RAK Statiikka 4 op

Samankaltaiset tiedostot
RAK Statiikka 4 op

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

RAK Statiikka 4 op

RTEK-2000 Statiikan perusteet 4 op

STATIIKKA. TF00BN89 5op

KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme

g-kentät ja voimat Haarto & Karhunen

KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme

KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme

Voimapari ja sen momentti

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

Fysiikan perusteet. Voimat ja kiihtyvyys. Antti Haarto

KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme

VUOROVAIKUTUKSESTA VOIMAAN JA EDELLEEN LIIKKEESEEN. Fysiikan ja kemian pedagogiikan perusteet (mat/fys/kem suunt.), luento 1 Kari Sormunen

Tukilaitteet

KJR-C1001: Statiikka L3 Luento : Jäykän kappaleen tasapaino

KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme

Vedetään kiekkoa erisuuruisilla voimilla! havaitaan kiekon saaman kiihtyvyyden olevan suoraan verrannollinen käytetyn voiman suuruuteen

Suhteellinen nopeus. Matkustaja P kävelee nopeudella 1.0 m/s pitkin 3.0 m/s nopeudella etenevän junan B käytävää

NEWTONIN LAIT MEKANIIKAN I PERUSLAKI MEKANIIKAN II PERUSLAKI MEKANIIKAN III PERUSLAKI

Kitka ja Newtonin lakien sovellukset

Mekaniikan jatkokurssi Fys102

KJR-C1001: Statiikka L2 Luento : voiman momentti ja voimasysteemit

Fysiikan ja kemian perusteet ja pedagogiikka Kari Sormunen Kevät 2012

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

ARK-A.3000 Rakennetekniikka (4op) Rakenteiden mekaniikka II. Dipl.Ins. Hannu Hirsi.

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

KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme

KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme

Voimat mekanismeissa. Kari Tammi, Tommi Lintilä (Janne Ojalan kalvoista)

Monissa fysiikan probleemissa vaikuttavien voimien yksityiskohtia ei tunneta

KJR-C1001: Statiikka L5 Luento : Palkin normaali- ja leikkausvoima sekä taivutusmomentti

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

KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme

VUOROVAIKUTUS JA VOIMA

KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme

DYNAMIIKKA II, LUENTO 5 (SYKSY 2015) Arttu Polojärvi

Fysiikan perusteet ja pedagogiikka (kertaus)

KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme

KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme

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

KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme

KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme

Tarkastellaan tilannetta, jossa kappale B on levossa ennen törmäystä: v B1x = 0:

Vektorit, suorat ja tasot

Luento 7: Voima ja Liikemäärä

Voima F tekee työtä W vaikuttaessaan kappaleeseen, joka siirtyy paikasta r 1 paikkaan r 2. Työ on skalaarisuure, EI vektori!

KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme

Fysiikan valintakoe , vastaukset tehtäviin 1-2

2.3 Voiman jakaminen komponentteihin

9. Vektorit. 9.1 Skalaarit ja vektorit. 9.2 Vektorit tasossa

Mekaniikkan jatkokurssi

KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme

:37:37 1/50 luentokalvot_05_combined.pdf (#38)

Luento 5: Voima ja Liikemäärä

Liike ja voima. Kappaleiden välisiä vuorovaikutuksia ja niistä aiheutuvia liikeilmiöitä

KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme

Lineaarialgebra MATH.1040 / voima

Derivoimalla kerran saadaan nopeus ja toisen kerran saadaan kiihtyvyys Ña r

1.1 Funktion määritelmä

802118P Lineaarialgebra I (4 op)

DYNAMIIKKA II, LUENTO 6 (SYKSY 2015) Arttu Polojärvi

Pietarsaaren lukio Vesa Maanselkä

Sähköstatiikka ja magnetismi Coulombin laki ja sähkökenttä

Fysiikka 1. Coulombin laki ja sähkökenttä. Antti Haarto

1 Tieteellinen esitystapa, yksiköt ja dimensiot

Tekijä Pitkä matematiikka b) Kuvasta nähdään, että b = i 4 j. c) Käytetään a- ja b-kohtien tuloksia ja muokataan lauseketta.

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

ellipsirata II LAKI eli PINTA-ALALAKI: Planeetan liikkuessa sitä Aurinkoon yhdistävä jana pyyhkii yhtä pitkissä ajoissa yhtä suuret pinta-alat.

Muunnokset ja mittayksiköt

4. Varastossa on 24, 23, 17 ja 16 kg:n säkkejä. Miten voidaan toimittaa täsmälleen 100 kg:n tilaus avaamatta yhtään säkkiä?

Vastaavasti, jos vektori kerrotaan positiivisella reaaliluvulla λ, niin

Massakeskipiste Kosketusvoimat

53714 Klassinen mekaniikka syyslukukausi 2010

KALTEVA TASO. 1. Työn tavoitteet. 2. Teoria

DI Risto Lilja, kommentaattori RI, DI Aarre Iivonen Tampereen ammattikorkeakoulu, valvojana Olli Saarinen

Erityinen suhteellisuusteoria (Harris luku 2)

Luvun 10 laskuesimerkit

Nyt kerrataan! Lukion FYS5-kurssi

Tekijä Pitkä matematiikka Poistetaan yhtälöparista muuttuja s ja ratkaistaan muuttuja r.

Mb8 Koe Kuopion Lyseon lukio (KK) sivu 1/2

Luvun 10 laskuesimerkit

MS-A0202 Differentiaali- ja integraalilaskenta 2 (SCI) Luento 10: Moninkertaisten integraalien sovelluksia

KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme

Monikulmiot 1/5 Sisältö ESITIEDOT: kolmio

Klassista mekaniikkaa - kahden kappaleen probleema

RATKAISUT: 18. Sähkökenttä

Tapa II: Piirretään voiman F vaikutussuora ja lasketaan momentti sen avulla. Kuva 3. d r. voiman F vaikutussuora

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

2.5 Liikeyhtälö F 3 F 1 F 2

Luvun 5 laskuesimerkit

KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme

ELEC-A3110 Mekaniikka (5 op)

Gravitaatio ja heittoliike. Gravitaatiovoima Numeerisen ratkaisun perusteet Heittoliike

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

CHEM-A1100. Teollisuuden toimintaympäristö ja prosessit

MATEMATIIKKA. Matematiikkaa pintakäsittelijöille. Ongelmanratkaisu. Isto Jokinen 2017

Diplomi-insino o rien ja arkkitehtien yhteisvalinta - dia-valinta 2015 Insino o rivalinnan fysiikan koe , malliratkaisut

Fy06 Koe Kuopion Lyseon lukio (KK) 1/7

Mekaniikan jatkokurssi Fys102

Transkriptio:

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 1. välikoe: MA 2.3.2015 klo 11:00-14:00 salissa K1705 (Konetalo) 3 tehtävää H1-H6, L1-L7 2. välikoe tentin yhteydessä 28.5. tentissä 4 tehtävää (1-4) välikokeessa 3 tehtävää (1-3)

Välikokeet ja tentit Mukana saa olla: matematiikan taulukkokirja A4-kokoinen käsinkirjoitettu muistilappu palautetaan vastauskonseptin välissä ohjelmoitava laskin kynä, kumi, harppi, viivain, astekulma yms.

3 Voimasysteemien yhdistäminen 52 Voimasysteemin sieventämisellä tarkoitetaan systeemin yhdistämistä eli redusointia yksinkertaisempaan muotoon. Jotta voimasysteemin yhdistäminen olisi mielekästä, on yhdistämisessä pidettävä koko ajan huolta siitä, että alkuperäisen voimasysteemin ja redusoidun voimasysteemin ulkoinen vaikutus jäykkään kappaleeseen on sama.

Mekaniikan peruslait 1. On olemassa absoluuttinen, euklidinen avaruus ja absoluuttinen aika. 2. Voiman suunnikaslaki: Jos kaksi voimaa vaikuttaa samaan pisteeseen, niin niiden yhteinen vaikutus eli summa voidaan esittää suuntaisjanalla, jonka pituus ja suunta yhtyvät sen suunnikkaan lävistäjään, jonka sivuina ovat annettuja voimia esittävät suuntaisjanat. 3. Voiman siirtolaki: Jos voima, joka vaikuttaa jäykkään kappaleeseen, siirretään pitkin omaa vaikutussuoraansa, niin sen ulkoinen vaikutus kappaleeseen pysyy muuttumattomana. 4. Hitauden laki eli Newtonin I laki: Partikkeli on levossa tai tasaisessa suoraviivaisessa liikkeessä aina, kun siihen ei vaikuta voimia tai siihen vaikuttavien voimien summa eli resultantti on nolla. 5. Dynamiikan peruslaki eli Newtonin II laki: Jos partikkeliin vaikuttavien voimien resultantti on R, niin partikkeli saa kiihtyvyydena, siten että on voimassa R = ma. Kerrointa m sanotaan massaksi. 6. Voiman ja vastavoiman laki eli Newtonin III laki: Jos partikkeli A vaikuttaa partikkeliin B ilman muiden partikkelien välitystä jollakin voimalla, niin partikkeli B vaikuttaa aina takaisin partikkeliin A partikkelien yhdysjanan suuntaisella, yhtä suurella mutta vastakkaissuuntaisella voimalla. 7. Yleinen gravitaatiolaki eli Newtonin IV laki: Kaksi partikkelia, joiden massat m 1 ja m 2, vetävät aina toisiaan puoleensa partikkelien yhdysjanan suuntaisella voimalla, jonka suuruus on suoraan verrannollinen partikkelien massoihin ja kääntäen verrannollinen partikkelien välisen etäisyyden neliöön. mm 1 2 F = g 2 r

Voimasysteemien samanarvoisuus 58

Voiman yhdensuuntaissiirto 65

Voiman yhdensuuntaissiirto 66

Voimasysteemin yhdistämistulos 69

Dynamin siirtäminen 71

Voimien yhdistäminen 72 Dynami:

Esimerkki 71.1 73

Vanha välikoetehtävä 75

Voimasysteemien luokittelua 76

Voimasysteemien luokittelua 77

Yhdensuuntainen voimasysteemi 79 Voimakeskiössä C resultantin momentti on yhtäsuuri kuin voimien momenttien summa

Tasovoimasysteemi 83 Vaatimus:

Voimajakautumat 85

Viivakuormituksia 86

Viivakuormituksia 87

Esimerkki 83.1 88

Staattinen momentti 90

Massakeskiö 91

Esimerkki 89.1 92

93

94

Esimerkki 91.1 96 Ei käyty

Hitausmomenttitaulukko 98

Hitausmomenttitaulukko 99

Vapaakappalekuva MÄÄRITELMÄ 1 Vapaakappalekuvalla (free-body-diagram) tarkoitetaan graafista esitystä, jossa kyseinen kappale on erotettu ympäristöstään vapauttamalla se tukilaitteistaan, ja kuvaan on piirretty näkyviin kappaleeseen vaikuttavat kaikki ulkoiset ja vain ulkoiset voimat ja momentit. Ulkoisilla voimilla (external forces) tarkoitetaan sellaisia voimia, jotka vaikuttavat tarkasteltavaan kappaleeseen toisista kappaleista käsin. Ne voivat olla kosketusvoimia tai kaukovoimia. Ulkoiset voimat ja vain ne määräävät jäykän kappaleen ulkoisen käyttäytymisen, joten yksistään ulkoisista voimista riippuu, onko kappale levossa ja vain ne voivat saada kappaleen liikkeelle. Ulkoiset voimat jaetaan aktiivisiin voimiin ja reaktiovoimiin lähinnä sen mukaan, tunnetaanko ne etukäteen vai joudutaanko ne laskemaan.

Esimerkki 116.1

Esimerkki 116.1

Esimerkki 116.1

Esimerkki 116.1 10 5

Tukilaitteita

Tukilaitteita

Tukilaitteita

Tukilaitteita

Tukilaitteita

6 Partikkelin tasapaino MÄÄRITELMÄ 1 Partikkelin sanotaan olevan tasapainossa (in equilibrium), jos siihen vaikuttavien voimien resultantti häviää. Peruslain 4 eli hitauden lain mukaan partikkeli on tällöin absoluuttisessa levossa tai liikkuu tasaisella nopeudella suoraviivaisesti. F 2 m F 1 F 3 Kuva 1 Tasapainossa oleva partikkeli Partikkelin tasapainoon vaikuttavat vain ulkoiset, toisista kappaleista kohdistuvat F 1 voimat. Partikkelin sisäiset F voimat muodostavat 3 keskenään nollasysteemin y toisin sanoen partikkelin sisäisten voimien resultantti F 2 R 0 s = (1) Tämä merkitsee, että partikkelin sisäinen voimasysteemi on itsessään tasapainosysteemi eikä se voi aiheuttaa partikkelin liiketilan muutoksia.

Partikkelin tasapaino Partikkelin tasapainon määritelmästä 1 seuraa välittömästi: LAUSE 1 Partikkeli on tasapainossa, jos ja vain jos siihen toisista kappaleista vaikuttavien voimien resultantti on nolla eli R = 0 (2) Avaruudessa vektoriyhtälöstä (2) seuraa kolme komponenttiyhtälöä R x = 0 R y = 0 R z = 0 (3) Tasotehtävässä komponenttiyhtälöitä on kaksi R x = 0 R y = 0 (1) jolloin tarkastelutasona on xy-taso.

Partikkelin tasapaino Esimerkki 122.1