Chapter 4. Random Walks, Friction and Diffusion
|
|
- Asta Parviainen
- 7 vuotta sitten
- Katselukertoja:
Transkriptio
1 Chapter 4. Random Walks, Friction and Diffusion 1 Luento Diffuusiotensorikuvaus: Magneettiresonanssi (MR) Hermoratojen kuvantaminen
2 Chapter 4. Random Walks, Friction and Diffusion Dissipaatio: Irreversiibeli prosessi, jossa energia muuntuu isotrooppisempaan jakaumaan/muotoon Järjestys epäjärjestys Dissipatiivisia prosesseja: Diffuusio nesteessä Kitka Resitanssi Lämmönjohtuminen Tärkeitä nanoskaalan maailmassa Biologinen kysymys: Jos kaikki liike on satunnaista solujen nanomaailmassa, miten voimme sanoa mitään ennustuskykyistä solujen toiminnasta? Fysikaalinen idea: Satunnaisesti liikkuvien solutason toimijoiden kollektiivinen liike voi olla ennustettavaa, vaikka yksittäisen ei.
3 Brownin liike Robert Brown (187): Siitepölyhiukkaset (kolloidipartikkelit) liikkuvat satunnaisesti nesteessä Liikkeen nopeus riippuu lämpötilasta Liike ei lakkaa Elottomatkin partikkelit liikkuvat samalla tavoin Ongelmia: Siitepölyhiukkaset suuria (m), vesimolekyylit pieniä (< nm) Vesimolekyylien kineettinen energia ei riitä potkimaan Molekyylien törmäystaajuudet suuria (>10 1 s -1 ) Mahdoton nähdä korkeataajuista liikettä Einstein (1905): Liike kuitenkin liuosmolekyylien potkuista Kehitti teorian selittämään Brownin liikkeen Nähdään vain hyvin harvinaisia tapahtumia = isoja siirtymiä Suuri määrä potkuja kuljettamassa satunnaisesti samaan suuntaan Nobel -palkinto valosähköisestä ilmiöstä Perrin (1909): Teorian kokeellinen vahvistus mikroskopialla Nobel 196 diffuusiosta ja Brownin liikkeestä
4 Perrinin kokeet:
5 Satunnaiskävely ( random walk ) ja diffuusio Diffuusiolain johto yhdessä dimensiossa: Satunnaisaskel, pituus L; askelten välinen aika t Askeleella j siirtymä k j L, k j = 1 Paikka askeleen j jälkeen x j : x j = x j-1 + k j L Lähtö paikasta x 0 = 0
6 x x k L x L x k L k N N 1 N N 1 N 1 N N N askelta x N NL 0 toistojen 1 keskiarvossa
7 Määritellään diffuusiokerroin D: L t kokonaiskävelyaika D, missä N t t askelten välinen aika x Dt 1-dimensioinen diffuusiolaki N Yksittäinen satunnaiskävely 30 satunnaiskävelyn keskiarvo
8 Satunnaiskävely kahdessa dimensiossa: N N N r x y 4Dt Satunnaiskävely kolmessa dimensiossa: N N N N r x y z 6Dt
9 Nesteen sisäinen kitka ja diffuusio 9 Partikkelit jatkuvassa termisessä liikkeessä Törmäyksiä (elastisia) suurella taajuudella (vrt. kaasu) Pääasiassa liuotinmolekyyleihin Partikkelien paikkojen jakautuminen Energian jakautuminen (kitka) Vaikuttakoon partikkeleihin ulkoinen voima f (x -suunnassa) Törmäysten välisenä aikana t (oletetaan vakioksi) partikkeli liikkuu f x v t ½ t v m f x v0, x t ½ t m 0, x 0, x Törmäyksen jälkeinen suunta täysin satunnainen = törmäyksen jälk. nopeus v 0, x 0 zeta x f m vdrift, missä t t (kitkakerroin)
10 Nesteen sisäinen kitka 10 v drift f Saatiin yleinen kitkalaki Kitka aiheutuu partikkelien törmäyksistä Vaikuttaa kaikkiin liuoksen partikkeleihin (myös liuotin) Pallomainen partikkeli väliaineessa: 6R Stokesin laki väliaineen ominaisuuksista partikkelin efektiivinen säde R nesteen viskositeetti vedelle 10-3 kg m -1 s -1 (5 C) diffuusiolla liikkuvan partikkelin ominaisuus
11 Einstein-relaatio 11 Kitkakertoimen ja diffuusiokertoimen D yhteys: Aiemmin saatu: Kin. kaasuteoria + ideaalikaasun tilanyhtälö: kaasumolekyylien vapaan matkan lentonopeus: Diffuusiokertoimen määritelmä: D m v k T 0,x B D : fluktuaatio paikan suhteen : dissipaation vaikutus (nesteen sisäinen kitka) D :n ja :n lämpötilariippuvuudet monimutkaiset; tulon D lineaarinen! mahdollistaa k B :n määrityksen kokeellisesti! t v 0,x L x N t t m k T kbt k T B B t t v t L 0, x D D k T B Einstein-relaatio L t Askelpituus = keskim. törmäysväli t N t
12 Muita satunnaiskävelyilmiöitä 1 Polymeerien konformaatio Isolla molekyylillä voi olla valtava joukko mahdollisia konformaatioita Attraktiot, repulsiot Steeriset esteet Useita vaikuttavia tekijöitä Sidospituudet Sidoskulmat Termisen energian potkut Konformaation kuvaus? Deterministinen Esim. Proteiinien atomien sijaintien kuvaus 3D-rakenteessa Statistinen Määritys kiteytetyistä proteiineista Keskimääräiset ominaisuudet Esim. DNA ja RNA; kiinnostavaa, missä sijaitsevat ja minkä verran vievät tilaa, ei niinkään tarkka hetkellinen 3D-rakenne
13 13 Yksinkertainen polymeerimalli: N toistoyksikköä Sidospituus L Vapaasti nivelöidyn ketjun approksimaatio Sidoskulmat toisistaan riippumattomia Hetkellisiä pysäytyskuvia: Joukko satunnaiskävelyjä! x NL N N N N N r x y z Maksimipituus: r N max 3 3 L N L N NL Vapaasti pyörivän ketjun approksimaatio Sidoskulma vakio Keskimääräinen päiden välinen etäisyys r f ( N ) NL N
14 14 Esim. Polymetyylimethakrylaatin (PMMA) D asetonissa Eri moolimassaiset (mittaiset) lineaariset molekyylit Stokes-Einstein: Satunnaiskävely: D k T D B kt B 6R r N vakio N L R N M PMMA-toistoyksikkö 1 1 D M 0,57 D 1 M Linear polymer D M 0,5
15 15 Esim. Iso pallomainen proteiini: Vuorovaikutukset pakkaavat aminohappoja toistensa läheisyyteen Molekyylipaino M > 10 3 g/mol : 4 R M V 3 R 3 B D 3 prot D 3 Johtopäätös: 3M 4 Lyhyet peptidit lineaarisia rakenteita Pitkät aminohappoketjut pakkautuvat globulaarisiksi proteiinirakenteiksi 3 M 1 3 kt M M
16 16 Miten pieniin dimensioihin asti Stokes-Einstein relaation pätevyysalue jatkuu? Pienet partikkelit vedessä: vesi
17 17 Liuotin-polymeerivuorovaikutus ja monomeeri-monomeerivuorovaikutus Hyvä vs. huono liuotin Kompakti vs. pitkänomainen (pallomainen vs. lineaarinen) Gyraatiosäde R G : N mr i i i1 G N mi i1 Stokesin säde R S : r N R N, isoilla N Palloa jarruttava kitkavoima nesteessä 6 F Empiirisesti: R R R R G S G S 6 S R v 1.5 ("löysä" rakenne; satunnaiskävely) 0.8 (kompakti, pallomainen molek.)
18 18 Polymeerien ominaisuuksia: R G :n kokeellinen määritys esim. valonsironnalla
19 19 DNA positiivisesti varautuneella pinnalla: DNA-monomeereilla (nukleotideillä) negat. alkeisvaraus Termisestä liikkeestä eri konformaatioita (-dim.) Attraktio pintaan, repulsio ketjun osilla Teoriasta: satunnaiskävelyn eksp. 0,75 (R G N 0,75 ) R G N 0,79
20 4.4 Diffuusio 0 Varautumattomien partikkelien vuon makroskooppinen malli: Tarkastelu yhdessä dimensiossa (Einstein 1908): Oletukset: Partikkelit liikkuvat ajan t yhteen suuntaan (+x tai x), sitten törmäys Törmäysten välillä partikkeli liikkuu matkan L Partikkelin suunta yhtä todennäköinen +x - ja x suuntaan (½) Konsentraatiogradientti vakio ( steady state, stationääritila) Boksin koon valinta: Kun L, ajassa t x -tason läpäisevien partikkelien määrä riippuu vain partikkelien määrästä boksissa, ei boksin ulkopuolella olevien partikkelien määrästä j 1 L c x St SL j 1 L c x St SL j - j + Ala S Kokonaisvirtaus j: L L L j j j c x c x t x L x x L
21 1 Konsentraatiogradientti vakio: Keskim. konsentraatiot pikkuboksien keskellä Kokonaisvirtaus j: L c x L L L c L L x c x dc c x dx x x L j - j + x L x x L Ala S L L L L dc j j j c x c x t t dx D j dc D dx Fickin laki D L Einstein-Schmolukowski -yhtälö t
22 Jos virtaus muuttuu paikan funktiona (ainetta syntyy tai häviää): N j ( x) st j ( x x) st i i i Ni ji ( x) t ji ( x x) t ci sx x ci ji ( x x) ji ( x) t x ci j i Jatkuvuusyhtälö t x s c t i D i ci x Diffuusioyhtälö Diffuusioyhtälö deterministinen: c( x,0) c( x, t) Lähtökohta satunnaiskävely: stokastinen Satunnaiskävelyjoukon keskiarvoistaminen deterministinen
23 3 Diffuusio kalvon läpi (neutraalit aineet): Stokesilainen diffuusio Perusoletus: Systeemi: vesiliuos kalvo vesiliuos = vesiliuos öljy vesiliuos, missä öljy = homogeeninen nestefaasi c' Boltzmann: c U p k B T e B B partitiokerroin Jos vuo kalvossa ei riipu paikasta: dc ' J D' vakio, D' diffuusiokerroin kalvossa dx dc ' ( vakio, jos D' on kalvossa vakio) dx kalvo L c 0 c 0 c 1 c 1 J x Konsentraatiogradientille lineaarinen approksimaatio U p
24 4 Yleensä konsentraatioita ei tunneta kalvossa, mutta kalvojen eri puolilla tunnetaan Halutaan j :lle lauseke, jossa dc' dx c 0 :n ja c 1 :n avulla j D' dc ' dx j dc ' dx D' j c '( x) c0 ' x D' j c1' c '( L) c0' L D' Kalvossa pintojen konsentraatioero: c 0 L c 1 j D' c' c ' c ' B c B c L j Bc c D' L Usein biol. systeemeissä ei tunneta D, L eikä B määritellään permeabliteetti P : D ' m, cm L s s P B j P c P
25 5 Eri molekyylien permeabiliteetti keinokalvossa Fosfatidyylikoliinikalvo (efektiivisesti öljyä : ε r,öljy = ~-3, ε r,vesi = ~80) D kullekin aineelle öljyssä, B kunkin aineen partitiokerroin (vesi - öljy)
26 Diffuusio, suuruusluokkia 6 Molekyyli Väliaine Lämpötila ( C) M (g/mol) D (cm /s) Vety Ilma 0 6, Helium Ilma 3 4 6, Happi Ilma 0 3 1, Bentseeni Ilma , Vety Vesi 5 4, Helium Vesi 5 4 6, Happi Vesi 5 3, Urea Vesi , Bentseeni Vesi , Sakkaroosi Vesi , Ribonukleaasi Vesi , Hemoglobiini Vesi , Katalaasi Vesi , Myosiini Vesi , DNA Vesi , Tobacco mosaic virus Vesi ,
27 Diffuusio, suuruusluokkia 7 x ½ t ½ Esimerkki 10 nm 100 ns Solukalvon paksuus 1 m 1 ms Mitokondrion koko 10 m 100 ms Nisäkkään pienen solun säde 100 m 10 s Suuren lihassäikeen halkaisija 50 m 1 min Mustekalan jättiläisaksonin säde 1 mm 16,7 min Sammakon räätälinlihaksen puolipaksuus mm 1,1 h Silmän linssin puolipaksuus 5 mm 6,9 h Munasolun säde cm 4,6 d Sydämen kammion seinämän paksuus 1 m 31,7 v Pitkän hermosolun pituus x ½ : Puolet partikkeleista diffundoitunut matkan x ½ ajassa t ½
28 Diffuusio pistelähteestä 8 Alussa profiili c(x,0) c(x,t) 1-dimensioinen tapaus: N c x t e t 4 Dt x 4Dt (, ), 0 3-dim.: r N 4Dt (, ), 0 3 c r t e t 4 Dt
29 9 Esimerkki: Satunnaiskävelijälle x Dt x? edellisen kalvon jakaumalle x N 4Dt (, ) e. c x t 4 Dt
30 30 Esim. x? jakaumalle x N 4Dt (, ) e. c x t 4 Dt x 1 4Dt x dx x e 4 Dt Matem. taulukoista: by di 1 Määr. I( b) dy e db di Toisaalta db db dy e y (yksittäinen partikkeli) by dy e 3 b d by by dy e dy y e b x Dt Dt 4Dt 4 Dt 3 Asettamalla 4 b
Nesteen sisäinen kitka ja diffuusio
Nesteen sisäinen kitka ja diffuusio 1 Luento.1.016 (oppikirjan luku 4) Nesteen sisäinen kitka Satunnaiskävelyilmiöitä Diffuusio Diffuusio kalvon läpi Diffuusiotensorikuvaus: Magneettiresonanssi (MR) Hermoratojen
Chapter 3. The Molecular Dance. Luento Terminen liike Kineettinen kaasuteoria Boltzmann-jakauma Satunnaiskävely
Chapter 3. The Molecular Dance 1 Luento 15.1.016 Terminen liike Kineettinen kaasuteoria Boltzmann-jakauma Satunnaiskävely Chapter 3. The Molecular Dance Solut: Korkeasti järjestyneitä systeemeitä Terminen
Luento Pääteemat: Vetysidos Veden ominaisuudet Terminen liike Kineettinen kaasuteoria Boltzmann-jakauma Satunnaiskävely
Luento 0.1.017 1 Pääteemat: Vetysidos Veden ominaisuudet Terminen liike Kineettinen kaasuteoria Boltzmann-jakauma Satunnaiskävely Vetysidos Varattujen ja myös neutraalien molekyylien välillä Kaksi elektronegatiivista
Luku 5: Diffuusio kiinteissä aineissa
Luku 5: Diffuusio kiinteissä aineissa Käsiteltävät aiheet... Mitä on diffuusio? Miksi sillä on tärkeä merkitys erilaisissa käsittelyissä? Miten diffuusionopeutta voidaan ennustaa? Miten diffuusio riippuu
Biofysiikka, Luento
Biofysiikka, Luento 4 3..017 1 Diffuusio eri geometrioissa ja sovelluksia Varattujen partikkelien diffuusio (elektrodiffuusio) Johdatus matalien Reynolds-lukujen maailmaan Aikariippuvat diffuusioprosessit
KULJETUSSUUREET Kuljetussuureilla tai -ominaisuuksilla tarkoitetaan kaasumaisen, nestemäisen tai kiinteän väliaineen kykyä siirtää ainetta, energiaa, tai jotain muuta fysikaalista ominaisuutta paikasta
Chapter 7. Entropic forces at work
Chapter 7. Entropic forces at work 1 Luento 8 4.3.2016 Osmoottinen paine Pintajännitys Tyhjennysvuorovaikutus MIKSI? Vapaa energia F a = E a -TS a voi pienentyä 1. Pienentämällä energiaa 2. Kasvattamalla
PHYS-C0220 Termodynamiikka ja statistinen fysiikka Kevät 2017
PHYS-C0220 Termodynamiikka ja statistinen fysiikka Kevät 2017 Emppu Salonen Lasse Laurson Toni Mäkelä Touko Herranen Luento 2: kineettistä kaasuteoriaa Pe 24.2.2017 1 Aiheet tänään 1. Maxwellin ja Boltzmannin
Ideaalikaasulaki. Ideaalikaasulaki on esimerkki tilanyhtälöstä, systeemi on nyt tietty määrä (kuvitteellista) kaasua
Ideaalikaasulaki Ideaalikaasulaki on esimerkki tilanyhtälöstä, systeemi on nyt tietty määrä (kuvitteellista) kaasua ja tilanmuuttujat (yhä) paine, tilavuus ja lämpötila Isobaari, kun paine on vakio Kaksi
P = kv. (a) Kaasun lämpötila saadaan ideaalikaasun tilanyhtälön avulla, PV = nrt
766328A Termofysiikka Harjoitus no. 2, ratkaisut (syyslukukausi 204). Kun sylinterissä oleva n moolia ideaalikaasua laajenee reversiibelissä prosessissa kolminkertaiseen tilavuuteen 3,lämpötilamuuttuuprosessinaikanasiten,ettäyhtälö
Wien R-J /home/heikki/cele2008_2010/musta_kappale_approksimaatio Wed Mar 13 15:33:
1.2 T=12000 K 10 2 T=12000 K 1.0 Wien R-J 10 0 Wien R-J B λ (10 15 W/m 3 /sterad) 0.8 0.6 0.4 B λ (10 15 W/m 3 /sterad) 10-2 10-4 10-6 10-8 0.2 10-10 0.0 0 200 400 600 800 1000 nm 10-12 10 0 10 1 10 2
Entrooppiset voimat. Entrooppiset voimat Vapaan energian muunnoksen hyötysuhde Kahden tilan systeemit
Entrooppiset voimat Entrooppiset voimat Vapaan energian muunnoksen hyötysuhde Kahden tilan systeemit Entrooppiset voimat 3 2 0 0 S k N ln VE S, S f ( N, m) Makroskooppisia voimia, jotka syntyvät pyrkimyksestä
PHYS-C0220 Termodynamiikka ja statistinen fysiikka Kevät 2016
PHYS-C0220 Termodynamiikka ja statistinen fysiikka Kevät 2016 Emppu Salonen Lasse Laurson Toni Mäkelä Arttu Lehtinen Luento 2: Kaasujen kineettistä teoriaa Pe 26.2.2016 1 AIHEET 1. Maxwellin-Boltzmannin
Luento 8 6.3.2015. Entrooppiset voimat Vapaan energian muunoksen hyötysuhde Kahden tilan systeemit
Luento 8 6.3.2015 1 Entrooppiset voimat Vapaan energian muunoksen hyötysuhde Kahden tilan systeemit Entrooppiset voimat 3 2 0 0 S k N ln VE S, S f ( N, m) 2 Makroskooppisia voimia, jotka syntyvät pyrkimyksestä
Käyttämällä annettua kokoonpuristuvuuden määritelmää V V. = κv P P = P 0 = P. (b) Lämpölaajenemisesta johtuva säiliön tilavuuden muutos on
766328A ermofysiikka Harjoitus no. 3, ratkaisut (syyslukukausi 201) 1. (a) ilavuus V (, P ) riippuu lämpötilasta ja paineesta P. Sen differentiaali on ( ) ( ) V V dv (, P ) dp + d. P Käyttämällä annettua
KAASUJEN YLEISET TILANYHTÄLÖT ELI IDEAALIKAASUJEN TILANYHTÄLÖT (Kaasulait) [pätevät ns. ideaalikaasuille]
KAASUJEN YLEISET TILANYHTÄLÖT ELI IDEAALIKAASUJEN TILANYHTÄLÖT (Kaasulait) [pätevät ns. ideaalikaasuille] A) p 1, V 1, T 1 ovat paine tilavuus ja lämpötila tilassa 1 p 2, V 2, T 2 ovat paine tilavuus ja
Biofysiikka Luento Entropia, lämpötila ja vapaa energia. Shannonin entropia. Boltzmannin entropia. Lämpötila. Vapaa energia.
Biofysiikka Luento 7 1 6. Entropia, lämpötila ja vapaa energia Shannonin entropia Boltzmannin entropia M I NK P ln P S k B j1 ln j j Lämpötila Vapaa energia 2 Esimerkkiprobleemoita: Miten DNA-sekvenssistä
Lämpöoppi. Termodynaaminen systeemi. Tilanmuuttujat (suureet) Eristetty systeemi. Suljettu systeemi. Avoin systeemi.
Lämpöoppi Termodynaaminen systeemi Tilanmuuttujat (suureet) Lämpötila T (K) Absoluuttinen asteikko eli Kelvinasteikko! Paine p (Pa, bar) Tilavuus V (l, m 3, ) Ainemäärä n (mol) Eristetty systeemi Ei ole
Kuva 1. Virtauksen nopeus muuttuu poikkileikkauksen muuttuessa
8. NESTEEN VIRTAUS 8.1 Bernoullin laki Tässä laboratoriotyössä tutkitaan nesteen virtausta ja virtauksiin liittyviä energiahäviöitä. Yleisessä tapauksessa nesteiden virtauksen käsittely on matemaattisesti
Termodynamiikka. Termodynamiikka on outo teoria. Siihen kuuluvat keskeisinä: Systeemit Tilanmuuttujat Tilanyhtälöt. ...jotka ovat kaikki abstraktioita
Termodynamiikka Termodynamiikka on outo teoria. Siihen kuuluvat keskeisinä: Systeemit Tilanmuuttujat Tilanyhtälöt...jotka ovat kaikki abstraktioita Miksi kukaan siis haluaisi oppia termodynamiikkaa? Koska
PHYS-A3121 Termodynamiikka (ENG1) (5 op)
PHYS-A3121 Termodynamiikka (ENG1) (5 op) Sisältö: Nestevirtaukset Elastiset muodonmuutokset Kineettinen kaasuteoria Termodynamiikan käsitteet Termodynamiikan pääsäännöt Termodynaamiset prosessit Termodynaamiset
kertausta Boltzmannin jakauma infoa Ideaalikaasu kertausta Maxwellin ja Boltzmannin vauhtijakauma
infoa kertausta Boltzmannin jakauma Huomenna itsenäisyyspäivänä laitos on kiinni, ei luentoa, ei laskareita. Torstaina laboratoriossa assistentit neuvovat myös laskareissa. Ensi viikolla tiistaina vielä
6. Entropia, lämpötila ja vapaa energia
6. Entropia, lämpötila a vapaa energia 1 Luento 6 24.2.2017: Shannonin entropia M I NK P ln P 1 Boltzmannin entropia S k B ln Lämpötila Vapaa energia 2 Probleemoita: Miten DNA-sekvenssistä määräytyvän
PHYS-C0220 TERMODYNAMIIKKA JA STATISTINEN FYSIIKKA
PHYS-C0220 TERMODYNAMIIKKA JA STATISTINEN FYSIIKKA Kevät 2016 Emppu Salonen Lasse Laurson Arttu Lehtinen Toni Mäkelä Luento 7: Ekvipartitioteoreema, partitiofunktio ja ideaalikaasu Ke 16.3.2016 1 KURSSIN
Chapter 5. Life in the Slow Lane: The Low Reynolds-Number World
Chapter 5. Life in the Slow Lane: The Low Reynolds-Number World 1 Luento 5 10..017 Viskoosit nesteet Laminaarinen virtaus Turbulenssi Reynoldsin luku Pienten Reynoldsin lukujen maailma Kitkallinen virtaus
Mitä ovat siirtoilmiöt?
Prosessi- ja ympäristötekniikan perusta 1 AINEEN-, LÄMMÖN- JA LIIKEMÄÄRÄNSIIRTO Kaisu Ainassaari, Piia Häyrynen Prosessi- ja ympäristötekniikka Ympäristö- ja kemiantekniikan tutkimusryhmä Lämmönsiirto
Puhtaan kaasun fysikaalista tilaa määrittävät seuraavat 4 ominaisuutta, jotka tilanyhtälö sitoo toisiinsa: Paine p
KEMA221 2009 KERTAUSTA IDEAALIKAASU JA REAALIKAASU ATKINS LUKU 1 1 IDEAALIKAASU Ideaalikaasu Koostuu pistemäisistä hiukkasista Ei vuorovaikutuksia hiukkasten välillä Hiukkasten liike satunnaista Hiukkasten
Kuljetusilmiöt. Diffuusio Lämmönjohtuminen Viskoosin nesteen virtaus Produktio ja absorptio
Kuljetusilmiöt Diffuusio Lämmönjohtuminen Viskoosin nesteen virtaus Produktio ja absorptio Johdanto Kuljetusilmiöt on yhteinen nimitys prosesseille, joissa aineen molekyylien liike aiheuttaa energian,
LASKENNALLISEN TIETEEN OHJELMATYÖ: Diffuusion Monte Carlo -simulointi yksiulotteisessa systeemissä
LASKENNALLISEN TIETEEN OHJELMATYÖ: Diffuusion Monte Carlo -simulointi yksiulotteisessa systeemissä. Diffuusio yksiulotteisessa epäjärjestäytyneessä hilassa E J ii, J ii, + 0 E b, i E i i i i+ x Kuva.:
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
= P 0 (V 2 V 1 ) + nrt 0. nrt 0 ln V ]
766328A Termofysiikka Harjoitus no. 7, ratkaisut (syyslukukausi 2014) 1. Sylinteri on ympäristössä, jonka paine on P 0 ja lämpötila T 0. Sylinterin sisällä on n moolia ideaalikaasua ja sen tilavuutta kasvatetaan
BECS-C2101 Biofysiikka
BECS-C2101 Biofysiikka 1 Luento 2 16.1.2015 Solujen sisustan koostumus Biomolekyylien vuorovaikutukset ja rakenne Veden ominaisuudet Chapter 2. What s Inside Cells 2 Biologinen kysymys: Miten solut toteuttavat
PHYS-C0220 Termodynamiikka ja statistinen fysiikka Kevät 2016
PHYS-C0220 Termodynamiikka ja statistinen fysiikka Kevät 2016 Emppu Salonen Lasse Laurson Toni Mäkelä Arttu Lehtinen Luento 6: Vapaaenergia Pe 11.3.2016 1 AIHEET 1. Kemiallinen potentiaali 2. Maxwellin
y 2 h 2), (a) Näytä, että virtauksessa olevan fluidialkion tilavuus ei muutu.
Tehtävä 1 Tarkastellaan paineen ajamaa Poisseuille-virtausta kahden yhdensuuntaisen levyn välissä Levyjen välinen etäisyys on 2h Nopeusjakauma raossa on tällöin u(y) = 1 dp ( y 2 h 2), missä y = 0 on raon
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
T F = T C ( 24,6) F = 12,28 F 12,3 F T K = (273,15 24,6) K = 248,55 K T F = 87,8 F T K = 4,15 K T F = 452,2 F. P = α T α = P T = P 3 T 3
76628A Termofysiikka Harjoitus no. 1, ratkaisut (syyslukukausi 2014) 1. Muunnokset Fahrenheit- (T F ), Celsius- (T C ) ja Kelvin-asteikkojen (T K ) välillä: T F = 2 + 9 5 T C T C = 5 9 (T F 2) T K = 27,15
Luento Sähköstaattiset vuorovaikutukset. Veden ominaisuudet Hydrofobinen vuorovaikutus. x = 0
Luento 9 11.3.016 1 Sähköstaattiset vuorovaikutukset Poissonoltzmann yhtälö Varatut pinnat nesteessä Varatut pallomaiset partikkelit nesteessä Veden ominaisuudet Hydrofobinen vuorovaikutus = 0 Sähköstaattiset
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
Nopeus, kiihtyvyys ja liikemäärä Vektorit
Nopeus, kiihtyvyys ja liikemäärä Vektorit Luento 2 https://geom.mathstat.helsinki.fi/moodle/course/view.php?id=360 Luennon tavoitteet: Vektorit tutuiksi Koordinaatiston valinta Vauhdin ja nopeuden ero
Chapter 7. Entropic forces at work
Chapter 7. Entropic forces at work Osmoottinen paine Pintaännitys Tyhennysvuorovaikutus MIKSI? Hiukan termodynamiikan kertausta Tasapainotila: systeemiin vaikuttava nettovoima = 0 Jos vain yksi systeemin
Maxwell-Boltzmannin jakauma
Maxwell-Boltzmannin jakauma Homogeenisessa tasapainotilassa redusoidut yksihiukkastodennäköisyydet f voivat olla vain nopeuden funktioita, f = f(v ), ja H-funktio ei toisaalta voi riippua ajasta, eli dh
Luento Sähköstaattiset vuorovaikutukset. Veden ominaisuudet Hydrofobinen vuorovaikutus. x = 0
Luento 9 17.3.017 1 Sähköstaattiset vuorovaikutukset Poissonoltzmann yhtälö Varatut pinnat nesteessä Varatut pallomaiset partikkelit nesteessä Veden ominaisuudet Hydrofobinen vuorovaikutus = 0 Sähköstaattiset
Luento 8. Lämpökapasiteettimallit Dulong-Petit -laki Einsteinin hilalämpömalli Debyen ääniaaltomalli. Sähkönjohtavuus Druden malli
Luento 8 Lämpökapasiteettimallit Dulong-Petit -laki Einsteinin hilalämpömalli Debyen ääniaaltomalli Sähkönjohtavuus Druden malli Klassiset C V -mallit Termodynamiikka kun Ei ennustetta arvosta! Klassinen
Tässä luvussa keskitytään faasimuutosten termodynaamiseen kuvaukseen
KEMA221 2009 PUHTAAN AINEEN FAASIMUUTOKSET ATKINS LUKU 4 1 PUHTAAN AINEEN FAASIMUUTOKSET Esimerkkejä faasimuutoksista? Tässä luvussa keskitytään faasimuutosten termodynaamiseen kuvaukseen Faasi = aineen
Valomylly. (tunnetaan myös Crookesin radiometrinä) Pieni välipala nykyisin lähinnä leluksi jääneen laitteen historiasta.
Valomylly (tunnetaan myös Crookesin radiometrinä) Mikko Marsch Pieni välipala nykyisin lähinnä leluksi jääneen laitteen historiasta Valomylly (tunnetaan myös Crookesin radiometrinä) Pieni välipala nykyisin
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,
Kitka ja Newtonin lakien sovellukset
Kitka ja Newtonin lakien sovellukset Haarto & Karhunen Tavallisimpia voimia: Painovoima G Normaalivoima, Tukivoima Jännitysvoimat Kitkavoimat Voimat yleisesti F f T ja s f k N Vapaakappalekuva Kuva, joka
Mekaniikan jatkokurssi Fys102
Mekaniikan jatkokurssi Fys10 Kevät 010 Jukka Maalampi LUENTO 10 Noste Nesteeseen upotettuun kappaleeseen vaikuttaa nesteen pintaa kohti suuntautuva nettovoima, noste F B Kappaleen alapinnan kohdalla nestemolekyylien
DEE-54030 Kryogeniikka
DEE-54030 Kryogeniikka Kryogeeninen eristys Mitä lämmönsiirto on? Lämmönsiirto on lämpöenergian välittymistä lämpötilaeron vaikutuksesta. Lämmönsiirron mekanismit Johtuminen Konvektio Säteily Lämmönsiirron
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
Massakeskipiste Kosketusvoimat
Massakeskipiste Kosketusvoimat Luennon tavoitteet Kosketusvoimia Kitka Tukivoima Jännitys Jousivoima Massakeskipisteen käsite ja sillä laskeminen (Resonanssi tiedottaa tarjoavansa kahvia luentotauolla)
W el = W = 1 2 kx2 1
7.2 Elastinen potentiaalienergia Paitsi gravitaatioon, myös materiaalien deformaatioon (muodonmuutoksiin) liittyy systeemin rakenneosasten keskinäisiin paikkoihin liittyvää potentiaalienergiaa Elastinen
Luvun 8 laskuesimerkit
Luvun 8 laskuesimerkit Esimerkki 8.1 Heität pallon, jonka massa on 0.40 kg seinään. Pallo osuu seinään horisontaalisella nopeudella 30 m/s ja kimpoaa takaisin niin ikään horisontaalisesti nopeudella 20
Monissa fysiikan probleemissa vaikuttavien voimien yksityiskohtia ei tunneta
8 LIIKEMÄÄRÄ, IMPULSSI JA TÖRMÄYKSET Monissa fysiikan probleemissa vaikuttavien voimien yksityiskohtia ei tunneta Tällöin dynamiikan peruslain F = ma käyttäminen ei ole helppoa tai edes mahdollista Newtonin
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
PHYS-A3121 Termodynamiikka (ENG1) (5 op)
PHYS-A3121 Termodynamiikka (ENG1) (5 op) Sisältö: Nestevirtaukset Elastiset muodonmuutokset Kineettinen kaasuteoria Termodynamiikan käsitteet Termodynamiikan pääsäännöt Termodynaamiset prosessit Termodynaamiset
Z 1 = Np i. 2. Sähkömagneettisen kentän värähdysliikkeen energia on samaa muotoa kuin molekyylin värähdysliikkeen energia, p 2
766328A Termofysiikka Harjoitus no., ratkaisut (syyslukukausi 24). Klassisen ideaalikaasun partitiofunktio on luentojen mukaan Z N! [Z (T, V )] N, (9.) missä yksihiukkaspartitiofunktio Z (T, V ) r e βɛr.
Luku 24. Molekyylien liike
Luku 24. Molekyylien liike 1. Molekyylien liike kaasuissa -kineettinen kaasuteoria -törmäykset astian seinämiin ja pintoihin -kaasun effuusio pienestä reiästä -ideaalikaasun kuljetusominaisuudet 2. Molekyylien
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,
L10 Polyelektrolyytit pinnalla
CHEM-2230 Pintakemia L10 Polyelektrolyytit pinnalla Monika Österberg Polyelektrolyyttiadsorptio (mg/m 1 0.5 2 ) C Muistatteko kemisorption ja fysisorption ero? Adsorptiota kuvataan adsorptioisotermin avulla
Luvun 12 laskuesimerkit
Luvun 12 laskuesimerkit Esimerkki 12.1 Mikä on huoneen sisältämän ilman paino, kun sen lattian mitat ovat 4.0m 5.0 m ja korkeus 3.0 m? Minkälaisen voiman ilma kohdistaa lattiaan? Oletetaan, että ilmanpaine
Teddy 7. harjoituksen malliratkaisu syksy 2011
Teddy 7. harjoituksen malliratkaisu syksy 2011 1. Systeemin käyttäytymistä faasirajalla kuvaa Clapeyronin yhtälönä tunnettu keskeinen relaatio dt = S m. (1 V m Koska faasitasapainossa reaktion Gibbsin
m h = Q l h 8380 J = J kg 1 0, kg Muodostuneen höyryn osuus alkuperäisestä vesimäärästä on m h m 0,200 kg = 0,
76638A Termofysiikka Harjoitus no. 9, ratkaisut syyslukukausi 014) 1. Vesimäärä, jonka massa m 00 g on ylikuumentunut mikroaaltouunissa lämpötilaan T 1 110 383,15 K paineessa P 1 atm 10135 Pa. Veden ominaislämpökapasiteetti
järjestelmät Luento 8
DEE-111 Lineaariset järjestelmät Luento 8 1 Lineaariset järjestelmät Risto Mikkonen 7.8.214 Luento 7 - Recap Z-muunnos ja sen ominaisuudet Lineaaristen dierenssiyhtälöiden käsittely Alku- ja loppuarvot
Keski-Suomen fysiikkakilpailu
Keski-Suomen fysiikkakilpailu 28.1.2016 Kilpailussa on kolme kirjallista tehtävää ja yksi kokeellinen tehtävä. Kokeellisen tehtävän ohjeistus on laatikossa mittausvälineiden kanssa. Jokainen tehtävä tulee
KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme
KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka Luento 16.3.2016 Susanna Hurme Päivän aihe: Translaatioliikkeen kinetiikka (Kirjan luvut 12.6, 13.1-13.3 ja 17.3) Oppimistavoitteet Ymmärtää, miten Newtonin toisen lain
Mitä elämä on? Astrobiologian luento 15.9.2015 Kirsi
Mitä elämä on? Astrobiologian luento 15.9.2015 Kirsi Määritelmän etsimistä Lukemisto: Origins of Life and Evolution of the Biosphere, 2010, issue 2., selaile kokonaan Perintteisesti: vaikeasti määriteltävä
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
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
1 Komparatiivinen statiikka ja implisiittifunktiolause
Taloustieteen matemaattiset menetelmät 27 materiaali 4 Komparatiivinen statiikka ja implisiittifunktiolause. Johdanto Jo opiskeltu antaa nyt valmiu tutkia taloudellisia malleja Kiinnostava malli voi olla
Stanislav Rusak CASIMIRIN ILMIÖ
Stanislav Rusak 6.4.2009 CASIMIRIN ILMIÖ Johdanto Mistä on kyse? Mistä johtuu? Miten havaitaan? Sovelluksia Casimirin ilmiö Yksinkertaisimmillaan: Kahden tyhjiössä lähekkäin sijaitsevan metallilevyn välille
1. Yksiulotteisen harmonisen oskillaattorin energiatilat saadaan lausekkeesta
766328A Termofysiikka Harjoitus no. 5, ratkaisut syyslukukausi 204). Yksiulotteisen harmonisen oskillaattorin energiatilat saadaan lausekkeesta E n n + ) ω, n 0,, 2,... 2 a) Oskillaattorin partitiofunktio
KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme
KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka Luento 15.3.2016 Susanna Hurme Päivän aihe: Translaatioliikkeen kinematiikka: asema, nopeus ja kiihtyvyys (Kirjan luvut 12.1-12.5, 16.1 ja 16.2) Osaamistavoitteet Ymmärtää
L7 Kaasun adsorptio kiinteän aineen pinnalle
CHEM-C2230 Pintakemia L7 Kaasun adsorptio kiinteän aineen pinnalle Monika Österberg Barnes&Gentle, 2005, luku 8 Aikaisemmin käsitellyt Adsorptio kiinteälle pinnalle nesteessä Adsorptio nestepinnalle 1
Fysikaalisten tieteiden esittely puolijohdesuperhiloista
Fysikaalisten tieteiden esittely puolijohdesuperhiloista "Perhaps a thing is simple if you can describe it fully in several different ways without immediately knowing that you are describing the same thing."
KJR-C2002 Kontinuumimekaniikan perusteet
KJR-C2002 Kontinuumimekaniikan perusteet Luento 23.11.2015 Susanna Hurme, Yliopistonlehtori, TkT Luennon sisältö Hooken laki lineaaris-elastiselle materiaalille (Reddy, kpl 6.2.3) Lujuusoppia: sauva (Reddy,
REAKTIOT JA ENERGIA, KE3. Kaasut
Kaasut REAKTIOT JA ENERGIA, KE3 Kaasu on yksi aineen olomuodosta. Kaasujen käyttäytymistä kokeellisesti tutkimalla on päädytty yksinkertaiseen malliin, ns. ideaalikaasuun. Määritelmä: Ideaalikaasu on yksinkertainen
vetyteknologia Polttokennon tyhjäkäyntijännite 1 DEE-54020 Risto Mikkonen
DEE-5400 olttokennot ja vetyteknologia olttokennon tyhjäkäyntijännite 1 DEE-5400 Risto Mikkonen 1.1.014 g:n määrittäminen olttokennon toiminta perustuu Gibbsin vapaan energian muutokseen. ( G = TS) Ideaalitapauksessa
y (0) = 0 y h (x) = C 1 e 2x +C 2 e x e10x e 3 e8x dx + e x 1 3 e9x dx = e 2x 1 3 e8x 1 8 = 1 24 e10x 1 27 e10x = e 10x e10x
BM0A5830 Differentiaaliyhtälöiden peruskurssi Harjoitus 4, Kevät 017 Päivityksiä: 1. Ratkaise differentiaaliyhtälöt 3y + 4y = 0 ja 3y + 4y = e x.. Ratkaise DY (a) 3y 9y + 6y = e 10x (b) Mikä on edellisen
FYSA242 Statistinen fysiikka, Harjoitustentti
FYSA242 Statistinen fysiikka, Harjoitustentti Tehtävä 1 Selitä lyhyesti: a Mikä on Einsteinin ja Debyen kidevärähtelymallien olennainen ero? b Mikä ero vuorovaikutuksessa ympäristön kanssa on kanonisella
Luento 11: Periodinen liike
Luento 11: Periodinen liike Johdanto Harmoninen värähtely Esimerkkejä Laskettuja esimerkkejä ~F t m~g ~F r Konseptitesti 1 Tehtävänanto Kuvassa on jouseen kytketyn massan sijainti ajan funktiona. Kuvaile
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
CHEM-A1410 Materiaalitieteen perusteet
CHEM-A1410 Materiaalitieteen perusteet Laskuharjoitus 18.9.2017, Materiaalien ominaisuudet Tämä harjoitus ei ole arvioitava, mutta tämän tyyppisiä tehtäviä saattaa olla tentissä. Tehtävät perustuvat kurssikirjaan.
HEIKOT VUOROVAIKUTUKSET MOLEKYYLIEN VÄLISET SIDOKSET
HEIKOT VUOROVAIKUTUKSET MOLEKYYLIEN VÄLISET SIDOKSET Tunnin sisältö 2. Heikot vuorovaikutukset Millaisia erilaisia? Missä esiintyvät? Biologinen/lääketieteellinen merkitys Heikot sidokset Dipoli-dipolisidos
Länsiharjun koulu 4a
Länsiharjun koulu 4a Kuinka lentokone pysyy ilmassa? Lentokoneen moottori Helsinki-Vantaan lentokentällä. Marius Kolu Olimme luonnossa ja tutkimme kuvia. Jokaisella ryhmällä heräsi kysymyksiä kuvista.
Jakso 1: Pyörimisliikkeen kinematiikkaa, hitausmomentti
Jakso 1: Pyörimisliikkeen kinematiikkaa, hitausmomentti Kertausta Ympyrärataa kiertävälle kappaleelle on määritelty käsitteet kulmanopeus ja kulmakiihtyvyys seuraavasti: ω = dθ dt dω ja α = dt Eli esimerkiksi
Pakotettu vaimennettu harmoninen värähtelijä Resonanssi
Pakotettu vaimennettu harmoninen värähtelijä Resonanssi Tällä luennolla tavoitteena Mikä on pakkovoiman aiheuttama vaikutus vaimennettuun harmoniseen värähtelijään? Mikä on resonanssi? Kertaus: energian
Integroimalla ja käyttämällä lopuksi tilanyhtälöä saadaan T ( ) ( ) H 5,0 10 J + 2,0 10 0,50 1,0 10 0,80 Pa m 70 kj
S-4.35 Fysiikka (ES) entti 3.8.. ääritä yhden haikaasumoolin (O) (a) sisäenergian, (b) entalian muutos tilanmuutoksessa alkutilasta =, bar, =,8 m3 loutilaan =, bar, =,5 m3. ärähtelyn vaausasteet voidaan
PHYS-C0220 TERMODYNAMIIKKA JA STATISTINEN FYSIIKKA
PHYS-C0220 TERMODYNAMIIKKA JA STATISTINEN FYSIIKKA Kevät 2016 Emppu Salonen Lasse Laurson Arttu Lehtinen Toni Mäkelä Luento 10: Reaalikaasut Pe 1.4.2016 1 AIHEET 1. Malleja, joissa pyritään huomioimaan
KEMIAN MIKROMAAILMA, KE2 VESI
VESI KEMIAN MIKROMAAILMA, KE2 Johdantoa: Vesi on elämälle välttämätöntä. Se on hyvä liuotin, energian ja aineiden siirtäjä, lämmönsäätelijä ja se muodostaa vetysidoksia, jotka tekevät siitä poikkeuksellisen
Ekvipartitioteoreema. Entropia MB-jakaumassa. Entropia tilastollisessa mekaniikassa
Ekvipartitioteoreema lämpötilan ollessa riittävän korkea, kukin molekyylin liikkeen vapausaste tuo energian ½ kt sekä keskimääräiseen liike-energiaan ja kineettiseen energiaan energian lisäys ja riittävän
Ekvipartitioteoreema
Ekvipartitioteoreema lämpötilan ollessa riittävän korkea, kukin molekyylin liikkeen vapausaste tuo energian ½ kt sekä keskimääräiseen liike-energiaan ja kineettiseen energiaan energian lisäys ja riittävän
E p1 = 1 e 2. e 2. E p2 = 1. Vuorovaikutusenergian kolme ensimmäistä termiä on siis
763343A IINTEÄN AINEEN FYSIIA Ratkaisut 3 evät 2017 1. Tehtävä: CsCl muodostuu Cs + - ja Cl -ioneista, jotka asettuvat tilakeskeisen rakenteen vuoropaikoille (kuva). Laske tämän rakenteen Madelungin vakion
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
IV. TASAINEN SUPPENEMINEN. f(x) = lim. jokaista ε > 0 ja x A kohti n ε,x N s.e. n n
IV. TASAINEN SUPPENEMINEN IV.. Funktiojonon tasainen suppeneminen Olkoon A R joukko ja f n : A R funktio, n =, 2, 3,..., jolloin jokaisella x A muodostuu lukujono f x, f 2 x,.... Jos tämä jono suppenee
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
9. Tila-avaruusmallit
9. Tila-avaruusmallit Aikasarjan stokastinen malli ja aikasarjasta tehdyt havainnot voidaan esittää joustavassa ja monipuolisessa muodossa ns. tila-avaruusmallina. Useat aikasarjat edustavat dynaamisia
Dissipatiiviset voimat
Dissipatiiviset voimat Luennon tavoitteena Mitä on energian dissipaatio? Ilmanvastus ja muita vastusvoimia, analyyttinen käsittely Toinen tärkeä differentiaaliyhtälö: eksponentiaalinen vaimeneminen Vaimennettu
dl = F k dl. dw = F dl = F cos. Kun voima vaikuttaa kaarevalla polulla P 1 P 2, polku voidaan jakaa infinitesimaalisen pieniin siirtymiin dl
Kun voima vaikuttaa kaarevalla polulla P 2, polku voidaan jakaa infinitesimaalisen pieniin siirtymiin dl Kukin siirtymä dl voidaan approksimoida suoraviivaiseksi, jolloin vastaava työn elementti voidaan
Kerrataan harmoninen värähtelijä Noste, nesteen ja kaasun aiheuttamat voimat Noste ja harmoninen värähtelijä (laskaria varten)
Noste Ympyräliike I Luennon tavoitteet Kerrataan harmoninen värähtelijä Noste, nesteen ja kaasun aiheuttamat voimat Noste ja harmoninen värähtelijä (laskaria varten) Aloitetaan ympyräliikettä Keskeisvoiman