KERTAUSTEHTÄVIÄ. LUKU v k = 12 m/s, x = 3,0 km, t =? x. LUKU v = 90 km/h = (90/3,6) m/s = 25 m/s, t = 1 s, s =? Kuljettu matka on m s

Samankaltaiset tiedostot
RATKAISUT: Kertaustehtävät

RATKAISUT: 3. Voimakuvio ja liikeyhtälö

RATKAISUT: 8. Momentti ja tasapaino

1. Oheinen kuvio esittää kolmen pyöräilijän A, B ja C paikkaa ajan funktiona.

RATKAISUT: 7. Gravitaatiovoima ja heittoliike

RATKAISUT: 5. Liikemäärä ja impulssi

MAOL-Pisteitysohjeet Fysiikka kevät 2004

b) Laskiessani suksilla mäkeä alas ja hypätessäni laiturilta järveen painovoima tekee työtä minulle.

LUKION FYSIIKKAKILPAILU avoimen sarjan vast AVOIN SARJA

Metallikuulan vieriminen kaltevalla tasolla

MAOL-Pisteitysohjeet Fysiikka kevät 2002

4.3 Liikemäärän säilyminen

LUKION FYSIIKKAKILPAILU , ratkaisut PERUSSARJA

MAOL-Pisteitysohjeet Fysiikka kevät 2010

RATKAISUT: Kertaustehtäviä

= 2 1,2 m/s 55 m 11 m/s. 18 m 72 m v v0

Kertaustehtäviä. Luku 1. Physica 3 Opettajan OPAS

RATKAISUT: 9. Pyörimisen peruslaki ja pyörimismäärä

LUKION FYSIIKKAKILPAILU , perussarja PERUSSARJA

C B A. Kolmessa ensimmäisessä laskussa sovelletaan Newtonin 2. ja 3. lakia.

Jakso 4: Dynamiikan perusteet jatkuu, työ ja energia Näiden tehtävien viimeinen palautus- tai näyttöpäivä on maanantaina

Physica 9 1. painos 1(8) 20. Varattu hiukkanen sähkö- ja magneettikentässä

Kertausosa. 2. Kuvaan merkityt kulmat ovat samankohtaisia kulmia. Koska suorat s ja t ovat yhdensuuntaisia, kulmat ovat yhtä suuria.

RATKAISUT: 17. Tasavirtapiirit

Fy07 Koe Kuopion Lyseon lukio (KK) 1 / 5

5-2. a) Valitaan suunta alas positiiviseksi. 55 N / 6,5 N 8,7 m/s = =

Äänen nopeus pitkässä tangossa

TEHTÄVIEN RATKAISUT. b) 105-kiloisella puolustajalla on yhtä suuri liikemäärä, jos nopeus on kgm 712 p m 105 kg

AUTON LIIKETEHTÄVIÄ: KESKIKIIHTYVYYS ak JA HETKELLINEN KIIHTYVYYS a(t) (tangenttitulkinta) sekä matka fysikaalisena pinta-alana (t,

Physica 5 Opettajan OPAS (1/24)

rad s rad s km s km s

PD-säädin PID PID-säädin

2.5 Liikeyhtälö F 3 F 1 F 2

RATKAISUT: 13. Harmoninen värähtely

HY / Matematiikan ja tilastotieteen laitos Tilastollinen päättely II, kevät 2017 Harjoitus 4 Ratkaisuehdotuksia. Tehtäväsarja I

RATKAISUT: 18. Sähkökenttä

KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme

1 Magneetin ympärillä on magneettikenttä Perustehtävät

Fysiikkakilpailu , avoimen sarjan vastaukset AVOIN SARJA

F Y S I I K K A KERTAUSTEHTÄVIÄ 1-20

POSITIIVISEN LINSSIN POLTTOVÄLI

MAOL-Pisteitysohjeet Fysiikka syksy 2009

Fysiikan perusteet. Voimat ja kiihtyvyys. Antti Haarto

KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme

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

Vanhoja koetehtäviä. Analyyttinen geometria 2016

Mekaniikan jatkokurssi Fys102

Liike ja voima. Kappaleiden välisiä vuorovaikutuksia ja niistä aiheutuvia liikeilmiöitä

NEWTONIN LAIT MEKANIIKAN I PERUSLAKI MEKANIIKAN II PERUSLAKI MEKANIIKAN III PERUSLAKI

Luentomoniste: Mekaniikka Pasi Repo & Pekka Varis (päivitetty )

Viikkotehtävät IV, ratkaisut

MAOL-Pisteitysohjeet Fysiikka kevät 2003

Viivakuormituksen potentiaalienergia saadaan summaamalla viivan pituuden yli

MAOL-Pisteitysohjeet Fysiikka syksy 2008

KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme

12. ARKISIA SOVELLUKSIA

Intensiteettitaso ja Doplerin ilmiö

Fysiikan valintakoe , vastaukset tehtäviin 1-2

Vallox TEKNINENOHJE. Vallox SILENT. Tyyppi 3510 Mallit: VALLOX 75 VALLOX 75 VKL VALLOX 95 VALLOX 95 VKL VALLOX 95 SILENT VALLOX 95 SILENT VKL

7. Pyörivät sähkökoneet

S Piirianalyysi 2 2. välikoe

7.lk matematiikka. Geometria 1. Janne Koponen versio 2.0

RATKAISUT: Kertaustehtäviä

Luvun 10 laskuesimerkit

763306A JOHDATUS SUHTEELLISUUSTEORIAAN 2 Ratkaisut 2 Kevät 2017

KUINKA PALJON VAROISTA OSAKKEISIIN? Mika Vaihekoski, professori. Lappeenrannan teknillinen yliopisto

3.4 Liike-energiasta ja potentiaalienergiasta

Diplomi-insinöörien ja arkkitehtien yhteisvalinta - dia-valinta 2013 Insinöörivalinnan fysiikan koe , malliratkaisut

MAOL-Pisteitysohjeet Fysiikka kevät 2011

Luku 7 Työ ja energia. Muuttuvan voiman tekemä työ Liike-energia

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

KERTAUSTEHTÄVIÄ KURSSIIN A-01 Mekaniikka, osa 1

b) Piirrä ripustimen voimakuvio (vapaakappalekuva) ja perustele lyhyesti miksi ripustin asettuu piirtämääsi kohtaan. [3p]

S FYSIIKKA IV (ES), Koulutuskeskus Dipoli, Kevät 2003, LH2. f i C C. λ 2, m 1 cos60,0 1, m 1,2 pm. λi λi

Kitka ja Newtonin lakien sovellukset

Maatalous-metsätieteellisen tiedekunnan valintakoe Ympäristö-ja luonnonvaraekonomia Matematiikan kysymysten oikeat vastaukset

Luvun 5 laskuesimerkit

x + 1 πx + 2y = 6 2y = 6 x 1 2 πx y = x 1 4 πx Ikkunan pinta-ala on suorakulmion ja puoliympyrän pinta-alojen summa, eli

Kuva 1: Etäisestä myrskystä tulee 100 metrisiä sekä 20 metrisiä aaltoja kohti rantaa.

Fysiikka 1. Dynamiikka. Voima tunnus = Liike ja sen muutosten selittäminen Physics. [F] = 1N (newton)

TEHTÄVIEN RATKAISUT N = 1,40 N -- 0,84 N = 0,56 N. F 1 = p 1 A = ρgh 1 A. F 2 = p 2 A = ρgh 2 A

KERTAUSTEHTÄVIEN RATKAISUT

VÄRÄHTELYMEKANIIKKA SESSIO 21: Usean vapausasteen systeemin liikeyhtälöiden johto Lagrangen

X 2 = k 21X 1 + U 2 s + k 02 + k 12. (s + k 02 + k 12 )U 1 + k 12 U 2. s 2 + (k 01 + k 21 + k 02 + k 12 ) s + k

TEHTÄVIEN RATKAISUT. s = 6,0 m + 6,0 m = 12 m.

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

LUKION FYSIIKKAKILPAILU perussarjan vastaukset PERUSSARJA

LHSf5-1* Osoita, että van der Waalsin kaasun tilavuuden lämpötilakerroin on 2 γ = ( ) RV V b T 2 RTV 2 a V b. m m ( ) m m. = 1.

LUKION FYSIIKKAKILPAILU PERUSSARJA

Satakunnan ammattikorkeakoulu. Harri Nuora SULJETTUJEN PUTKIVERKOSTOJEN MITOITUSPERUSTEIDEN TARKASTELU

S Piirianalyysi 2 Tentti

Muunnokset ja mittayksiköt

Harjoitellaan voimakuvion piirtämistä

MAA2 POLYNOMIFUNKTIOT JA -YHTÄLÖT

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

Energia, energian säilyminen ja energiaperiaate

S Piirianalyysi 2 Tentti

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

Transkriptio:

Phyica 4 Opettajan OPAS (8) LUKU 46 v k = /, x = 3,0 k, t =? x x Kekinopeuden uuruu on vk = Ratkaitaan aika t = t v 3,0 k t = = 50 = 50 in = 4,667 in 4, in 60 k 47 v k = 50 k/h, x =,5 k, v k = 80 k/h, x = 6,0 k, v k =? x x Kekinopeu on vk = Ratkaitaan aika t = t vk,5 k t = = 0,05 h k 50 h 6,0 k t = = 0,075 h k 80 h x,5 k + 6,0 k 8,5 k vk = = = = 68 k t 0,05 h + 0,075 h 0,5 h h LUKU 48 v = 90 k/h = (90/3,6) / = 5 /, t =, =? Kuljettu atka on = v t = 5 = 5 49 Piirretään tangentti hetkeä,0 vataavaan kohtaan Kuvan ukaan tangentin kulakerroin on 4 = 0,5 eli B on oikea vaihtoehto 4 0 @Sanoa Pro ja tekijät @Piirroket Pican Oy

Phyica 4 Opettajan OPAS (8) LUKU 3 0 50 v 0 =, h = 3, a = 0,94 /, v =? Liike on taaieti kiihtyvää, joten loppunopeu on v = v0 + at = at (koka alkunopeu on nolla) Taaiea kiihtyvää liikkeeä atka (korkeu) on h = at, jota aika t = h a Sijoitetaan nopeuden lauekkeeeen h v = a = ha = 3 0,94 = 4,944 5,0 a 5 a) t = 6,0, a = 3,0 /, v ka = /, t =? Auto aavuttaa lähtökiihdytykeä ajaa t nopeuden v a = at ja kulkee atkan at Kiihdytyken jälkeen auton nopeu on vk at = = k Kuora-auto kulkee ajaa t atkan ka = vkat Kiihdytyken jälkeen auto kulkee taaiella nopeudella ajan t t, jona aikana e kulkee atkan t = vk( t t) = at( t t) Kuora-auton ja auton kulkeat atkat ovat yhtä pitkät, joten v t ka = at + at ( t t ) v t ka = at + att at v t ka = at + at t Siten aika on at t = at v ka Kuljettu atka on ka 3,0 (6,0 ) = = 9,0 3,0 6,0 = v t = ka 9,0 = 08 @Sanoa Pro ja tekijät @Piirroket Pican Oy

Phyica 4 Opettajan OPAS 3(8) b) Kuvaaja c) Ohituhetkellä t oleat autot ovat liikkuneet yhtä pitkät atkat eli t, v -kuvaajaa nopeu-kuvaajan rajoittaat fyikaaliet pinta-alat ovat yhtä uuret Kuora-autolle pinta-ala on Ak = tvk tv a Autolle pinta-ala on Aa = + ( t t) va, joa t = 6,0 Alat ovat yhtä uuret, joten tv a tvk = + ( t t) va tv a tvk = + tva tva tv a t = va vk Sijoitetaan lukuarvot 6,0 8 tv a t = = = 9,0 v a vk 8 LUKU 4 5 a) Oletetaan pallon liike taaieti kiihtyväki, jolloin h = at Koka korkeu h on uoraan verrannollinen ajan neliöön, tulii t h -koordinaatitoon piirretyn kuvaajan olla uora t () t ( ) h (),3,744 7,5,59,58 0,6,80 3,400 4,,05 4,05 7,6 @Sanoa Pro ja tekijät @Piirroket Pican Oy

Phyica 4 Opettajan OPAS 4(8) Kiihtyvyy aadaan kuvaajan fyikaalieta kulakertoieta kertoalla e kahdella h a = = = 8,6 ( t ),8 b) Tulo poikkeaa elväti vapaan putoailiikkeen kiihtyvyydetä 9,8 /, ikä johtuu tennipalloon vaikuttavata ilanvatuketa Ilanvatuken riippuvuu pallon nopeudeta ei kuitenkaan elväti näy kuvaajata käiajanoton epätarkkuudeta johtuen Sekuntikellolla tapahtuva ajanotto onkin ileieti liian epätarkka enetelä tähän kokeeeen, illä putoaiaikojen uutoket ovat vain 0, ekunnin luokkaa Pudotukorkeu en ijaan aadaan itattua riittävän tarkati eierkiki teräittanauhalla Painovoian kiihtyvyyden g äärittäieki ilanvatuken vaikutu pitäii eliinoida ahdolliian täydellieti korvaaalla tennipallo eierkiki pienellä lyijykuulalla, ja putoaiaika pitäii itata opivalla tietokoneavuteiella enetelällä (ei valoportit) 53 v 0 = 0 /, Pinta-alat A ja B kuvaavat nopeuden uutota kyeiinä aikaväleinä A:,0,0 =,0 B:,0 (,5 ) = 5,0 Nopeuden kuvaaja Alkunopeu 0 /, iten aadaan pite (0 ; 0 /) Hetkellä,0 : (,0 ; (0+)/) = (,0 ; /) Hetkellä 4,0 : (4,0 ; / + 5,0 /) = (4,0 ; 7 /) LUKU 5 54 @Sanoa Pro ja tekijät @Piirroket Pican Oy

Phyica 4 Opettajan OPAS 5(8) LUKU 6 55 = 650 kg, F =, kn, a =? Kärry liikkuu taaiella nopeudella, kun F = 0 Silloin kitkavoia on yhtä uuri kuin vetävä voia Siten kitkavoia on F µ =, kn Dynaiikan perulain ukaan F = F + Fµ + N + G = a Pinnan tukivoia ja paino taapainottavat toiena N + G = 0 Valitaan poitiivinen uunta oikealle, jolloin aadaan kalaariyhtälö F + Fµ = a F F = a µ Kiihtyvyy on F Fµ 3, kn, kn (300 00) N 00 N a = = = = 650 kg 650 kg 650 kg =,693,7 56 =,3 kg, v 0 = 5,6 /, t = 0,95, =? a) Kitka Fµ = µ N = µ G = µ g Dynaiikan perulain ukaan F = N + G + Fµ = a Tukivoia ja paino taapainottavat toiena N + G = 0 Siten poitiivinen uunta huoioiden aadaan Fµ = a v Kitkavoia on Fµ = µ N ja kiihtyvyy on a =, t joten v µn = t v µg = t Kitkakerroin on 5,6 v µ = = = 0,60089 0,60 t g 0,95 9,8 b) Koka voia on vakio, liike on taaieti kiihtyvää ja voidaan käyttää taaieti kiihtyvän liikkeen kaavoja 5,6 v Kiihtyvyy on a = = ( ) = 5,8947 t 0,95 @Sanoa Pro ja tekijät @Piirroket Pican Oy

Phyica 4 Opettajan OPAS 6(8) Loppunopeu on v = v + at jota aika on 0 v v0 t = a 3,7 5,6 = = 0,33 0,3 5,8947 57 α = 5, 0 =? Laatikko on vielä hetkellieti levoa, joten lepokitkakerroin voidaan lakea dynaiikan perulain ukaan F = F + G+ N = µ 0 0 Koka laatikko on levoa, iihen vaikuttavat voiat uodotavat ulkeutuvan voiakolion Kolita aadaan F α = N µ 0 tan Toiaalta lepokitka on Fµ 0 = µ 0N Siten µ N = = N 0 tan α µ 0 Lepokitkakerroin on µ 0 = tan5 = 0, 679 0, 7 LUKU 7 58 = 340 kg, L = 5, 4, T 6 kn, l =? Piirretään tilanteeta voiakuvio Noto on taainen, joten dynaiikan perulain ukaan F = T+ T + G = 0 Valitaan koordinaatito kuvan ukaieti @Sanoa Pro ja tekijät @Piirroket Pican Oy

Phyica 4 Opettajan OPAS 7(8) Saadaan kalaariyhtälöt: Tx + Tx G = 0 Ty + Ty G = 0 Ty = Tinα T T inα = y Koka jännityvoiat ovat yhtä uuret T T T jolloin T = T = T y y y = =, Siten yhtälöparin aleata yhtälötä aadaan T G = 0 y Tinα G = 0 Kulan ini on 340 kg 9,8 G g inα = = = = 0, 4 T T 6000 N α = 4,3 Kuvion ukaan kulan koini on L coα = l Vaijerin pituu on L 5, 4 l = = = 5,9 5,9 coα co 4,3 59 = 46 kg, µ = 0,37, α = 33, F =? Koka laatikko liikkuu vakionopeudella, kiihtyvyy a = 0, ja dynaiikan perulain ukaan F = F + Fµ + N + G = 0 Poitiiviet uunnat huoioiden aadaan kalaariyhtälöt x: F Gx Fµ = 0 y: N Gy F = 0 Aleata yhtälötä aadaan N = Gy = Gco α ja yleätä yhtälötä F = Gx + Fµ = Ginα + µ N = g inα + µ g coα = g(inα + µ co α) @Sanoa Pro ja tekijät @Piirroket Pican Oy

Phyica 4 Opettajan OPAS 8(8) Voia on F = 46 kg 9,8 (in 33 + 0,37 co 33 ) = 385,803 N 390 N LUKU 8 60 =,8 kg, a =? a) Dynaiikan perulain ukaan F = N + G + F = a Pinnan tukivoia ja paino taapainottavat toiena ( N + G = 0), joten F = a Poitiivinen uunta huoioiden aadaan kalaariyhtälö F = a Kiihtyvyy on F 9,6 N a = = = 0,9,8 kg b) Tilanne poikkeaa a-kohdan tilanteeta iten, että punnu kiihdyttää ekä laatikkoa että iteään Syteein liikeyhtälöki aadaan dynaiikan perulain ukaan F = N + G + G = ( + ) a Jälleen tukivoia ja paino taapainottavat toiena N G 0 Poitiivinen uunta huoioiden aadaan kalaariyhtälö G = ( + ) a Kiihtyvyy on a g,0 kg 9,8 = = = 5,63 + (,0 kg +,8 kg) + = @Sanoa Pro ja tekijät @Piirroket Pican Oy

Phyica 4 Opettajan OPAS 9(8) 6 = 3,5 kg, =, 6 kg, T =?, a =? Kitka ja ylinterin hitauoentti voidaan olettaa erkitykettöän pieniki a) Dynaiikan perulain ukaan aadaan liikeyhtälöt T+ G= a T + G = a Koka lanka on kevyt ja venyätön, jännityvoiat ovat yhtä uuret kuten yö kiihtyvyydet T = T = T a = a = a Poitiiviet uunnat huoioiden aadaan G T = a T G = a Laketaan yhtälöt yhteen, jolloin aadaan g g = ( + ) a Kiihtyvyy on (3,5,6) kg 9,8 a = = = 3, 6547 3, 7 ( ) g + (3,5 +, 6) kg TAI Tarkatellaan punnuten uodotaaa yteeiä kokonaiuutena Dynaiikan perulain ukaan aadaan liikeyhtälö G + G = ( + ) a G G = ( + ) a g g= ( + ) a g g a = + (3,5,6) kg 9,8 a = = = 3, 6547 3, 7 ( ) g + (3,5 +, 6) kg @Sanoa Pro ja tekijät @Piirroket Pican Oy

Phyica 4 Opettajan OPAS 0(8) b) Soveltaalla dynaiikan perulakia kappaleeeen aadaan T + G = a Ottaalla huoioon poitiivinen uunta aadaan kalaariyhtälö T G = a T g= a T = a + g Koka jännityvoiat ja kiihtyvyydet ovat aat, aadaan T= a+ g = ( ) a+ g =,5435 N N LUKU 9 6 = 50 tn, = 80 tn, laiva yrjäyttää tilavuudet V ja V Noteen on taapainotettava paino, jotta proou kelluii Dynaiikan perulain ukaan N G = 0 N G = 0 Vähennetään yhtälöt N N G G = Note on yhtä uuri kuin yrjäytetyn neteen paino N = ρveivg N = ρveivg Siten ρveivg ρveivg = ( ) g ρvei gv ( V) = ( ) g Syrjäytetyn tilavuuden uuto V V = ρvei 3 3 80 0 kg 50 0 kg V V = = kg 000 3 3 30 @Sanoa Pro ja tekijät @Piirroket Pican Oy

Phyica 4 Opettajan OPAS (8) 63 d = 3, ρ =?, =? Koka ylinteri kelluu, Newtonin II lain ukaan on F = N + G+ G = 0 Poitiivinen uunta huoioon ottaen aadaan N g g= 0 Note on yhtä uuri kuin yrjäytetyn neteen paino eli N = ρ Ahg, iten ρ Ahg g g = 0 Korkeu on h = + ρa ρa Eitetään tuloket, h-koordinaatitoa Kuvata aadaan uoran fyikaaliena kulakertoiena h 3,3 c c k = = = = 0, ρ A 30 g g Tihey on g g ρ =,309, 3 3 ρ A = c = 0, π (, 6 c) c c g Ratkaitaan atian aa Kun = 0, aadaan korkeuden lauekkeeta h0 = ρ A Maa on = ρ Ah 0 g = = c,309 (,6 c) 3,0 c 3,4 7,7 g 7 g 3 LUKU 0 64 a) Voia kavaa uoraan verrannollieti atkaan verrattuna b) Työ aadaan kuviota fyikaaliena pinta-alana @Sanoa Pro ja tekijät @Piirroket Pican Oy

Phyica 4 Opettajan OPAS (8) 57,5 N 7 0,5 N,0 0 J W = = 65 = 0 kg, v = 7 /, t = 4,0, P k =? 7 F k = ak = 0 kg = 74,5 N 4,0 Koka kyeeä taaieti kiihtyvä liike, kekinopeu on puolet loppunopeudeta 7 v v k = = = 3,5 Siten kekiääräinen teho on Pk = F kvk = 74, 5 N 3, 5 = 003, 75 W 0 kw LUKU 66 a) Hiekanhyvä tippuu uurealla nopeudella, koka jyvään vaikuttaa uurepi ilanvatu b) Molepien potentiaalienergiat uuttuvat yhtä paljon Mikäli oleat tippuvat uoraan ala, painojen tekeät työt ovat yhtä uuret c) Hiekanjyvä ja höyhen ouvat aahan aalla nopeudella, jo niihin ei vaikuta vatuvoiia (ilanvatu) Tällainen tilanne olii eierkiki laiputkea, jota on ietty tyhjiöpupulla ilaa poi 67 = 0,56 kg, v 0 = 0, F =, 3 N, = 3,5, W =? a) Työ on W = F =,3 N 3,5 = 4,55 J b) Työperiaatteen ukaan auton liike-energian uuto on yhtä uuri kuin kokonaivoian tekeä työ Siten E W 4,55 J = = k c) Työperiaatteen ukaan auton liike-energian uuto on yhtä uuri kuin kokonaivoian tekeä työ Koka auto lähtee levota, liike-energian uuto on yhtä uuri kuin liike-energia lopua v = W Nopeu on W 4,55 J v = = = 4,03 4,3 0,56 kg @Sanoa Pro ja tekijät @Piirroket Pican Oy

Phyica 4 Opettajan OPAS 3(8) LUKU 68 = 80 kg, h =, 4 Oletetaan, että vatuvoiat ovat erkitykettöän pienet Tällöin aadaan ekaanien energian äilyilain avulla hyvä arvio nopeudelle Epa + Eka = Epl + Ekl gh + = + v Nopeu on 0 0 k v = gh = 9,8, 4 = 6,86 6, 9 = 5 h 69 v 0 = 5,0, = 0,50 kg, µ = 0,5, α = 35, =? Mekaniikan energiaperiaatteen ukaan ekaanien energian uuto on yhtä uuri kitkavoian (ei-konervatiivinen) tekeä työ E E = W l a gh v0 = Fµ Kitkavoia on F = N µ µ = µ G = µ Gco α y Kuvion ukaan kulan ini on h inα = h = inα Energiayhtälötä aadaan ginα v0 = µ g co α Matka on v0 g inα + µ g coα = v0 ( g(inα + µ co α)) = (5,0 ) v0 = = =,896,8 g(inα + µ co α) 9,8 (in 35 + 0,5 co35 ) @Sanoa Pro ja tekijät @Piirroket Pican Oy

Phyica 4 Opettajan OPAS 4(8) LUKU 3 70 =,0 kg, v 0 =,0 /, v =? Ipuliperiaatteen ukaan F t = v Koka voia vaikuttaa liikkeen uuntaan, aadaan kalaariyhtälö F t = v, jota F t v = =,0 N 0,50,0 kg = 0,50 Kappaleen nopeu voian vaikutuken jälkeen on,0 +0,50 =,5 Koka voian vaikutuuunta oli aa kuin liikkeen alkuperäinen uunta, kappale liikkuu alkuperäieen uuntaan 7 a) Ilatyynyradan aniota kitka pienenee lähe nollaan (Kiinteiden pintojen välinen hankauvoia uuttuu ilan vikoiteetiki) Täten päätään käytännöllieti katoen eritettyyn yteeiin, illä vaunuun vaikuttava ilanvatu on hyvin pieni b) Vaunun nopeu aadaan paikan kuvaajata fyikaaliena kulakertoiena: (,5 0,54) Ennen töräytä v = = 0, 4,5 (0,80,) Töräyken jälkeen v = = 0,,9 Nopeudet ovat ii vatakkaiuuntaiet c) Ipuliperiaatteen ukaan töräyvoian ipuli on yhtä uuri kuin vaunu liikeäärän uuto I = v v Valitealla koordinaattiakelin uunnaki töräyvoian ja nopeuden v uunta aadaan kalaariyhtälö I= v ( + v) Ipulin arvo aadaan kuvata käyrän rajoittaana pinta-alana Silloin I 0, N = = = 0,9 kg v + v (0, + 0,4) LUKU 4 7 = 300 kg, = 5000 kg, v = 85 k/h = 3,6 /, v = 60 k/h, =6,667 /, = 85 kg, t = 97, u =?, F =? a) Kun ulkoiia voiia, ei kitkaa, ei oteta huoioon, liikeäärä äilyy töräykeä, joka ii on täyin kioton @Sanoa Pro ja tekijät @Piirroket Pican Oy

Phyica 4 Opettajan OPAS 5(8) v + v = ( + ) u Kuvan koordinaattiakelin valinnalla päätään kalaariyhtälöön v + v = ( + ) u Ratkaitaan u v v u = + 5000kg 6, 6667 300kg 3, 6 k k k = = 3, 4544 = 3, 6 3, 4544 = 48, 4358 48 5000kg + 300kg h h h Autot liikkuvat kuora-auton liikeuuntaan nopeudella 48 k/h b) Kuljettajan liikeäärä uuttuu kyytyn voian vaikutuketa Ipuliperiaatteeta euraa F t = u v Valitun poitiivien uunnan ukaan F t = u + v u ( + v) 85 kg (3,4544 + 3,6) F = = = 3480 N 3 kn t 0,097 73 = 70 0 3 kg, = 7 0 3 kg, v =4 k/h, α =,0, u =?, =? a) Täyin kiottoaa töräykeä vaunujen liikeäärä ennen töräytä on aa kuin töräyken jälkeen (kokonailiikeäärä äilyy) Koka vaunut liikkuvat aaan uuntaan, aadaan kalaariyhtälö v = ( + ) u Ratkaitaan u ja ijoitetaan alkuarvot 3 k v 70 0 kg 4 u = = h = 9,8 k 3 3 + 70 0 kg + 7 0 kg =,73 h b) Mekaniikan energiaperiaate: Mekaanien energian uuto on yhtä uuri kuin kitkavoian tekeä työ Eek = F gh u = Fµ Kitkavoia on Fµ = µ N = µ Gy = µ Gco α Kuvion ukaan kulan ini on h inα = h = in α Siten energiayhtälötä aadaan g α u = µ g α in co @Sanoa Pro ja tekijät @Piirroket Pican Oy

Phyica 4 Opettajan OPAS 6(8) Matka on u u = g(inα + µ co β) = g(inα + µ co α) = = 8,573 9 (, 73 ) 9,8 (in,0 + 0,0030co,0 ) LUKU 5 74 x = 0,470, k = 45 N/, = 0,030 kg, E p =?, v =? N a) Ep = kx = 45 (0,470 ) = 46,943 J 46,9 J b) Koka jouivoia on konervatiivinen, ekaaninen energia äilyy (jouen potentiaalienergia on yhtä uuri kuin nuolen liike-energia lähdöä) kx = v Nopeu on k v = x Sijoitetaan lukuarvot N 45 v = 0,470 = 55,94 56 0,030 kg 75 a) Jouivoia on yhtä uuri kuin punnuken paino F j = g (kg) F j (N) 0 0 0, 0,98 0,,96 0,3,943 0,4 3,94 0,5 4,905 Siten aadaan venyän ja jouivoian yhteyttä eittävä taulukko venyä (c) F j (N) 0 0 3, 0,98 6,0,96 9,8,943,5 3,94 4,0 4,905 @Sanoa Pro ja tekijät @Piirroket Pican Oy

Phyica 4 Opettajan OPAS 7(8) b) Jouivakio aadaan voian kuvaajan fyikaalieta kulakertoieta 3, 4 N N k = = 34,0 0,0 k F x = Kuvion ukaan c) Kun laitetaan 450 g punnu, kuvion ukaan venyä on x(450 g) x(4,4 N) 0,36 Silloin potentiaalienergia on E p N 34, 0 (0,36) 0, 344 J 0,3 J = kx = = = = LUKU 6 76 A = 80 kg, B = 30 kg, v A =5,0 /, u A =,45 /, h =? Liikeäärä äilyy, joten v A A = u A A + u B B Olkoon poitiivinen uunta vaunun A alkunopeuden uunta Tällöin aadaan kalaariyhtälö v A A = u A A + u B B Ratkaitaan u B A( va + ua) ub = B Koka vieriivatu on erkityketön, vaunun B ekaaninen energia äilyy vaunun vierieä Kun vaunun juuri ja juuri pääee ylätaanteelle, en liike-energia on nolla u = gh B B B @Sanoa Pro ja tekijät @Piirroket Pican Oy

Phyica 4 Opettajan OPAS 8(8) u ( v + u ) h = = = B A A A g gb (80 kg) (5,0 +,45 ) 9,8 (30 kg) = 0,3 = 3 c TAI Liikeäärä äilyy, joten v A A = u A A + u B B Olkoon poitiivinen uunta vaunun A alkunopeuden uunta Tällöin aadaan kalaariyhtälö v A A = u A A + u B B Ratkaitaan u B A( va + ua) ub = B Sijoitetaan lukuarvot u 80 kg (5,0 +,45 ) ( v + u ), 65 30 kg A A A B = = = B Koka vieriivatu on erkityketön, vaunun B ekaaninen energia äilyy vaunun vierieä Kun vaunun juuri ja juuri pääee ylätaanteelle, en liike-energia on nolla u = gh B B B (, 65 ) ub h = = = 0,35 3 c g 9,8 77 = 0,55 kg, v 0 = 0 Laketaan t, v -kuvaajata kappaleen kulkea atka fyikaaliena pinta-alana t () x () 0 0 0,5 0,6 3,35 4,5 5 3,5 6 3,85 7 4, 8 3,85 9 3,3 @Sanoa Pro ja tekijät @Piirroket Pican Oy