovat harhaanjohtavia. Atomin massa on 99,9% ytimessä ja atomin halkaisija on kertainen ytimen kokoon nähden. Nukleonit koostuvat kvarkeista. Kvarkkeja on 6 eri lajia: ylös u alas d outo s lumo c tosi t kaunis b Protoni koostuu kahdesta u-kvarkista ja yhdestä d-kvarkista (uud) ja neutroni kahdesta d-kvarkista ja yhdestä u-kvarkista (ddu). u-kvarkin varaus on + 2/3 e ja d-kvarkin varaus on -1/3 e, joten esim. protonin varaus on summa 2/3 + 2/3-1/3 = +1 kuten tiedämmekin. Kvarkkeja ei esiinny vapaina. Elektroni on leptoni. Leptonejakin on 6 eri lajia.

13 12 Kaikki maailmankaikkeuden näkyvä aine koostuu perushiukkasista = kvarkit + leptonit (ks. kirjan s. 116 taulukko). Käytännössä kaikki havaitsemamme aine koostuu u- ja d-kvarkeista ja elektroneista. Jokaisella perushiukkasella on vielä oma antihiukkasensa, esim. elektronilla positroni. Vahva vuorovaikutus aiheuttaa ydinvoiman kvarkkien välille. Sopivan lähellä toisiaan nukleonit sitoutuvat ytimeksi ydinvoiman takia. Toisaalta erittäin lähellä ydinvoima on hylkivä. Vahvan vuorovaikutuksen kantama on lyhyt eli se heikkenee nopeasti etäisyyden kasvaessa. Heikko vuorovaikutus kvarkkien välillä aiheuttaa kvarkin muutoksen toiseksi kvarkiksi (u d tai d u).silloinhan protoni muuttuu neutroniksi tai päinvastoin, ja samalla ydin säteilee beetahiukkasen eli elektronin tai positronin. Tätä sanotaan beetahajoamiseksi Makrokosmos ja maailmankaikkeuden synty. Lue näistä itsenäisesti oppikirjasta. 6. Energia Energiaa ei synny eikä häviä se vain muuttaa muotoaan. Energian muuttuminen muodosta toiseen perustuu voiman tekemään työhön. Esim. Käsi tekee palloon nostotyön, joka varastoituu pallon potentiaalienergiaksi. Kun pallo pudotetaan, potentiaalienergia muuttuu pallon liike-energiaksi. Energian SI-yksikkö on joule J, myös kaloria cal käytetään. (1 cal = 4,1868 J) Energia luokitellaan vapaisiin ja sidottuihin energialajeihin. Selvitä kirjan kappaleesta tehtävän 6 1 mukaisesti, miten energialajit poikkeavat toisistaan ja luettele muutamia energialajeja. Etsi sitten vastaus tehtävän 6 8 mukaisesti, mihin perustuu auringon energiantuotto. Massaan sisältyy energiaa E = mc 2, missä c = valonnopeus. Lue kasvihuoneilmiöstä s Säteily 2 teoriaa: sähkömagneettinen säteily on aaltoliikettä, joka koostuu sähkö- ja magneettikenttien etenemisestä valonnopeudella.

14 13 fotoneja (hiukkasia) eli kvantteja, sähkömagneettisen säteilyn energiapaketteja. Luokitellaan ionisoimattomiin ja ionisoiviin säteilylajeihin: 7.1. Ionisoimaton säteily. Radioaallot. (viestintään ym.) Mikroaallot. (mikroaaltouunit, tutkat, WLAN...) Infrapunasäteily, lämpösäteily. (lämpö; lämpökamerat, kaukosäätimet...) Näkyvä valo. Violetti 400 nm Punainen 700 nm. Aurinko tärkein lähde Välttämätöntä kasvien fotosynteesille Ultraviolettisäteily <400 nm Otsonikerros suodattaa Auringon UV-säteilyä Hyötyjä: rusketus, D-vitamiini Haittoja: syöpäriski, ihon palaminen 7.2. Ionisoiva säteily. Irrottaa atomeista elektroneja. Tästä seuraa esimerkiksi solujen mutatoitumista ja tuhoutumista. Röntgensäteily (läpivalaisu, sädehoito) lyhytaaltoista sähkömagneettista säteilyä läpäisee kevyistä alkuaineista koostuvaa ainetta, pysähtyy esim. lyijyyn Gammasäteily lyhytaaltoisinta sähkömagneettista säteilyä, röntgensäteilyäkin läpitunkevampaa Hiukkassäteilyä syntyy radioaktiivisten aineiden epästabiilien ydinten hajotessa radioaktiivisen aineen aktiivisuus A on sen hajoamisnopeus (hajoamista sekunnissa) [A] = 1Bq (becquerel). Puoliintumisaika T 1/2 on se aika, jossa radioaktiivisten ydinten määrä puolittuu. Alfasäteily on heliumatomien ( 4 2He ytimiä. Se ionisoi voimakkaasti. ei läpäise paperia tai vaatteita. etenee ilmassa vain n. 10 cm matkan. on elimistössä vaarallinen! Radon-kaasu on alfa-aktiivista ja sitä tulee maaperästä rakennusten sisäilmaan aiheuttaen keuhkosyövän riskiä. Beetasäteily koostuu elektroneista tai positroneista. Se

15 14 syntyy beetahajoamisessa. läpäisee ihon ja ionisoi atomeja. Positroni antihiukkasena annihiloi elektronin, jolloin syntyy gammasäteilyä. Neutronisäteily ei itsessään ionisoi, mutta sen seurauksena voi syntyä ionisoivaa säteilyä. on käytössä syöpähoidoissa. Lue säteilyltä suojautumisesta ja säteilyn hyötykäytöstä kirjasta s

g-kentät ja voimat Haarto & Karhunen

g-kentät ja voimat Haarto & Karhunen g-kentät ja voimat Haarto & Karhunen Voima Vuorovaikutusta kahden kappaleen välillä tai kappaleen ja sen ympäristön välillä (Kenttävoimat) Yksikkö: newton, N = kgm/s Vektorisuure Aiheuttaa kappaleelle

Lisätiedot

VUOROVAIKUTUS JA VOIMA

VUOROVAIKUTUS JA VOIMA VUOROVAIKUTUS JA VOIMA Isaac Newton 1642-1727 Voiman tunnus: F Voiman yksikkö: 1 N (newton) = 1 kgm/s 2 Vuorovaikutus=> Voima Miten Maa ja Kuu vaikuttavat toisiinsa? Pesäpallon ja Maan välinen gravitaatiovuorovaikutus

Lisätiedot

VUOROVAIKUTUKSESTA VOIMAAN JA EDELLEEN LIIKKEESEEN. Fysiikan ja kemian perusteet ja pedagogiikka, luento Kari Sormunen

VUOROVAIKUTUKSESTA VOIMAAN JA EDELLEEN LIIKKEESEEN. Fysiikan ja kemian perusteet ja pedagogiikka, luento Kari Sormunen VUOROVAIKUTUKSESTA VOIMAAN JA EDELLEEN LIIKKEESEEN Fysiikan ja kemian perusteet ja pedagogiikka, 1.-2. luento Kari Sormunen Mitä yhteistä? Kirja pöydällä Opiskelijapari Teräskuulan liike magneetin lähellä

Lisätiedot

Fysiikan perusteet. Voimat ja kiihtyvyys. Antti Haarto

Fysiikan perusteet. Voimat ja kiihtyvyys. Antti Haarto Fysiikan perusteet Voimat ja kiihtyvyys Antti Haarto.05.01 Voima Vuorovaikutusta kahden kappaleen välillä tai kappaleen ja sen ympäristön välillä (Kenttävoimat) Yksikkö: newton, N = kgm/s Vektorisuure

Lisätiedot

Laskun vaiheet ja matemaattiset mallit

Laskun vaiheet ja matemaattiset mallit Laskun vaiheet ja matemaattiset mallit Jukka Sorjonen sorjonen.jukka@gmail.com 28. syyskuuta 2016 Jukka Sorjonen (Jyväskylän Normaalikoulu) Mallit ja laskun vaiheet 28. syyskuuta 2016 1 / 22 Hieman kertausta

Lisätiedot

Fysiikan perusteet ja pedagogiikka (kertaus)

Fysiikan perusteet ja pedagogiikka (kertaus) Fysiikan perusteet ja pedagogiikka (kertaus) 1) MEKANIIKKA Vuorovaikutus vuorovaikutuksessa kaksi kappaletta vaikuttaa toisiinsa ja vaikutukset havaitaan molemmissa kappaleissa samanaikaisesti lajit: kosketus-/etä-

Lisätiedot

Fysiikan ja kemian perusteet ja pedagogiikka Kari Sormunen Kevät 2012

Fysiikan ja kemian perusteet ja pedagogiikka Kari Sormunen Kevät 2012 Fysiikan ja kemian perusteet ja pedagogiikka Kari Sormunen Kevät 2012 LIIKE Jos vahvempi kaveri törmää heikompaan kaveriin, vahvemmalla on enemmän voimaa. Pallon heittäjä antaa pallolle heittovoimaa, jonka

Lisätiedot

Ohjeita fysiikan ylioppilaskirjoituksiin

Ohjeita fysiikan ylioppilaskirjoituksiin Ohjeita fysiikan ylioppilaskirjoituksiin Kari Eloranta 2016 Jyväskylän Lyseon lukio 11. tammikuuta 2016 Kokeen rakenne Fysiikan kokeessa on 13 tehtävää, joista vastataan kahdeksaan. Tehtävät 12 ja 13 ovat

Lisätiedot

Leptonit. - elektroni - myoni - tauhiukkanen - kolme erilaista neutriinoa. - neutriinojen varaus on 0 ja muiden leptonien varaus on -1

Leptonit. - elektroni - myoni - tauhiukkanen - kolme erilaista neutriinoa. - neutriinojen varaus on 0 ja muiden leptonien varaus on -1 Mistä aine koostuu? - kaikki aine koostuu atomeista - atomit koostuvat elektroneista, protoneista ja neutroneista - neutronit ja protonit koostuvat pienistä hiukkasista, kvarkeista Alkeishiukkaset - hiukkasten

Lisätiedot

on hidastuvaa. Hidastuvuus eli negatiivinen kiihtyvyys saadaan laskevan suoran kulmakertoimesta, joka on siis

on hidastuvaa. Hidastuvuus eli negatiivinen kiihtyvyys saadaan laskevan suoran kulmakertoimesta, joka on siis Fys1, moniste 2 Vastauksia Tehtävä 1 N ewtonin ensimmäisen lain mukaan pallo jatkaa suoraviivaista liikettä kun kourun siihen kohdistama tukivoima (tässä tapauksessa ympyräradalla pitävä voima) lakkaa

Lisätiedot

Fysiikan lisäkurssin tehtävät (kurssiin I liittyvät, syksy 2013, Kaukonen)

Fysiikan lisäkurssin tehtävät (kurssiin I liittyvät, syksy 2013, Kaukonen) 1. Ylöspäin liikkuvan hissin, jonka massa on 480 kg, nopeus riippuu ajasta oheisen kuvion mukaisesti. Laske kannatinvaijeria jännittävä voima liikkeen eri vaiheissa. (YO, S 84) 0-4s: 4,9 kn, 4..10s: 4,7

Lisätiedot

Kertauskysymyksiä. KPL1 Suureita ja mittauksia. KPL2 Vuorovaikutus ja voima. Avain Fysiikka KPL 1-4

Kertauskysymyksiä. KPL1 Suureita ja mittauksia. KPL2 Vuorovaikutus ja voima. Avain Fysiikka KPL 1-4 Kertauskysymyksiä KPL1 Suureita ja mittauksia 1. Suure on kappaleen ominaisuus, joka voidaan jollain tavalla mitata 2. Mittayksiköksi, tai lyhyemmin yksiköksi 3. Si-järjestelmä on kansainvälinen mittayksikköjärjestelmä

Lisätiedot

Laskun vaiheet ja matemaattiset mallit

Laskun vaiheet ja matemaattiset mallit Laskun vaiheet ja matemaattiset mallit Jukka Sorjonen sorjonen.jukka@gmail.com 26. syyskuuta 2016 Jukka Sorjonen (Jyväskylän Normaalikoulu) Mallit ja laskun vaiheet 26. syyskuuta 2016 1 / 14 Hieman kertausta

Lisätiedot

Alkeishiukkaset. Standarimalliin pohjautuen:

Alkeishiukkaset. Standarimalliin pohjautuen: Alkeishiukkaset Alkeishiukkaset Standarimalliin pohjautuen: Alkeishiukkasiin lasketaan perushiukkaset (fermionit) ja alkeishiukkasbosonit. Ne ovat nykyisen tiedon mukaan jakamattomia hiukkasia. Lisäksi

Lisätiedot

Mekaniikan jatkokurssi Fys102

Mekaniikan jatkokurssi Fys102 Mekaniikan jatkokurssi Fys10 Kevät 010 Jukka Maalampi LUENTO 7 Harmonisen värähdysliikkeen energia Jousen potentiaalienergia on U k( x ) missä k on jousivakio ja Dx on poikkeama tasapainosta. Valitaan

Lisätiedot

FYSIIKKA (FY91): 9. KURSSI: Kertauskurssi KOE 30.01.2014 VASTAA KUUTEEN (6) TEHTÄVÄÄN!!

FYSIIKKA (FY91): 9. KURSSI: Kertauskurssi KOE 30.01.2014 VASTAA KUUTEEN (6) TEHTÄVÄÄN!! FYSIIKKA (FY91): 9. KURSSI: Kertauskurssi KOE 30.01.2014 VASTAA KUUTEEN (6) TEHTÄVÄÄN!! 1. Vastaa, ovatko seuraavat väittämät oikein vai väärin. Perustelua ei tarvitse kirjoittaa. a) Atomi ei voi lähettää

Lisätiedot

Luvun 5 laskuesimerkit

Luvun 5 laskuesimerkit Luvun 5 laskuesimerkit Esimerkki 5.1 Moottori roikkuu oheisen kuvan mukaisessa ripustuksessa. a) Mitkä ovat kahleiden jännitykset? b) Mikä kahleista uhkaa katketa ensimmäisenä? Piirretäänpä parit vapaakappalekuvat.

Lisätiedot

Sähköstatiikka ja magnetismi Coulombin laki ja sähkökenttä

Sähköstatiikka ja magnetismi Coulombin laki ja sähkökenttä Sähköstatiikka ja magnetismi Coulombin laki ja sähkökenttä Antti Haarto.5.13 Sähkövaraus Aine koostuu Varauksettomista neutroneista Positiivisista protoneista Negatiivisista elektroneista Elektronien siirtyessä

Lisätiedot

Vastaa kaikkiin kysymyksiin. Oheisista kaavoista ja lukuarvoista saattaa olla apua laskutehtäviin vastatessa.

Vastaa kaikkiin kysymyksiin. Oheisista kaavoista ja lukuarvoista saattaa olla apua laskutehtäviin vastatessa. Valintakoe 2016/FYSIIKKA Vastaa kaikkiin kysymyksiin. Oheisista kaavoista ja lukuarvoista saattaa olla apua laskutehtäviin vastatessa. Boltzmannin vakio 1.3805 x 10-23 J/K Yleinen kaasuvakio 8.315 JK/mol

Lisätiedot

Fysiikan kurssit. MAOL OPS-koulutus Naantali 21.11.2015 Jukka Hatakka

Fysiikan kurssit. MAOL OPS-koulutus Naantali 21.11.2015 Jukka Hatakka Fysiikan kurssit MAOL OPS-koulutus Naantali 21.11.2015 Jukka Hatakka Valtakunnalliset kurssit 1. Fysiikka luonnontieteenä 2. Lämpö 3. Sähkö 4. Voima ja liike 5. Jaksollinen liike ja aallot 6. Sähkömagnetismi

Lisätiedot

Hiukkasfysiikan luento 21.3.2012 Pentti Korpi. Lapuan matemaattisluonnontieteellinen seura

Hiukkasfysiikan luento 21.3.2012 Pentti Korpi. Lapuan matemaattisluonnontieteellinen seura Hiukkasfysiikan luento 21.3.2012 Pentti Korpi Lapuan matemaattisluonnontieteellinen seura Atomi Aine koostuu molekyyleistä Atomissa on ydin ja fotonien ytimeen liittämiä elektroneja Ytimet muodostuvat

Lisätiedot

FYSIIKKA. Mekaniikan perusteita pintakäsittelijöille. Copyright Isto Jokinen; Käyttöoikeus opetuksessa tekijän luvalla. - Laskutehtävien ratkaiseminen

FYSIIKKA. Mekaniikan perusteita pintakäsittelijöille. Copyright Isto Jokinen; Käyttöoikeus opetuksessa tekijän luvalla. - Laskutehtävien ratkaiseminen FYSIIKKA Mekaniikan perusteita pintakäsittelijöille - Laskutehtävien ratkaiseminen - Nopeus ja keskinopeus - Kiihtyvyys ja painovoimakiihtyvyys - Voima - Kitka ja kitkavoima - Työ - Teho - Paine LASKUTEHTÄVIEN

Lisätiedot

Mekaaninen energia. Energian säilymislaki Työ, teho, hyötysuhde Mekaaninen energia Sisäenergia Lämpö = siirtyvää energiaa. Suppea energian määritelmä:

Mekaaninen energia. Energian säilymislaki Työ, teho, hyötysuhde Mekaaninen energia Sisäenergia Lämpö = siirtyvää energiaa. Suppea energian määritelmä: Mekaaninen energia Energian säilymislaki Työ, teho, hyötysuhde Mekaaninen energia Sisäenergia Lämpö = siirtyvää energiaa Suppea energian määritelmä: Energia on kyky tehdä työtä => mekaaninen energia Ei

Lisätiedot

Perusvuorovaikutukset. Tapio Hansson

Perusvuorovaikutukset. Tapio Hansson Perusvuorovaikutukset Tapio Hansson Perusvuorovaikutukset Vuorovaikutukset on perinteisesti jaettu neljään: Gravitaatio Sähkömagneettinen vuorovaikutus Heikko vuorovaikutus Vahva vuorovaikutus Sähköheikkoteoria

Lisätiedot

Muunnokset ja mittayksiköt

Muunnokset ja mittayksiköt Muunnokset ja mittayksiköt 1 a Mitä kymmenen potenssia tarkoittavat etuliitteet m, G ja n? b Mikä on massan (mass) mittayksikkö SI-järjestelmässäa? c Mikä on painon (weight) mittayksikkö SI-järjestelmässä?

Lisätiedot

Fysiikan perusteet. Liikkeet. Antti Haarto 22.05.2012. www.turkuamk.fi

Fysiikan perusteet. Liikkeet. Antti Haarto 22.05.2012. www.turkuamk.fi Fysiikan perusteet Liikkeet Antti Haarto.5.1 Suureita Aika: tunnus t, yksikkö: sekunti s Paikka: tunnus x, y, r, ; yksikkö: metri m Paikka on ektorisuure Suoraiiaisessa liikkeessä kappaleen paikka (asema)

Lisätiedot

ELEC-A3110 Mekaniikka (5 op)

ELEC-A3110 Mekaniikka (5 op) Yliopistonlehtori, tkt Sami Kujala Syksy 2016 Luento 2: Kertausta ja johdantoa Suoraviivainen liike Jumppaa Harjoituksia ja oivalluksia Ajankohtaista Presemokyselyn poimintoja Millä odotuksilla aloitat

Lisätiedot

KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme

KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka Luento 23.2.2016 Susanna Hurme Tervetuloa kurssille! Mitä on statiikka? Mitä on dynamiikka? Miksi niitä opiskellaan? Päivän aihe: Voiman käsite ja partikkelin tasapaino

Lisätiedot

2.2 Principia: Sir Isaac Newtonin 1. ja 2. laki

2.2 Principia: Sir Isaac Newtonin 1. ja 2. laki Voima se on joka jyllää!, sanottiin ennen. Fysiikassakin voimalla tarkoitetaan jokseenkin juuri sitä, mikä ennenkin jylläsi, joskin täytyy muistaa, että voima ja teho ovat kaksi eri asiaa. Fysiikan tutkimuksen

Lisätiedot

MAB3 - Harjoitustehtävien ratkaisut:

MAB3 - Harjoitustehtävien ratkaisut: MAB - Harjoitustehtävien ratkaisut: Funktio. Piirretään koordinaatistoakselit ja sijoitetaan pisteet:. a) Funktioiden nollakohdat löydetään etsimällä kuvaajien ja - akselin leikkauspisteitä. Funktiolla

Lisätiedot

KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme

KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka Luento 17.3.2016 Susanna Hurme Päivän aihe: Energian, työn ja tehon käsitteet sekä energiaperiaate (Kirjan luku 14) Osaamistavoitteet: Osata tarkastella partikkelin kinetiikkaa

Lisätiedot

Työ 5: Putoamiskiihtyvyys

Työ 5: Putoamiskiihtyvyys Työ 5: Putoamiskiihtyvyys Työryhmä: Tehty (pvm): Hyväksytty (pvm): Hyväksyjä: 1. Tavoitteet Työssä määritetään putoamiskiihtyvyys kolmella eri tavalla. Ennakko-oletuksena mietitään, pitäisikö jollain tavoista

Lisätiedot

ELEC-A3110 Mekaniikka (5 op)

ELEC-A3110 Mekaniikka (5 op) ELEC-A3110 Mekaniikka (5 op) Yliopistonlehtori, tkt Sami Kujala Mikro- ja nanotekniikan laitos Syksy 2016 1 / 21 Luento 2: Kertausta ja johdantoa Suoraviivainen liike Jumppaa Harjoituksia ja oivalluksia

Lisätiedot

Mekaniikan jatkokurssi Fys102

Mekaniikan jatkokurssi Fys102 Mekaniikan jatkokurssi Fys10 Kevät 010 Jukka Maalampi LUENTO 8 Vaimennettu värähtely Elävässä elämässä heilureiden ja muiden värähtelijöiden liike sammuu ennemmin tai myöhemmin. Vastusvoimien takia värähtelijän

Lisätiedot

Luento 10: Työ, energia ja teho. Johdanto Työ ja kineettinen energia Teho

Luento 10: Työ, energia ja teho. Johdanto Työ ja kineettinen energia Teho Luento 10: Työ, energia ja teho Johdanto Työ ja kineettinen energia Teho 1 / 23 Luennon sisältö Johdanto Työ ja kineettinen energia Teho 2 / 23 Johdanto Energia suure, joka voidaan muuttaa muodosta toiseen,

Lisätiedot

4) Törmäysten lisäksi rakenneosasilla ei ole mitään muuta keskinäistä tai ympäristöön suuntautuvaa vuorovoikutusta.

4) Törmäysten lisäksi rakenneosasilla ei ole mitään muuta keskinäistä tai ympäristöön suuntautuvaa vuorovoikutusta. K i n e e t t i s t ä k a a s u t e o r i a a Kineettisen kaasuteorian perusta on mekaaninen ideaalikaasu, joka on matemaattinen malli kaasulle. Reaalikaasu on todellinen kaasu. Reaalikaasu käyttäytyy

Lisätiedot

Vektorit. Kertausta 12.3.2013 Seppo Lustig (Lähde: avoinoppikirja.fi)

Vektorit. Kertausta 12.3.2013 Seppo Lustig (Lähde: avoinoppikirja.fi) Vektorit Kertausta 12.3.2013 Seppo Lustig (Lähde: avoinoppikirja.fi) Sisällys Vektorit Nimeäminen Vektorien kertolasku Vektorien yhteenlasku Suuntasopimus Esimerkki: laivan nopeus Vektorit Vektoreilla

Lisätiedot

Diplomi-insinöörien ja arkkitehtien yhteisvalinta - dia-valinta 2012 Insinöörivalinnan fysiikan koe 30.5.2012, malliratkaisut

Diplomi-insinöörien ja arkkitehtien yhteisvalinta - dia-valinta 2012 Insinöörivalinnan fysiikan koe 30.5.2012, malliratkaisut A1 Kappale, jonka massa m = 2,1 kg, lähtee liikkeelle levosta paikasta x = 0,0 m pitkin vaakasuoraa alustaa. Kappaleeseen vaikuttaa vaakasuora vetävä voima F, jonka suuruus riippuu paikasta oheisen kuvan

Lisätiedot

Nyt kerrataan! Lukion FYS5-kurssi

Nyt kerrataan! Lukion FYS5-kurssi Nyt kerrataan! Lukion FYS5-kurssi Vaakasuora heittoliike Heittoliikettä voidaan tarkastella erikseen vaaka- ja pystysuunnassa v=(v x,v y ) Jos ilmanvastausta ei oteta huomioon (yleensä ei), vaakasuunnalle

Lisätiedot

LIITE 1 VIRHEEN ARVIOINNISTA

LIITE 1 VIRHEEN ARVIOINNISTA 1 Mihin tarvitset virheen arviointia? Mittaustuloksiin sisältyy aina virhettä, vaikka mittauslaite olisi miten uudenaikainen tai kallis tahansa ja mittaaja olisi alansa huippututkija Tästä johtuen mittaustuloksista

Lisätiedot

Fysiikka 8. Aine ja säteily

Fysiikka 8. Aine ja säteily Fysiikka 8 Aine ja säteily Sähkömagneettinen säteily James Clerk Maxwell esitti v. 1864 sähkövarauksen ja sähkövirran sekä sähkö- ja magneettikentän välisiä riippuvuuksia kuvaavan teorian. Maxwellin teorian

Lisätiedot

Tehtävänä on tutkia gammasäteilyn vaimenemista ilmassa ja esittää graafisesti siihen liittyvä lainalaisuus (etäisyyslaki).

Tehtävänä on tutkia gammasäteilyn vaimenemista ilmassa ja esittää graafisesti siihen liittyvä lainalaisuus (etäisyyslaki). TYÖ 68. GAMMASÄTEILYN VAIMENEMINEN ILMASSA Tehtävä Välineet Tehtävänä on tutkia gammasäteilyn vaimenemista ilmassa ja esittää graafisesti siihen liittyvä lainalaisuus (etäisyyslaki). Radioaktiivinen mineraalinäyte

Lisätiedot

Radioaktiivisen säteilyn läpitunkevuus. Gammasäteilty.

Radioaktiivisen säteilyn läpitunkevuus. Gammasäteilty. Fysiikan laboratorio Työohje 1 / 5 Radioaktiivisen säteilyn läpitunkevuus. Gammasäteilty. 1. Työn tavoite Työn tavoitteena on tutustua ionisoivaan sähkömagneettiseen säteilyyn ja tutkia sen absorboitumista

Lisätiedot

Fysiikan perusteet. Työ, energia ja energian säilyminen. Antti Haarto 20.09.2011. www.turkuamk.fi

Fysiikan perusteet. Työ, energia ja energian säilyminen. Antti Haarto 20.09.2011. www.turkuamk.fi Fysiikan perusteet Työ, energia ja energian säilyminen Antti Haarto 0.09.0 Voiman tekemä työ Voiman F tekemä työ W määritellään kuljetun matkan s ja matkan suuntaisen voiman komponentin tulona. Yksikkö:

Lisätiedot

Havainnoi mielikuviasi ja selitä, Panosta ajatteluun, selvitä liikkeen salat!

Havainnoi mielikuviasi ja selitä, Panosta ajatteluun, selvitä liikkeen salat! Parry Hotteri tutki näkymättömiä voimia kammiossaan Hän aikoi tönäistä pallon liikkeelle pöydällä olevassa ympyrän muotoisessa kourussa, joka oli katkaistu kuvan osoittamalla tavalla. Hän avasi Isaac Newtonin

Lisätiedot

Mitä energia on? Risto Orava Helsingin yliopisto Fysiikan tutkimuslaitos CERN

Mitä energia on? Risto Orava Helsingin yliopisto Fysiikan tutkimuslaitos CERN Mitä energia on? Risto Orava Helsingin yliopisto Fysiikan tutkimuslaitos CERN 17. helmikuuta 2011 ENERGIA JA HYVINVOINTI TANNER-LUENTO 2011 1 Mistä energiaa saadaan? Perusenergia sähkö heikko paino vahva

Lisätiedot

PRELIMINÄÄRIKOE. Lyhyt Matematiikka 3.2.2015

PRELIMINÄÄRIKOE. Lyhyt Matematiikka 3.2.2015 PRELIMINÄÄRIKOE Lyhyt Matematiikka..015 Vastaa enintään kymmeneen tehtävään. Kaikki tehtävät arvostellaan asteikolla 0-6 pistettä. 1. a) Sievennä x( x ) ( x x). b) Ratkaise yhtälö 5( x 4) 5 ( x 4). 1 c)

Lisätiedot

2.5 Liikeyhtälö F 3 F 1 F 2

2.5 Liikeyhtälö F 3 F 1 F 2 Tässä kappaleessa esittelen erilaisia tapoja, joilla voiat vaikuttavat kappaleen liikkeeseen. Varsinainen kappaleen pääteea on assan liikeyhtälön laatiinen, kun assaan vaikuttavat voiat tunnetaan. Sitä

Lisätiedot

DEE-11110: SÄHKÖTEKNIIKAN PERUSTEET

DEE-11110: SÄHKÖTEKNIIKAN PERUSTEET DEE-11110: SÄHKÖTEKNIIKAN PERUSTEET Kurssin esittely Sähkömagneettiset ilmiöt varaus sähkökenttä magneettikenttä sähkömagneettinen induktio virta potentiaali ja jännite sähkömagneettinen energia teho Määritellään

Lisätiedot

Sovelletun fysiikan pääsykoe

Sovelletun fysiikan pääsykoe Sovelletun fysiikan pääsykoe 7.6.016 Kokeessa on neljä (4) tehtävää. Vastaa kaikkiin tehtäviin. Muista kirjoittaa myös laskujesi välivaiheet näkyviin. Huom! Kirjoita tehtävien 1- vastaukset yhdelle konseptille

Lisätiedot

eriste C K R vahvistimeen Kuva 1. Geigerilmaisimen periaate.

eriste C K R vahvistimeen Kuva 1. Geigerilmaisimen periaate. Fysiikan laboratoriotyöohje Tietotekniikan koulutusohjelma OAMK Tekniikan yksikkö TYÖ 5: RADOAKTVSUUSTYÖ Teoriaa Radioaktiivista säteilyä syntyy, kun radioaktiivisen aineen ytimen viritystila purkautuu

Lisätiedot

Opetusmateriaali. Tutkimustehtävien tekeminen

Opetusmateriaali. Tutkimustehtävien tekeminen Opetusmateriaali Tämän opetusmateriaalin tarkoituksena on opettaa kiihtyvyyttä mallintamisen avulla. Toisena tarkoituksena on hyödyntää pikkuautoa ja lego-ukkoa fysiikkaan liittyvän ahdistuksen vähentämiseksi.

Lisätiedot

FY6 - Soveltavat tehtävät

FY6 - Soveltavat tehtävät FY6 - Soveltavat tehtävät 21. Origossa on 6,0 mikrocoulombin pistevaraus. Koordinaatiston pisteessä (4,0) on 3,0 mikrocoulombin ja pisteessä (0,2) 5,0 mikrocoulombin pistevaraus. Varaukset ovat tyhjiössä.

Lisätiedot

MAA4 Abittikokeen vastaukset ja perusteluja 1. Määritä kuvassa olevien suorien s ja t yhtälöt. Suoran s yhtälö on = ja suoran t yhtälö on = + 2. Onko väittämä oikein vai väärin? 2.1 Suorat =5 +2 ja =5

Lisätiedot

Perusopintojen Laboratoriotöiden Työselostus 1

Perusopintojen Laboratoriotöiden Työselostus 1 Perusopintojen Laboratoriotöiden Työselostus 1 Kalle Hyvönen Työ tehty 1. joulukuuta 008, Palautettu 30. tammikuuta 009 1 Assistentti: Mika Torkkeli Tiivistelmä Laboratoriossa tehdyssä ensimmäisessä kokeessa

Lisätiedot

Numeeriset menetelmät Pekka Vienonen

Numeeriset menetelmät Pekka Vienonen Numeeriset menetelmät Pekka Vienonen 1. Funktion nollakohta Newtonin menetelmällä 2. Määrätty integraali puolisuunnikassäännöllä 3. Määrätty integraali Simpsonin menetelmällä Newtonin menetelmä Newtonin

Lisätiedot

1/6 TEKNIIKKA JA LIIKENNE FYSIIKAN LABORATORIO V1.31 9.2011

1/6 TEKNIIKKA JA LIIKENNE FYSIIKAN LABORATORIO V1.31 9.2011 1/6 333. SÄDEOPTIIKKA JA FOTOMETRIA A. INSSIN POTTOVÄIN JA TAITTOKYVYN MÄÄRITTÄMINEN 1. Työn tavoite. Teoriaa 3. Työn suoritus Työssä perehdytään valon kulkuun väliaineissa ja niiden rajapinnoissa sädeoptiikan

Lisätiedot

Mekaniikan jatkokurssi Fys102

Mekaniikan jatkokurssi Fys102 Mekaniikan jatkokurssi Fys10 Kevät 010 Jukka Maalampi LUENTO 1 Jäykän kappaleen pyöriminen Knight, Ch 1 Jäykkä kappale = kappale, jonka koko ja muoto eivät muutu liikkeen aikana. Jäykkä kappale on malli.

Lisätiedot

Heilurin heilahdusaikaan vaikuttavat tekijät

Heilurin heilahdusaikaan vaikuttavat tekijät Heilurin heilahdusaikaan vaikuttavat tekijät Jarmo Vestola Koulun nimi Fysiikka luonnontieteenä FY-Projektityö 20.9.2000 Arvosana: K (9) 2. Tutkittava ilmiö Tehtävänä oli tutkia mitkä tekijät vaikuttavat

Lisätiedot

1. Tasainen liike. Kappale liikkuu vakionopeudella niin, että suunta ei muutu

1. Tasainen liike. Kappale liikkuu vakionopeudella niin, että suunta ei muutu 1. Tasainen liike Kappale liikkuu vakionopeudella niin, että suunta ei muutu matka nopeus aika aika Nopeuden laskeminen Yhtälö kirjoitettuna suureilla ja niiden tunnuksilla: Yksiköt alinna nopeus = matka

Lisätiedot

Erityinen suhteellisuusteoria (Harris luku 2)

Erityinen suhteellisuusteoria (Harris luku 2) Erityinen suhteellisuusteoria (Harris luku 2) Yliopistonlehtori, TkT Sami Kujala Mikro- ja nanotekniikan laitos Kevät 2016 Ajan ja pituuden suhteellisuus Relativistinen työ ja kokonaisenergia SMG-aaltojen

Lisätiedot

Jakso 6: Värähdysliikkeet Tämän jakson tehtävät on näytettävä viimeistään torstaina

Jakso 6: Värähdysliikkeet Tämän jakson tehtävät on näytettävä viimeistään torstaina Jakso 6: Värähdysliikkeet Tämän jakson tehtävät on näytettävä viimeistään torstaina 31.5.2012. T 6.1 (pakollinen): Massa on kiinnitetty pystysuoran jouseen. Massaa poikkeutetaan niin, että se alkaa värähdellä.

Lisätiedot

nopeammin. Havaitaan, että kussakin tapauksessa kuvaaja (t, ϕ)-koordinaatistossa on nouseva suora.

nopeammin. Havaitaan, että kussakin tapauksessa kuvaaja (t, ϕ)-koordinaatistossa on nouseva suora. nopeammin. Havaitaan, että kussakin tapauksessa kuvaaja (t, ϕ)-koordinaatistossa on nouseva suora. Teimme mittaukset käyttäen Pascon pyörimisliikelaitteistoa (ME-895) ja Logger Promittausohjelmaa. Kuva

Lisätiedot

Luento 7: Voima ja Liikemäärä. Superpositio Newtonin lait Tasapainotehtävät Kitkatehtävät Ympyräliike Liikemäärä

Luento 7: Voima ja Liikemäärä. Superpositio Newtonin lait Tasapainotehtävät Kitkatehtävät Ympyräliike Liikemäärä Luento 7: Voima ja Liikemäärä Superpositio Newtonin lait Tasapainotehtävät Kitkatehtävät Ympyräliike Liikemäärä 1 / 36 Johdanto Dynamiikka tutkii voimia ja niiden aiheuttamaa liikettä Newtonin liikelait

Lisätiedot

yyyyyyyyyyyyyyyyy Tehtävä 1. PAINOSI AVARUUDESSA Testaa, paljonko painat eri taivaankappaleilla! Kuu kg Maa kg Planeetta yyy yyyyyyy yyyyyy kg Tiesitk

yyyyyyyyyyyyyyyyy Tehtävä 1. PAINOSI AVARUUDESSA Testaa, paljonko painat eri taivaankappaleilla! Kuu kg Maa kg Planeetta yyy yyyyyyy yyyyyy kg Tiesitk I LUOKKAHUONEESSA ENNEN TIETOMAA- VIERAILUA POHDITTAVIA TEHTÄVIÄ Nimi Luokka Koulu yyyyyyyyyy Tehtävä 1. ETSI TIETOA PAINOVOIMASTA JA TÄYDENNÄ. TIETOA LÖYDÄT MM. PAINOVOIMA- NÄYTTELYN VERKKOSIVUILTA. Painovoima

Lisätiedot

Mekaniikan jatkokurssi Fys102

Mekaniikan jatkokurssi Fys102 Mekaniikan jatkokurssi Fys10 Syksy 009 Jukka Maalampi LUENTO 1 Jäykän kappaleen pyöriminen Knight, Ch 1 Jäykkä kappale = kappale, jonka koko ja muoto eivät muutu liikkeen aikana. Jäykkä kappale on malli.

Lisätiedot

KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme

KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka Luento 24.3.2016 Susanna Hurme Rotaatioliikkeen liike-energia, teho ja energiaperiaate (Kirjan luku 18) Osaamistavoitteet Ymmärtää, miten liike-energia määritetään kiinteän

Lisätiedot

RAK Statiikka 4 op

RAK Statiikka 4 op RAK-31000 Statiikka 4 op Opintojakson kotisivu on osoitteessa: http://webhotel2.tut.fi/mec_tme harjoitukset (H) harjoitusten malliratkaisut harjoitustyöt (HT) ja opasteet ilmoitusasiat RAK-31000 Statiikka

Lisätiedot

766323A Mekaniikka, osa 2, kl 2015 Harjoitus 4

766323A Mekaniikka, osa 2, kl 2015 Harjoitus 4 766323A Mekaniikka, osa 2, kl 2015 Harjoitus 4 0. MUISTA: Tenttitehtävä tulevassa päätekokeessa: Fysiikan säilymislait ja symmetria. (Tästä tehtävästä voi saada tentissä kolme ylimääräistä pistettä. Nämä

Lisätiedot

Luvun 10 laskuesimerkit

Luvun 10 laskuesimerkit Luvun 10 laskuesimerkit Esimerkki 10.1 Tee-se-itse putkimies ei saa vesiputken kiinnitystä auki putkipihdeillään, joten hän päättää lisätä vääntömomenttia jatkamalla pihtien vartta siihen tiukasti sopivalla

Lisätiedot

Osallistumislomakkeen viimeinen palautuspäivä on maanantai

Osallistumislomakkeen viimeinen palautuspäivä on maanantai Jakso : Materiaalihiukkasten aaltoluonne. Teoriaa näihin tehtäviin löytyy Beiserin kirjasta kappaleesta 3 ja hyvin myös peruskurssitasoisista kirjoista. Seuraavat videot demonstroivat vaihe- ja ryhmänopeutta:

Lisätiedot

Luento 11: Potentiaalienergia. Potentiaalienergia Konservatiiviset voimat Voima potentiaalienergiasta gradientti Esimerkkejä ja harjoituksia

Luento 11: Potentiaalienergia. Potentiaalienergia Konservatiiviset voimat Voima potentiaalienergiasta gradientti Esimerkkejä ja harjoituksia Luento 11: Potentiaalienergia Potentiaalienergia Konservatiiviset voimat Voima potentiaalienergiasta gradientti Esimerkkejä ja harjoituksia 1 / 22 Luennon sisältö Potentiaalienergia Konservatiiviset voimat

Lisätiedot

Tehtävänä on määrittää fysikaalisen heilurin hitausmomentti heilahdusajan avulla.

Tehtävänä on määrittää fysikaalisen heilurin hitausmomentti heilahdusajan avulla. TYÖ 9d. FYSIKAALISEN HEILURIN HITAUSMOMENTTI Tehtävä Välineet Taustatietoja Tehtävänä on määrittää fysikaalisen heilurin hitausmomentti heilahdusajan avulla. Fysikaalisena heilurina on metrin teräsmittana,

Lisätiedot

Luento 7: Voima ja Liikemäärä

Luento 7: Voima ja Liikemäärä Luento 7: Voima ja Liikemäärä Superpositio Newtonin lait Tasapainotehtävät Kitkatehtävät Ympyräliike Liikemäärä Ajankohtaista Konseptitesti 1 Kysymys Viereisessä kuvaajassa on kuvattu kappaleen nopeutta

Lisätiedot

Termodynamiikan suureita ja vähän muutakin mikko rahikka

Termodynamiikan suureita ja vähän muutakin mikko rahikka Termodynamiikan suureita ja vähän muutakin mikko rahikka 2006 m@hyl.fi 1 Lämpötila Suure lämpötila kuvaa kappaleen/systeemin lämpimyyttä (huono ilmaisu). Ihmisen aisteilla on hankala tuntea lämpötilaa,

Lisätiedot

Mekaniikan jatkokurssi Fys102

Mekaniikan jatkokurssi Fys102 Mekaniikan jatkokurssi Fys102 Syksy 2009 Jukka Maalampi LUENTO 12 Aallot kahdessa ja kolmessa ulottuvuudessa Toistaiseksi on tarkasteltu aaltoja, jotka etenevät yhteen suuntaan. Yleisempiä tapauksia ovat

Lisätiedot

Mittaustarkkuus ja likiarvolaskennan säännöt

Mittaustarkkuus ja likiarvolaskennan säännöt Mittaustarkkuus ja likiarvolaskennan säännöt Mittaustulokset ovat aina likiarvoja, joilla on tietty tarkkuus Kokeellisissa luonnontieteissä käsitellään usein mittaustuloksia. Mittaustulokset ovat aina

Lisätiedot

Kertaustehtävien ratkaisut

Kertaustehtävien ratkaisut Kertaustehtävien ratkaisut. x y = x + 6 (x, y) 0 0 + 6 = 6 (0, 6) + 6 = (, ) + 6 = 0 (, 0) y-akselin leikkauspiste on (0, 6) ja x-akselin (, 0).. x y = x (x, y) 0 0 (0, 0) (, ) (, ) x y = x + (x, y) 0

Lisätiedot

FYSP101/K1 KINEMATIIKAN KUVAAJAT

FYSP101/K1 KINEMATIIKAN KUVAAJAT FYSP101/K1 KINEMATIIKAN KUVAAJAT Työn tavoitteita tutustua kattavasti DataStudio -ohjelmiston käyttöön syventää kinematiikan kuvaajien (paikka, nopeus, kiihtyvyys) hallintaa oppia yhdistämään kinematiikan

Lisätiedot

Luento 5: Voima ja Liikemäärä

Luento 5: Voima ja Liikemäärä Luento 5: Voima ja Liikemäärä Superpositio Newtonin lait Tasapainotehtävät Kitkatehtävät Ympyräliike Liikemäärä Johdanto Dynamiikka tutkii voimia ja niiden aiheuttamaa liikettä Newtonin liikelait (Newton

Lisätiedot

Luento 10: Työ, energia ja teho

Luento 10: Työ, energia ja teho Luento 10: Työ, energia ja teho Johdanto Työ ja kineettinen energia Teho Ajankohtaista Konseptitesti 1 Kysymys Ajat pyörällä ylös jyrkkää mäkeä. Huipulle vie kaksi polkua, toinen kaksi kertaa pidempi kuin

Lisätiedot

4.1 Vuorovaikutuksia Jokainen kappale on aina vuorovaikutuksessa useiden muiden kappaleiden kanssa. Kahden kappaleen vuorovaikutus aiheuttaa

4.1 Vuorovaikutuksia Jokainen kappale on aina vuorovaikutuksessa useiden muiden kappaleiden kanssa. Kahden kappaleen vuorovaikutus aiheuttaa 2.1 Fysiikan suurejärjestelmä Suure on ilmiön, kappaleen tai aineen mitattavissa oleva ominaisuus. Vektorisuureella on suuruus ja suunta, esim. nopeus, voima. Skalaarisuureella on vain suuruus, esim. massa,

Lisätiedot

Integrointi ja sovellukset

Integrointi ja sovellukset Integrointi ja sovellukset Tehtävät:. Muodosta ja laske yläsumma funktiolle fx) x 5 välillä [, 4], kun väli on jaettu neljään yhtä suureen osaan.. Määritä integraalin x + ) dx likiarvo laskemalla alasumma,

Lisätiedot

RAK-31000 Statiikka 4 op

RAK-31000 Statiikka 4 op RAK-31000 Statiikka 4 op Opintojakson kotisivu on osoitteessa: http://webhotel2.tut.fi/mec_tme harjoitukset (H) harjoitusten malliratkaisut harjoitustyöt (HT) ja opasteet ilmoitusasiat RAK-31000 Statiikka

Lisätiedot

Harjoitustyö Hidastuva liike Biljardisimulaatio

Harjoitustyö Hidastuva liike Biljardisimulaatio Harjoitustyö Hidastuva liike Biljardisimulaatio Tietotekniikka Ammattialan matemaattiset menetelmät Tommi Sukuvaara Nico Hätönen, Joni Toivonen, Tomi Poutiainen INTINU13A6 Arviointi Päiväys Arvosana Opettajan

Lisätiedot

Luento 13: Periodinen liike. Johdanto Harmoninen värähtely Esimerkkejä F t F r

Luento 13: Periodinen liike. Johdanto Harmoninen värähtely Esimerkkejä F t F r Luento 13: Periodinen liike Johdanto Harmoninen värähtely Esimerkkejä θ F t m g F r 1 / 27 Luennon sisältö Johdanto Harmoninen värähtely Esimerkkejä 2 / 27 Johdanto Tarkastellaan jaksollista liikettä (periodic

Lisätiedot

6 TARKASTELU. 6.1 Vastaukset tutkimusongelmiin

6 TARKASTELU. 6.1 Vastaukset tutkimusongelmiin 173 6 TARKASTELU Hahmottavassa lähestymistavassa (H-ryhmä) käsitteen muodostamisen lähtökohtana ovat havainnot ja kokeet, mallintavassa (M-ryhmä) käsitteet, teoriat sekä teoreettiset mallit. Edellinen

Lisätiedot

A-osio. Tehdään ilman laskinta ja taulukkokirjaa! Valitse tehtävistä A1-A3 kaksi ja vastaa niihin. Maksimissaan tunti aikaa suorittaa A-osiota.

A-osio. Tehdään ilman laskinta ja taulukkokirjaa! Valitse tehtävistä A1-A3 kaksi ja vastaa niihin. Maksimissaan tunti aikaa suorittaa A-osiota. MAA5.2 Loppukoe 24.9.2013 Jussi Tyni Valitse 6 tehtävää Muista merkitä vastauspaperiin oma nimesi ja tee etusivulle pisteytysruudukko Kaikkiin tehtävien ratkaisuihin välivaiheet näkyviin! A1. A-osio. Tehdään

Lisätiedot

Copyright 2008 Pearson Education, Inc., publishing as Pearson Addison-Wesley.

Copyright 2008 Pearson Education, Inc., publishing as Pearson Addison-Wesley. Newtonin painovoimateoria Knight Ch. 13 Saturnuksen renkaat koostuvat lukemattomista pölyhiukkasista ja jääkappaleista, suurimmat rantapallon kokoisia. Lisäksi Saturnusta kiertää ainakin 60 kuuta. Niiden

Lisätiedot

1.1 Funktion määritelmä

1.1 Funktion määritelmä 1.1 Funktion määritelmä Tämän kappaleen otsikoksi valittu funktio on hyvä esimerkki matemaattisesta käsitteestä, johon usein jopa tietämättämme törmäämme arkielämässä. Tutkiessamme erilaisia Jos joukkojen

Lisätiedot

Mekaniikan jatkokurssi Fys102

Mekaniikan jatkokurssi Fys102 Mekaniikan jatkokussi Fys10 Kevät 010 Jukka Maalampi LUENTO 5 Copyight 008 Peason Education, Inc., publishing as Peason Addison-Wesley. Newtonin painovoimateoia Knight Ch. 13 Satunuksen enkaat koostuvat

Lisätiedot

Mustan kappaleen säteily

Mustan kappaleen säteily Mustan kappaleen säteily Musta kappale on ideaalisen säteilijän malli, joka absorboi (imee itseensä) kaiken siihen osuvan säteilyn. Se ei lainkaan heijasta eikä sirota siihen osuvaa säteilyä, vaan emittoi

Lisätiedot

25A40B 4h. RADIOAKTIIVINEN SÄTEILY

25A40B 4h. RADIOAKTIIVINEN SÄTEILY TURUN AMMATTIKORKEAKOULU TYÖOHJE 1/9 25A40B 4h. RADIOAKTIIVINEN SÄTEILY TYÖN TAVOITE Työn tavoitteena on tutustua radioaktiiviseen säteilyyn ja mahdollisuuksiin suojautua siltä. RADIOAKTIIVISEN SÄTEILYN

Lisätiedot

RTEK-2000 Statiikan perusteet. 1. välikoe ke LUENTOSALEISSA K1705 klo 11:00-14:00 sekä S4 klo 11:15-14:15 S4 on sähkötalossa

RTEK-2000 Statiikan perusteet. 1. välikoe ke LUENTOSALEISSA K1705 klo 11:00-14:00 sekä S4 klo 11:15-14:15 S4 on sähkötalossa RTEK-2000 Statiikan perusteet 1. välikoe ke 27.2. LUENTOSALEISSA K1705 klo 11:00-14:00 sekä S4 klo 11:15-14:15 S4 on sähkötalossa RTEK-2000 Statiikan perusteet 4 op 1. välikoealue luennot 21.2. asti harjoitukset

Lisätiedot

VALAISTUSTA VALOSTA. Fysiikan ja kemian pedagogiikan perusteet. Kari Sormunen Syksy 2014

VALAISTUSTA VALOSTA. Fysiikan ja kemian pedagogiikan perusteet. Kari Sormunen Syksy 2014 VALAISTUSTA VALOSTA Fysiikan ja kemian pedagogiikan perusteet Kari Sormunen Syksy 2014 OPPILAIDEN KÄSITYKSIÄ VALOSTA Oppilaat kuvittelevat, että valo etenee katsojan silmästä katsottavaan kohteeseen. Todellisuudessa

Lisätiedot

B sivu 1(6) AMMATTIKORKEAKOULUJEN TEKNIIKAN JA LIIKENTEEN VALINTAKOE

B sivu 1(6) AMMATTIKORKEAKOULUJEN TEKNIIKAN JA LIIKENTEEN VALINTAKOE B sivu 1(6) TEHTÄVÄOSA 7.6.2004 AMMATTIKORKEAKOULUJEN TEKNIIKAN JA LIIKENTEEN VALINTAKOE YLEISOHJEITA Tehtävien suoritusaika on 2 h 45 min. Osa 1 (Tekstin ymmärtäminen) Osassa on 12 valintatehtävää. Tämän

Lisätiedot