6. TAIVAANMEKANIIKKA. Antiikki: planeetat = vaeltavia tähtiä jotka liikkuvat kiintotähtien suhteen
|
|
- Yrjö Väänänen
- 8 vuotta sitten
- Katselukertoja:
Transkriptio
1 6. TAIVAANMEKANIIKKA Antiikki: planeetat = vaeltavia tähtiä jotka liikkuvat kiintotähtien suhteen Näennäinen liike voi olla hyvinkin monimutkaista: esim. ulkoplaneetan suunta retrograadinen opposition lähellä, johtuen Maan suuremmasta kulmanopeudesta Tähtitieteen perusteet, Luento 8,
2 Antiikki, keskiaika : Geosentrinen järjestelmä, ympyräliike planeettojen iikkeen kuvaaminen episyklien avulla (Havaintoihin nähden sangen tarkka!) Kopernikus: Geosentrinen heliosentrinen, yksinkertaisempi malli Kepler: liike pitkin ellipsirataa Galilei: Planeetat fysikaalisia objekteja, Newton: liike laskettavissa dynamiikan laeista (Halley n ennustus v komeetta palaa 1758 Nyt: luotainlennot, numeeriset laskentamenetelmät Aurinkokunnan ulkopuoliset planeettajärjestelmät (eksoplaneetat) Tähtitieteen perusteet, Luento 8,
3 KEPLERIN LAIT (alkuperäisessä muodossaan) (Tycho Brahen havainnot ) KEPLER I: Planeetat liikuvat Auringon ympäri pitkin ellipsirataa, jonka toisessa polttopisteessä Aurinko sijaitsee. (Kepler, 1609) YLEISEMMIN: RATA ON KARTIOLEIKKAUS (ellipsi, ympyrä, hyperbeli) KEPLER II: Planeetan pintanopeus on vakio, eli Auringosta piirretty radiusvektori pyyhkii yhtä pitkinä aikaväleinä yhtä suuret pinta-alat. (Kepler, 1609) YLEISEMMIN: PÄTEE KAIKILLE KESKEISVOIMILLE KEPLER III: Planeettojen ratojen isoakselien a kuutiot verrannollisia kiertoaikojen P neliöön (Kepler, 1619) TARKEMMIN: riippuu planeetan massasta Tähtitieteen perusteet, Luento 8,
4 KEPLERIN LAIT johdettavissa DYNAMIIKAN PERUSLAISTA JA GRAVITAATIOLAISTA NEWTONIN LAIT (1687, Principia) voimassa inertiaalisysteemissä = levossa tai tasaisessa liikkeessä oleva koordinaatisto I. Jos kappaleeseen ei vaikuta voimia sen liikemäärä m V säilyy vakiona II. Liikemäärän muutos on verrannollinen kappaleeseen vaikuttavaan voimaan F = d dt (m V ) = ṁ V + m R (= DYNAMIIKAN PERUSLAKI) III. Voiman vastavoiman periaate: jos kappale 1 vaikuttaa kappaleeseen 2 tietyllä voimalla, niin silloin kappale 2 vaikuttaa kappaleeseen 1 samansuuruisella mutta vastakkaisella voimalla F 12 = F 21 IV. Voimat summautuvat vektoriaalisesti F = P N i F i NEWTONIN GRAVITAATIOLAKI Kappaleet 1 ja 2, massat m 1 ja m 2, paikkavektorit R i ja R 2. Merkitään R 21 = R 2 R 1 ja r 21 = R 2 R 1 Kappale 2 vaikuttaa kappaleeseen 1 voimalla F 12 = G m 1m 2 r 21 2 R 21 r 21 = G m 1m 2 r 21 3 R 21, Yhdistetään N-kappaleen liikeyhtälöt (oletettu että massat vakioita) R i = G NX j i m j R i R j r ij 3 i = 1,..., N Tähtitieteen perusteet, Luento 8,
5 KAHDEN KAPPALEEN SUHTEELLISEN LIIKKEEN YHTÄLÖ Aurinkokunnan planeettojen massat pieniä verrattuna Aurinkoon keskinäiset häiriöt pieniä voidaan tarkastella erikseen kutakin planeettaa Auringon suhteen R m 2 Määritellään inertiaalikoordinaatistossa: m 1 R 1 = Auringon paikkavektori R 2 = Planeetan paikkavektori R 1 R 2 R = R 2 R 1 = Planeetan paikkavektori Aurinkon suhteen r = R Mikä on planeetan m 2 liike Auringon m 1 suhteen? origo Inertiaalisysteemin liikeyhtälöt: R 1 = Gm 2 R r 3 R 2 = Gm 1 R r 3 R = G(m 1 + m 2 ) R r 3 = µ R r 3 Eli kahden kappaleen suhteellisen liikkeen yhtälö samanmuotoinen kuin yhden kappaleen liikkeen yhtälö inertiaalikoordinaatistossa. HUOM µ = G(m 1 + m 2 ) Tähtitieteen perusteet, Luento 8,
6 Liikeyhtälön ratkaisu planeetan rata Auringon suhteen, Keplerin lait Ongelma: R(t) ei ratkea suljetussa muodossa tarvitaan erilaisia apumuuttujia jne. (Täydellinen ratkaisu johdetaan Taivaanmekaniikan kurssissa) Käytännössä etsitään liikevakioita, eli suureita jotka pysyvät vakiona liikkeen kuluessa: Esim. Rataimpulssimomentti k = R V = vakiovektori (Lasketaan d k/dt = R R + R R = 0 + R ( µ R r 3) = 0 (vektorin ristitulo itsensä kanssa häviää) k vakio) Liike tapahtuu vakiona pysyvässä ratatasossa (ei oteta huomioon muiden planeettojen häiriöitä) R(t) ja V (t) määrittelevät hetkellisen ratatason ajanhetkellä t R ja V aina kohtisuorassa k suhteen, k vakio Kirjoittamalla R ja V napakoordinaatistossa saadaan Kepler II laki Esim. Perisentrivektori e = 1 µ ( k V + µ R/r) = vakiovektori = ratatasossa oleva vektori, osoittaa perisentrin suuntaan, itseisarvo= radan eksentrisyys Voidaan johtaa radan muoto eli Kepler I laki Tähtitieteen perusteet, Luento 8,
7 PLANEETTOJEN RADAT Liikeyhtälön ratkaisuna kartioleikkausrata (johdetaan Taivaanmekaniikan kurssilla) Planeetan ratatasoon sijoitetussa napakoordinaatistossa (r etäisyys, f kulmamuuttuja) r = a(1 ǫ2 ) 1 +ǫ cos f Kulma f = 0 etäisyyden ollessa pienimmillään (perisentri) a = radan isoakselin puolikas (puolet rataellipsin maksimihalkaisijasta) ǫ=radan eksentrisyys (polttopisteen etäisyys radan keskipisteestä = ae) f ns. luonnollinen anomalia (suuntakulma perisentristä) Kiertoaika P 2 = 4π 2 a 3 G (msun+m plan ) = Kepler III Tähtitieteen perusteet, Luento 8,
8 Kartioleikkaukset: eksentrisyys ǫ ǫ = 0 ympyrä ǫ < 1 ellipsi ǫ = 1 parabeli ǫ > 1 hyperbeli Tähtitieteen perusteet, Luento 8,
9 Planeetan isoakseli määrää radan energian h (energia/massayksikkö) kokonaisenergia = kineettinen energia + potentiaali-energia h = 1 2 v2 µ/r v 2 = V V nopeuden neliö, r = R radiusvektorin pituus µ = G(m sun + M planeetta ) h < 0 ǫ < 1 ellipsi, negativinen energia a = µ 2h h = 0 ǫ = 1 parabeli, nolla energia h > 0 ǫ > 1 hyperbeli, positiivinen energia a = µ 2h Impulssimomenttin itseisarvo (/massayksikkö) k määräytyy sekä isoakselin että eksentrisyyden perusteella q k = µa (1 ǫ 2 ) Ratanopeuden itseisarvolle saadaan yhtälö energian lausekkeesta Ellipsi: h = µ 2a v 2 = µ( 2 r 1 a ) Hyperbeli: h = µ 2a v 2 = µ( 2 r + 1 a ) Parabeli: h = 0 v 2 = 2µ r Tähtitieteen perusteet, Luento 8,
10 KIII P 2 = 4π 2 a 3 G (msun+m plan ) (Sovelletaan maan rataan a = 1AU, P = 1v) Valitaan G = 4π, käytetään yksikköinä AU, vuosi ja Auringon massaa a 3 = (msun + m plan )P 2 nopeuden yksikkö AU/vuosi jne. Tähtitieteen perusteet, Luento 8,
11 Entä kaksi kilometrin kokoista kivijärkälettä (ρ = 3gr/cm 3 ) 10 kilometrin etäisyydellä? Nyt Massojen summa 2.5e13 kg Kiertoajaksi tulee 1.8 vuorokautta Yleisemmin: 2 identtistä kappaletta, radan ja kappaleen säteen suhde (a/r) P 2 = 4π2 a 3 G (2m) sijoitetaan P = ja m = (4π/3)ρR 3 q 3π 2Gρ ` a 3/2 R 0.1 r1000 kg/m 3 ρ ` a R 3/2 vuorokautta Tähtitieteen perusteet, Luento 8,
12 Pakonopeudet Kappaleella riittävän suuri nopeus voi karata äärettömän kauas keskukappaleesta Ehto:kokonaisenergia h > 0 h = 1/2v 2 µ/r > 0 v > v e = q 2G(m1 +m 2 ) r äärettömän kaukana v = 0, 1/r = 0 vastaa h = 0 Suhteessa ympyräratanopeuteen v c etäisyydellä r P = 2πr vc Keplerin III laki P 2 = 2 2πr vc = 4π 2 r 3 G(m 1 +m 2 ) v c = q G(m1 +m 2 ) r Eli v e = 2v c Tähtitieteen perusteet, Luento 8,
13 Tähtitieteen perusteet, Luento 8,
14 PLANEETTOJEN RATAELEMENTIT Suhteellisen liikkeen liikeyhtälö on II kertaluvun differentiaaliyhtälö 3 paikkavektorin komponentille R = µ R r 3 R = [x, y, z] ratkaisu sisältää 6 integroimisvakiota (eli tiettyä rataa määrittävää parametria) Edellä ollut radan yhtälö (ratatasossa) sisälsi vakiot -isoakseli a (radan laajuus) - eksentrisyys ǫ (radan muoto) - perisentriaika τ (ajanhetki, jolloin f = 0) Loput 3 ratkaisun sisältämistä vakioista liittyvät ratatason 3-ulotteiseen orientaatioon jossakin annetussa vertailukoordinaatistossa (yleensä Ekliptika, eli Maan ratataso) -inklinaatio i (ratatason kaltevuus) - nousevan solmun pituus Ω (nousevan solmun kulmaetäisyys kevättasauspisteestä) -perihelin argumentti ω (perihelin kulmaetäisyys nousevasta solmusta) Tähtitieteen perusteet, Luento 8,
15 Tähtitieteen perusteet, Luento 8,
16 HUOM: Edellä olleet kuusi vakiota ovat ns. geometriset ratelementit Mitkä hyvänsä kuusi riippumatonta parametria kelpaavat (mutta eivät ole välttämättä hyödylllisiä!) Esim. a) Paikka ja nopeusvektori tietyllä hetkellä R 0 ja R 0 V 0 Varmasti riippumattomia Rata voidaan integroida numeerisesti (yksikäsitteinen ratkaisu annetuista alkuarvoista) b) ns. ratavektorit k, e ja perisentriaika k = impulssimomenttivektori (edellä) e = perisentrivektori (osoittaa perisentriä kohti, e = ǫ Huom: e k = 0 kohtisuorassa sis. yhdessä vain 5 riippumatonta vakiota c) geometriset ratelementit a, ǫ, i, Ω, ω, τ Tähtitieteen perusteet, Luento 8,
17 Kaavat planeetan paikan laskemiseen ajanhetkellä t a, ǫ, τ, i, Ω, ω R, V 1) Lasketaan kiertoaika ja keskianomalia M q P = 2π a 3 /µ M = 2π (t τ) P 2) Lasketaan eksentrinen anomalia E Keplerin yhtälöstä M = E ǫ sin(e) 3) Lasketaan ratatasokoordinaatit x, ỹ and ṽx, ṽy: x = a(cos E ǫ) ỹ = b sin E q ṽx = a sin E µ/a 3 (1 ǫ cos E) 1 q ṽy = b cos E µ/a 3 (1 ǫ cos E) 1 4) Kierretään ratatasossa lasketut koordinaatit Ekliptikasysteemiin ««R = x A a + ỹ B b ««V = A ṽx a + B ṽy b jossa A a ja B b ovat iso- ja pikkuakselin suuntaiset yksikkövektroit A a = B b = 0 1 cos ω cos Ω sin ω sin Ω cos cos ω sin Ω + sin ω cos Ω cos ia sin ω sin i 0 1 sin ω cos Ω cos ω sin Ω cos sin ω sin Ω + cos ω cos Ω cos ia cos ω sin i (1) (2) Käsitelllään tarkemmin Taivaanmekaniikan kurssissa (myös hyperbelirata) Tähtitieteen perusteet, Luento 8,
18 Monenkappaleen systeemit Edellä N gravitoivan kappaleen liikeyhtälö: m i R i = G P N R j=1 m i m i R j j r 3 j i ij i = 1,..., N sisältää N kappaletta II kertaluvun differentiaaliyhtälöä 3 radiusvektorin komponentille ratkaisu sisältää 6N liikevakiota Tapaus N=2 ratkeaa täydellisesti: 12 liikevakiota Painopisteen liike (liikkuu vakionopudella) sisältää 6 vakiota Suhteellisen liikkeen ratkaisu: 6 rataelementtia (esim. k, e,τ) Yleinen tapaus: Painopisteen liike (liikkuu vakionopudella) sisältää 6 vakiota Impulssimomentti 3 Konaisenergia 1 Jää puuttumaan 6N-10 tuntematonta liikevakiota Osoitettavissa ettei ole olemassa muita paikan & nopeuden algebrallisia funktioita jotka olisivat liikevakioita N = 3 8 puuttuu N = 4 14 puuttuu... (Sundman 1912: yleinen kolmen kappaleen ratkaisu (ei käytännössä hyödyllinen)) Tähtitieteen perusteet, Luento 8,
19 Esimerkki: N=2 ja N=3 (numeerisesti integroituja ratoja Häiriöteoria: - esim. planeettojen keskinäiset vaikutukset vähäisiä voidaan käsitellä pienenä häiriönä kahden kappaleen liikkeeseen (menettelyä ei voi soveltaa eo. kuvan tapaukseen!) - vastaavasti muut häiriöt: esim. ilmanvastuksen vaikutus satelliitin rataan Tähtitieteen perusteet, Luento 8,
20 Rajoitettu kolmen kappaleen probleema: Kaksi kappaletta liikkuu toistensa suhteen ympyräradalla: tutkitaan kolmannen kappaleen ( = massaton testikappale) liikettä näiden kahden kappaleen gravitaation alaisena Tarkastelu tehdään kahden kappaleen mukana pyörivässä koordinaatistossa tasapainopisteet: Lagrangen pisteet (kappale sijaitsee L:n pisteessä ja nopeus = 0 pyörivässä systeemissä tällöin kiihtyvyys pyörivässä systeemissä häviää) - Jupiter-Aurinko systeemi: Troijalaiset asteroidit L 4 ja L 5 pisteiden ympärillä ±60 Jupiteriin nähden - Saturnuksen co-orbitaali pari Janus-Epimetheus jakavat saman keskietäisyyden ( hevosenkenkä -rata) Tähtitieteen perusteet, Luento 8,
21 Periaatteessa mahdollista laajentaa 1+N tapaukseen: Massivinen keskuskappale + pienet satelliitit joilla sama keskietäisyys (Salo & Yoder 1988, AA 205, 309) Stabiilit ei-symmetriset ratkaisut N = 2 8 Stabiilit symmetriset ratkaisut N 7 + Epästabiileja tasapaino-ratkaisuja Tähtitieteen perusteet, Luento 8,
22 VIRIAALITEOREEMA Vaikka N-kappaleen ongelman yleistä ratkaisua ei tunneta, on olemassa eräitä tärkeitä yleisiä tuloksia Jos systeemi on stabiili, eli paikat ja nopeudet eivät kasva rajatta kineettisen ja potentiaalienergian aikakeskiarvot toteuttavat ehdon: < T >= 1 2 < U >, HUOM: AIKAKESKIARVOT! jossa T = 1 2 P mi V 2 i ja U = 1 2 G P N j=1 P Nk=1 k j m j m k r jk viriaali =< T > nimitys Koska aina T + U = E (vakio kokonaisenergia) < T >= E < U >= 2E Sovellettu esim tähtijoukkojen ja galaksijoukkojen stabiilisuuden & massojen arvioimiseen (kineettinen energia m, potentiaalienergia m 2 ) Tähtitieteen perusteet, Luento 8,
1.4. VIRIAALITEOREEMA
1.4. VIRIAALITEOREEMA Vaikka N-kappaleen ongelman yleistä ratkaisua ei tunneta, on olemassa eräitä tärkeitä yleisiä tuloksia Jos systeemi on stabiili, eli paikat ja nopeudet eivät kasva rajatta kineettisen
LisätiedotLUENTO 3: KERTAUS EDELLISELTÄ LUENNOLTA
LUENTO 3: KERTAUS EDELLISELTÄ LUENNOLTA Kahden kappaleen suhteellisen liikkeen yhtälö: R m 2 R = µ R r 3 jossa µ = G(m 1 + m 2 ) Liikeyhtälön integraalit m 1 R 1 R 2 k = R R suhteellisen liikkeen imp.mom/massayksikkö
Lisätiedot5.9 Voiman momentti (moment of force, torque)
5.9 Voiman momentti (moment of force, torque) Voiman momentti määritellään ristitulona M = r F missä r on voiman F vaikutuspisteen paikkavektori tarkasteltavan pisteen suhteen Usean voiman tapauksessa
LisätiedotLuento 4: kertaus edelliseltä luennolta
Luento 4: kertaus edelliseltä luennolta Liikeyhtälön ratkaisu: kartioleikkaus (Kepler I r = k2 /µ + e cosf = a ǫ2 +ǫ cos f k = k ǫ < ellipsi, negativinen energia a = µ 2h ǫ = parabeli, nolla energia ǫ
LisätiedotKeskeisvoimat. Huom. r voi olla vektori eli f eri suuri eri suuntiin!
Keskeisvoimat Huom. r voi olla vektori eli f eri suuri eri suuntiin! Historiallinen ja tärkeä esimerkki on planeetan liike Auringon ympäri. Se on 2 kappaleen ongelma, joka voidaan aina redusoida keskeisliikkeeksi
LisätiedotTaivaanmekaniikkaa. Liikeyhtälöt
Taivaanmekaniikkaa Liikeyhtälöt Olkoot kahden kappaleen (esim. Auringon ja planeetan) massat m 1 ja m 2 ja paikkavektorit jossakin kiinteässä inertiaalikoordinaatistossa r 1 ja r 2. Merkitään r:llä planeetan
Lisätiedot2.7.4 Numeerinen esimerkki
2.7.4 Numeerinen esimerkki Karttusen kirjan esimerkki 2.3: Laske Jupiterin paikka taivaalla..2. Luennoilla käytetty rataelementtejä a, ǫ, i, Ω, ω, t Ω nousevan solmun pituus = planeetan nousevan solmun
Lisätiedot6. Taivaanmekaniikka. Vektorin r suuntainen yksikkövektori puolestaan on ˆr = r/r.
6. Taivaanmekaniikka Taivaanmekaniikka tutkii taivaankappaleiden liikkeitä. Lähdemme liikkeelle Newtonin laeista ja johdamme niistä liikelait. Planeettojen liikettä kuvaavat Keplerin lait tosin määritettiin
Lisätiedot5.13 Planetaarinen liike, ympyräradat
5.13 Planetaarinen liike, ympyräradat Muistellaan menneitä Jo peruskoulussa lienee opetettu tämä Newtonin gravitaatiolaki kahden kappaleen välisestä gravitaatiovoimasta: Tässä yhtälössä G on gravitaatiovakio
Lisätiedot2 Keskeisvoimakenttä. 2.1 Newtonin gravitaatiolaki
2 Keskeisvoimakenttä 2.1 Newtonin gravitaatiolaki Newton oletti, että kappale, jolla on massa m 1, vaikuttaa etäisyydellä r 12 olevaan toiseen kappaleeseen, jonka massa on m 2, gravitaatiovoimalla, joka
LisätiedotLuento 12: Keskeisvoimat ja gravitaatio. Gravitaatio Liike keskeisvoimakentässä Keplerin lait Laskettuja esimerkkejä
Luento 12: Keskeisvoimat ja gravitaatio Gravitaatio Liike keskeisvoimakentässä Keplerin lait Laskettuja esimerkkejä 1 / 46 Luennon sisältö Gravitaatio Liike keskeisvoimakentässä Keplerin lait Laskettuja
LisätiedotLuento 12: Keskeisvoimat ja gravitaatio
Luento 12: Keskeisvoimat ja gravitaatio Gravitaatio Liike keskeisvoimakentässä Keplerin lait Laskettuja esimerkkejä Ajankohtaista Luennon sisältö Gravitaatio Liike keskeisvoimakentässä Keplerin lait Laskettuja
LisätiedotLuento 10: Keskeisvoimat ja gravitaatio
Luento 10: Keskeisvoimat ja gravitaatio Gravitaatio Liike keskeisvoimakentässä Keplerin lait Laskettuja esimerkkejä Luennon sisältö Gravitaatio Liike keskeisvoimakentässä Keplerin lait Laskettuja esimerkkejä
LisätiedotTähtitieteessä SI-yksiköissä ilmaistut luvut ovat usein hyvin isoja ja epähavainnollisia. Esimerkiksi
Tähtitieteen perusteet, harjoitus 2 Yleisiä huomioita: Tähtitieteessä SI-yksiköissä ilmaistut luvut ovat usein hyvin isoja ja epähavainnollisia. Esimerkiksi aurinkokunnan etäisyyksille kannattaa usein
Lisätiedotellipsirata II LAKI eli PINTA-ALALAKI: Planeetan liikkuessa sitä Aurinkoon yhdistävä jana pyyhkii yhtä pitkissä ajoissa yhtä suuret pinta-alat.
KEPLERIN LAI: (Ks. Physica 5, s. 5) Johannes Keple (57-60) yhtyi yko Bahen (546-60) havaintoaineiston pohjalta etsimään taivaanmekaniikan lainalaisuuksia. Keple tiivisti tutkimustyönsä kolmeen lakiinsa
LisätiedotCopyright 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
LisätiedotTaivaanmekaniikkaa Kahden kappaleen liikeyhtälö
Taivaanmekaniikkaa kaavojen johto, yksityiskohdat yms. ks. Kattunen, Johdatus taivaanmekaniikkaan tai Kattunen, Donne, Köge, Oja, Poutanen: Tähtitieteen peusteet tai joku muu tähtitieteen/taivaanmekaniikan
LisätiedotKJR-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
Lisätiedot1. Kuinka paljon Maan kiertoaika Auringon ympäri muuttuu vuodessa, jos massa kasvaa meteoroidien vaikutuksesta 10 5 kg vuorokaudessa.
1. Kuinka paljon Maan kiertoaika Auringon ympäri muuttuu vuodessa, jos massa kasvaa meteoroidien vaikutuksesta 10 5 kg vuorokaudessa. Vuodessa Maahan satava massa on 3.7 10 7 kg. Maan massoina tämä on
LisätiedotDerivoimalla kerran saadaan nopeus ja toisen kerran saadaan kiihtyvyys Ña r
Vuka HT 4 Tehtävä. Lyhyenä alustuksena tehtävään johdetaan keskeiskiihtyvyys tasaisessa pyörimisessä. Meillä on ympyräradalla liikkuva kappale joka pyörii vakiokulmanopeudella ω dϕ säteellä r origosta.
LisätiedotLuento 5: Käyräviivainen liike. Käyräviivainen liike Heittoliike Ympyräliike Kulmamuuttujat θ, ω ja α Yhdistetty liike
Luento 5: Käyräviivainen liike Käyräviivainen liike Heittoliike Ympyräliike Kulmamuuttujat θ, ω ja α Yhdistetty liike 1 / 29 Luennon sisältö Käyräviivainen liike Heittoliike Ympyräliike Kulmamuuttujat
LisätiedotL a = L l. rv a = Rv l v l = r R v a = v a 1, 5
Tehtävä a) Energia ja rataliikemäärämomentti säilyy. Maa on r = AU päässä auringosta. Mars on auringosta keskimäärin R =, 5AU päässä. Merkitään luotaimen massaa m(vaikka kuten tullaan huomaamaan sitä ei
Lisätiedot2 Pistejoukko koordinaatistossa
Pistejoukko koordinaatistossa Ennakkotehtävät 1. a) Esimerkiksi: b) Pisteet sijaitsevat pystysuoralla suoralla, joka leikkaa x-akselin kohdassa x =. c) Yhtälö on x =. d) Sijoitetaan joitain ehdon toteuttavia
LisätiedotGravitaatio ja heittoliike. Gravitaatiovoima Numeerisen ratkaisun perusteet Heittoliike
Gravitaatio ja heittoliike Gravitaatiovoima Numeerisen ratkaisun perusteet Heittoliike KERTAUS Newtonin lait Newtonin I laki Kappale, johon ei vaikuta voimia/voimien summa on nolla, ei muuta liiketilaansa
LisätiedotNyt 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
Lisätiedot4. RAJOITETTU 3 KAPPALEEN ONGELMA
4. RAJOITETTU KAPPALEEN ONGELMA Yleinen kappaleen liike 8>< R = Gm R = Gm R R R R + Gm R R R R + Gm R R R R R R R R > : R = Gm R R R R + Gm R R R R kpl vektorikomponenttia 9 toisen asteen diff. htälöä
LisätiedotMekaniikan 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
LisätiedotLuento 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,
LisätiedotMekaniikan jatkokurssi Fys102
Mekaniikan jatkokurssi Fys102 Kevät 2010 Jukka Maalampi LUENTO 2-3 Vääntömomentti Oletus: Voimat tasossa, joka on kohtisuorassa pyörimisakselia vastaan. Oven kääntämiseen tarvitaan eri suuruinen voima
LisätiedotLuento 5: Käyräviivainen liike
Luento 5: Käyräviivainen liike Käyräviivainen liike Heittoliike Ympyräliike Kulmamuuttujat,! ja Yhdistetty liike Ajankohtaista Konseptitesti 1 Kysymys Viereisessä kuvassa leppäkerttu istuu karusellissa,
LisätiedotNopeus, 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
LisätiedotDIFFERENTIAALIYHTÄLÖN NUMEERISESTA RATKAISEMISESTA 2 1,5 0,5 -0,5 -1,5-2
Differentiaaliyhtälön numeerisesta ratkaisemisesta Olkoot D R 2 alue ja r, f, g : D R jatkuvia funktioita. Differentiaaliyhtälön y r(x, y) suuntaelementtikenttä on kuvaus D R 2, (x, y) (, r(x, y)). Suuntaelementtikenttä
LisätiedotLuento 3: Käyräviivainen liike
Luento 3: Käyräviivainen liike Kertausta viime viikolta Käyräviivainen liike Heittoliike Ympyräliike Kulmamuuttujat θ, ω ja α Yhdistetty liike Luennon sisältö Kertausta viime viikolta Käyräviivainen liike
LisätiedotVoima F tekee työtä W vaikuttaessaan kappaleeseen, joka siirtyy paikasta r 1 paikkaan r 2. Työ on skalaarisuure, EI vektori!
6.1 Työ Voima F tekee työtä W vaikuttaessaan kappaleeseen, joka siirtyy paikasta r 1 paikkaan r 2. Työ on skalaarisuure, EI vektori! Siirtymä s = r 2 r 1 Kun voiman kohteena olevaa kappaletta voidaan kuvata
LisätiedotKJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme
KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka Luento 22.3.2016 Susanna Hurme Päivän aihe: Rotaatioliikkeen kinematiikka: kulmanopeus ja -kiihtyvyys (Kirjan luvut 12.7, 16.3) Osaamistavoitteet Osata analysoida jäykän
LisätiedotMonissa 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
Lisätiedotinfoa Viikon aiheet Potenssisarja a n = c n (x x 0 ) n < 1
infoa Viikon aiheet Tentti ensi viikolla ma 23.0. klo 9.00-3.00 Huomaa, alkaa tasalta! D0 (Sukunimet A-) E204 (Sukunimet S-Ö) Mukaan kynä ja kumi. Ei muuta materiaalia. Tentissä kaavakokoelma valmiina.
LisätiedotLuento 3: Käyräviivainen liike
Luento 3: Käyräviivainen liike Kertausta viime viikolta Käyräviivainen liike Heittoliike Ympyräliike Kulmamuuttujat,! ja Yhdistetty liike 2015-09-14 13:50:32 1/40 luentokalvot_03_combined.pdf (#36) Luennon
LisätiedotEnergia, energian säilyminen ja energiaperiaate
E = γmc 2 Energia, energian säilyminen ja energiaperiaate Luennon tavoitteet Lepoenergian, liike-energian, potentiaalienergian käsitteet haltuun Työ ja työn merkki* Systeemivalintojen miettimistä Jousivoiman
LisätiedotLuento 6: Liikemäärä ja impulssi
Luento 6: Liikemäärä ja impulssi Liikemäärä ja impulssi Liikemäärän säilyminen Massakeskipiste Muuttuva massa Laskettuja esimerkkejä Luennon sisältö Liikemäärä ja impulssi Liikemäärän säilyminen Massakeskipiste
LisätiedotLuento 5: Käyräviivainen liike
Luento 5: Käyräviivainen liike Käyräviivainen liike Heittoliike Ympyräliike Kulmamuuttujat,! ja Yhdistetty liike Ajankohtaista Konseptitesti 1 http://presemo.aalto.fi/mekaniikka2017 Kysymys Sotalaivasta
LisätiedotDYNAMIIKKA II, LUENTO 5 (SYKSY 2015) Arttu Polojärvi
DYNAMIIKKA II, LUENTO 5 (SYKSY 2015) Arttu Polojärvi LUENNON SISÄLTÖ Kertausta edelliseltä luennolta: Suhteellisen liikkeen nopeuden ja kiihtyvyyden yhtälöt. Jäykän kappaleen partikkelin liike. Jäykän
LisätiedotEi-inertiaaliset koordinaatistot
orstai 25.9.2014 1/17 Ei-inertiaaliset koordinaatistot Tarkastellaan seuraavaa koordinaatistomuunnosta: {x} = (x 1, x 2, x 3 ) {y} = (y 1, y 2, y 3 ) joille valitaan kantavektorit: {x} : (î, ĵ, ˆk) {y}
LisätiedotAvaruuden kolme sellaista pistettä, jotka eivät sijaitse samalla suoralla, määräävät
11 Taso Avaruuden kolme sellaista pistettä, jotka eivät sijaitse samalla suoralla, määräävät tason. Olkoot nämä pisteet P, B ja C. Merkitään vaikkapa P B r ja PC s. Tällöin voidaan sanoa, että vektorit
LisätiedotLuvun 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
LisätiedotTehtävä 4.7 Tarkastellaan hiukkasta, joka on pakotettu liikkumaan toruksen pinnalla.
Tehtävä.7 Tarkastellaan hiukkasta, joka on pakotettu liikkumaan toruksen pinnalla. x = (a + b cos(θ)) cos(ψ) y = (a + b cos(θ)) sin(ψ) = b sin(θ), a > b, θ π, ψ π Figure. Toruksen hajoituskuva Oletetaan,
LisätiedotMekaniikan 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
LisätiedotKvanttifysiikan perusteet 2017
Kvanttifysiikan perusteet 207 Harjoitus 2: ratkaisut Tehtävä Osoita hyödyntäen Maxwellin yhtälöitä, että tyhjiössä magneettikenttä ja sähkökenttä toteuttavat aaltoyhtälön, missä aallon nopeus on v = c.
Lisätiedotdl = 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
LisätiedotPRELIMINÄÄRIKOE PITKÄ MATEMATIIKKA 9.2.2011
PRELIMINÄÄRIKOE PITKÄ MATEMATIIKKA 9..0 Kokeessa saa vastata enintään kymmeneen tehtävään.. Sievennä a) 9 x x 6x + 9, b) 5 9 009 a a, c) log 7 + lne 7. Muovailuvahasta tehty säännöllinen tetraedri muovataan
LisätiedotKJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme
KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka Luento 31.3.2016 Susanna Hurme Dynamiikan välikoe 4.4.2016 Ajankohta ma 4.4.2016 klo 16:30 19:30 Salijako Aalto-Sali: A-P (sukunimen alkukirjaimen mukaan) Ilmoittautuminen
Lisätiedotnopeusvektoria säädettäessä. kuvaruudulla olevien kappaleiden
1 2 Ohjelman perusidea on varsin yksinkertainen. Kyseessä on tietokonepeli, jossa pelaaja pyrkii lähettämään kuvaruudulle ilmestyviä planeettoja radoilleen siten, että ne eivät törmäile virtuaalisessa
Lisätiedot763306A JOHDATUS SUHTEELLISUUSTEORIAAN 2 Ratkaisut 2 Kevät 2017
763306A JOHDATUS SUHTEELLISUUSTEORIAAN 2 Ratkaisut 2 Kevät 207. Nelinopeus ympyräliikkeessä On siis annettu kappaleen paikkaa kuvaava nelivektori X x µ : Nelinopeus U u µ on määritelty kaavalla x µ (ct,
LisätiedotMerkintöjä planeettojen liikkeistä jo muinaisissa nuolenpääkirjoituksissa. Geometriset mallit vielä alkeellisia.
Johdanto Historiaa Antiikin aikaan Auringon ja Kuun lisäksi tunnettiin viisi kappaletta, jotka liikkuivat tähtitaivaan suhteen: Merkurius, Venus, Mars, Jupiter ja Saturnus. Näitä kutsuttiin planeetoiksi
LisätiedotLineaarialgebra MATH.1040 / voima
Lineaarialgebra MATH.1040 / voima 1 Seuraavaksi määrittelemme kaksi vektoreille määriteltyä tuloa; pistetulo ja. Määritelmät ja erilaiset tulojen ominaisuudet saattavat tuntua, sekavalta kokonaisuudelta.
LisätiedotTekijä Pitkä matematiikka
K1 Tekijä Pitkä matematiikka 5 7..017 a) 1 1 + 1 = 4 + 1 = 3 = 3 4 4 4 4 4 4 b) 1 1 1 = 4 6 3 = 5 = 5 3 4 1 1 1 1 1 K a) Koska 3 = 9 < 10, niin 3 10 < 0. 3 10 = (3 10 ) = 10 3 b) Koska π 3,14, niin π
LisätiedotLuento 8: Liikemäärä ja impulssi. Liikemäärä ja impulssi Liikemäärän säilyminen Massakeskipiste Muuttuva massa Harjoituksia ja esimerkkejä
Luento 8: Liikemäärä ja impulssi Liikemäärä ja impulssi Liikemäärän säilyminen Massakeskipiste Muuttuva massa Harjoituksia ja esimerkkejä 1 / 46 Luennon sisältö Liikemäärä ja impulssi Liikemäärän säilyminen
LisätiedotLuento 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
LisätiedotErityinen 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
LisätiedotLuento 10. Potentiaali jatkuu, voiman konservatiivisuus, dynamiikan ja energiaperiaatteen käyttö, reaalinen jousi
Luento 10 Potentiaali jatkuu, voiman konservatiivisuus, dynamiikan ja energiaperiaatteen käyttö, reaalinen jousi Tällä luennolla tavoitteena: Gravitaatio jatkuu Konservatiivinen voima Mitä eroa on energia-
LisätiedotFysiikan 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
LisätiedotMekaniikkan jatkokurssi
Mekaniikkan jatkokurssi Tapio Hansson 16. joulukuuta 2018 Mekaniikan jatkokurssi Tämä materiaali on suunnattu lukion koulukohtaisen syventävän mekaniikan kurssin materiaaliksi. Kurssilla kerrataan lukion
LisätiedotLuento 9: Potentiaalienergia
Luento 9: Potentiaalienergia Potentiaalienergia Konservatiiviset voimat Voima potentiaalienergiasta gradientti Laskettuja esimerkkejä Luennon sisältö Potentiaalienergia Konservatiiviset voimat Voima potentiaalienergiasta
LisätiedotLuvun 13 laskuesimerkit
Luvun 13 laskuesimerkit Esimerkki 13.1 Olkoon Cavendishin vaa'an pienen pallon massa m 1 = 0.0100 kg ja suuren pallon m 2 = 0.500 kg (molempia kaksi kappaletta). Miten suuren gravitaatiovoiman F g pallot
LisätiedotKJR-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
LisätiedotJakso 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.
LisätiedotVektoriarvoiset funktiot Vektoriarvoisen funktion jatkuvuus ja derivoituvuus
8. Vektoriarvoiset funktiot 8.1. Vektoriarvoisen funktion jatkuvuus ja derivoituvuus 320. Olkoon u reaalimuuttujan vektoriarvoinen funktio R R n ja lim t a u(t) = b. Todista: lim t a u(t) = b. 321. Olkoon
LisätiedotLuento 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
LisätiedotDifferentiaali- ja integraalilaskenta 1 Ratkaisut 5. viikolle /
MS-A8 Differentiaali- ja integraalilaskenta, V/7 Differentiaali- ja integraalilaskenta Ratkaisut 5. viikolle / 9..5. Integroimismenetelmät Tehtävä : Laske osittaisintegroinnin avulla a) π x sin(x) dx,
LisätiedotTarkastellaan tilannetta, jossa kappale B on levossa ennen törmäystä: v B1x = 0:
8.4 Elastiset törmäykset Liike-energia ja liikemäärä säilyvät elastisissa törmäyksissä Vain konservatiiviset voimat vaikuttavat 1D-tilanteessa kappaleiden A ja B törmäykselle: 1 2 m Av 2 A1x + 1 2 m Bv
LisätiedotVärähdysliikkeet. q + f (q, q, t) = 0. q + f (q, q) = F (t) missä nopeusriippuvuus kuvaa vaimenemista ja F (t) on ulkoinen pakkovoima.
Torstai 18.9.2014 1/17 Värähdysliikkeet Värähdysliikkeet ovat tyypillisiä fysiikassa: Häiriö oskillaatio Jaksollinen liike oskillaatio Yleisesti värähdysliikettä voidaan kuvata yhtälöllä q + f (q, q, t)
LisätiedotKJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme
KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka Luento 29.3.2016 Susanna Hurme Yleisen tasoliikkeen kinematiikka: absoluuttinen ja suhteellinen liike, rajoitettu liike (Kirjan luvut 16.4-16.7) Osaamistavoitteet Ymmärtää,
Lisätiedot13. Taylorin polynomi; funktioiden approksimoinnista. Muodosta viidennen asteen Taylorin polynomi kehityskeskuksena origo funktiolle
13. Taylorin polynomi; funktioiden approksimoinnista 13.1. Taylorin polynomi 552. Muodosta funktion f (x) = x 4 + 3x 3 + x 2 + 2x + 8 kaikki Taylorin polynomit T k (x, 2), k = 0,1,2,... (jolloin siis potenssien
LisätiedotLiikemäärä ja voima 1
Liikemäärä ja voima 1 Tällä luennolla tavoitteena Kinematiikan ongelma ja sen ratkaisu: Miten radan ja nopeuden saa selville, jos kappaleen kiihtyvyys tunnetaan? Analyyttinen ratkaisu Liikemäärän, voiman
LisätiedotVUOROVAIKUTUKSESTA 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
LisätiedotEllipsit, hyperbelit ja paraabelit vinossa
Ellipsit, hyperbelit ja paraabelit vinossa Matti Lehtinen 1 Ellipsi, hyperbeli ja paraabeli suorassa Opimme lukion analyyttisen geometrian kurssilla ainakin, jos kävimme lukiota vielä muutama vuosi sitten
LisätiedotLuvun 5 laskuesimerkit
Luvun 5 laskuesimerkit Huom: luvun 4 kohdalla luennolla ei ollut laskuesimerkkejä, vaan koko luvun 5 voi nähdä kokoelmana sovellusesimerkkejä edellisen luvun asioihin! Esimerkki 5.1 Moottori roikkuu oheisen
LisätiedotRatkaisuja, Tehtävät
ja, Tehtävät 988-97 988 a) Osoita, että lausekkeiden x 2 + + x 4 + 2x 2 ja x 2 + - x 4 + 2x 2 arvot ovat toistensa käänteislukuja kaikilla x:n arvoilla. b) Auton jarrutusmatka on verrannollinen nopeuden
Lisätiedot4. Käyrän lokaaleja ominaisuuksia
23 VEKTORIANALYYSI Luento 3 4 Käyrän lokaaleja ominaisuuksia Käyrän tangentti Tarkastellaan parametrisoitua käyrää r( t ) Parametrilla t ei tarvitse olla mitään fysikaalista merkitystä, mutta seuraavassa
LisätiedotLuento 2: Liikkeen kuvausta
Luento 2: Liikkeen kuvausta Suoraviivainen liike integrointi Kinematiikkaa yhdessä dimensiossa Luennon sisältö Suoraviivainen liike integrointi Kinematiikkaa yhdessä dimensiossa Liikkeen ratkaisu kiihtyvyydestä
Lisätiedot7. AURINKOKUNTA. Miltä Aurinkokunta näyttää kaukaa ulkoapäin katsottuna? (esim. lähin tähti n. 300 000 AU päässä
7. AURINKOKUNTA Miltä Aurinkokunta näyttää kaukaa ulkoapäin katsottuna? (esim. lähin tähti n. 300 000 AU päässä Jupiter n. 4"päässä) = Keskustähti + jäännöksiä tähden syntyprosessista (debris) = jättiläisplaneetat,
LisätiedotVedetään kiekkoa erisuuruisilla voimilla! havaitaan kiekon saaman kiihtyvyyden olevan suoraan verrannollinen käytetyn voiman suuruuteen
4.3 Newtonin II laki Esim. jääkiekko märällä jäällä: pystysuuntaiset voimat kumoavat toisensa: jään kiekkoon kohdistama tukivoima n on yhtäsuuri, mutta vastakkaismerkkinen kuin kiekon paino w: n = w kitka
LisätiedotLuvun 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.
Lisätiedotg-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
Lisätiedoton radan suuntaiseen komponentti eli tangenttikomponentti ja on radan kaarevuuskeskipisteeseen osoittavaan komponentti. (ks. kuva 1).
H E I L U R I T 1) Matemaattinen heiluri = painottoman langan päässä heilahteleva massapiste (ks. kuva1) kuva 1. - heilurin pituus l - tasapainoasema O - ääriasemat A ja B - heilahduskulma - heilahdusaika
LisätiedotFysiikan valintakoe 10.6.2014, vastaukset tehtäviin 1-2
Fysiikan valintakoe 10.6.2014, vastaukset tehtäviin 1-2 1. (a) W on laatikon paino, F laatikkoon kohdistuva vetävä voima, F N on pinnan tukivoima ja F s lepokitka. Kuva 1: Laatikkoon kohdistuvat voimat,
LisätiedotVoima ja potentiaalienergia II Energian kvantittuminen
Voima ja potentiaalienergia II Energian kvantittuminen Mene osoitteeseen presemo.helsinki.fi/kontro ja vastaa kysymyksiin Tavoitteena tällä luennolla Miten määritetään voima kun potentiaalienergia U(x,y,z)
LisätiedotEsimerkki: Tarkastellaan korkeudella h ht () putoavaa kappaletta, jonka massa on m (ks. kuva).
6 DIFFERENTIAALIYHTÄLÖISTÄ Esimerkki: Tarkastellaan korkeudella h ht () putoavaa kappaletta, jonka massa on m (ks. kuva). Newtonin II:n lain (ma missä Yhtälö dh dt m dh dt F) mukaan mg, on kiihtyvyys ja
LisätiedotLuento 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
LisätiedotEi välttämättä, se voi olla esimerkiksi Reuleaux n kolmio:
Inversio-ongelmista Craig, Brown: Inverse problems in astronomy, Adam Hilger 1986. Havaitaan oppositiossa olevaa asteroidia. Pyörimisestä huolimatta sen kirkkaus ei muutu. Projisoitu pinta-ala pysyy ilmeisesti
LisätiedotKJR-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
LisätiedotVUOROVAIKUTUKSESTA VOIMAAN JA EDELLEEN LIIKKEESEEN. Fysiikan ja kemian pedagogiikan perusteet (mat/fys/kem suunt.), luento 1 Kari Sormunen
VUOROVAIKUTUKSESTA VOIMAAN JA EDELLEEN LIIKKEESEEN Fysiikan ja kemian pedagogiikan perusteet (mat/fys/kem suunt.), luento 1 Kari Sormunen Vuorovaikutus on yksi keskeisimmistä fysiikan peruskäsitteistä
Lisätiedot1 Tieteellinen esitystapa, yksiköt ja dimensiot
1 Tieteellinen esitystapa, yksiköt ja dimensiot 1.1 Tieteellinen esitystapa Maan ja auringon välinen etäisyys on 1 AU. AU on astronomical unit, joka määritelmänsä mukaan on maan ja auringon välinen keskimääräinen
LisätiedotKJR-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
LisätiedotRAK 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:37:37 1/50 luentokalvot_05_combined.pdf (#38)
'VLTJ,)Ł /Ł 2015-09-21 13:37:37 1/50 luentokalvot_05_combined.pdf (#38) Luento 5: Voima ja Liikemäärä Superpositio Newtonin lait Tasapainotehtävät Kitkatehtävät Ympyräliike Liikemäärä 2015-09-21 13:37:37
LisätiedotKERTAUSTEHTÄVIÄ KURSSIIN 766323A-01 Mekaniikka, osa 1
KERTAUSTEHTÄVIÄ KURSSIIN 766323A-01 Mekaniikka, osa 1 Tässä materiaalissa on ensin helpompia laskuja, joiden avulla voi kerrata perusasioita, ja sen jälkeen muutamia vaikeampia laskuja. Laskujen jälkeen
LisätiedotLuento 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
LisätiedotSuhteellinen nopeus. Matkustaja P kävelee nopeudella 1.0 m/s pitkin 3.0 m/s nopeudella etenevän junan B käytävää
3.5 Suhteellinen nopeus Matkustaja P kävelee nopeudella 1.0 m/s pitkin 3.0 m/s nopeudella etenevän junan B käytävää P:n nopeus junassa istuvan toisen matkustajan suhteen on v P/B-x = 1.0 m/s Intuitio :
Lisätiedot