FY5: Pyörimisen liikeyhtälö ja energia

Teoria

Hitausmomentti

Mitataan valoportin avulla rakolevyn kulmanopeutta, kun muutetaan rakolevyyn vaikuttavan momentin suuruutta.

\((t, \ \omega)-\)koordinaatistoon piirretyn suoran fysikaalinen kulmakerroin on rakolevyn kulmakiihtyvyys.

 

Tarkastellaan punnuksen liikeyhtälöä. Newtonin 2. lain mukaan

Videot

Esimerkit

Testailua

Teoria

Momentti

 

Voiman F momentti pyörimisakselin A suhteen on

\(M = Fr\)

 

Etenemisen  tasapaino

Kappale on tasapainossa etenemiseen suhteen jos

kappaleeseen vaikuttava kokonaisvoima on nolla.

 

 

 

 

Pyörimisen tasapaino

Kappale on tasapainossa pyörimisen suhteen jos

kappaleeseen vaikuttava kokonaismomentti on nolla.

FY5: Pyörimisliike

Teoria

Pyörimisliikkeessä kappaleen asento muuttuu.

Tasainen pyörimisliike

Kiertokulma \(\varphi\)

Kiertymä \(\Delta \varphi\)

Kulmanopeus \(\omega = \dfrac{\Delta \varphi}{\Delta t}\) 

\([\omega]=1 \text{ rad/s}\)

Tasaisessa pyörimisliikkeessä kappaleen kulmanopeus on vakio.

 

Esimerkit

FY5: Momentti

Teoria

Momentti

Voiman F momentti pyörimisakselin A suhteen on

\(\begin{align} M_A&=F_x \cdot r \\ M_A&=F r\cos \alpha \end{align}\)

 

Etenemisen  tasapaino

Kappale on tasapainossa etenemiseen suhteen jos

kappaleeseen vaikuttava kokonaisvoima on nolla.

\(\sum \overline{F}=\overline{0}\)

Esimerkit

FY5: Gravitaatio

Teoria

Gravitaatiolaki

Newtonin gravitaatiolaki

\(F=\gamma \dfrac{m_1m_2}{r^2}\), jossa

\(\gamma = 6,67384 \cdot 10^{-11} \text{ Nm}^2\text{kg}^{-2}\) gravitaatiovakio.

\(r\) on painopisteiden välinen etäisyys.

\(m_1, \ m_2\) ovat kappaleiden massat.

 

Gravitaation aiheuttama ympyräliike

Videot

Esimerkit

FY5: Ympyräliike

Teoria

Ympyräliikkeessä kappaleen asento ja paikka muuttuvat.

 

Tasainen ympyräliike

Tasaisessa ympyräliikkeessä kappaleen ratanopeuden suuruus on vakio.

Ratanopeuden suuntaa muuttaa radan keskipistettä kohti suuntautuva normaalikiihtyvyys.

Normaalikiihtyvyyden ja ratanopeuden välinen suhde:

\(a_n = \dfrac{v^2}{r}\)

Jos kappale on tasaisessa ympyräliikkeessä, niin Newtonin 2. lain mukaan

Videot

Esimerkit

FY5: Heittoliike

Teoria

Vino heittoliike

Oletetaan, että palloon kohdistuva ilmanvastus on mitätön.

Jaetaan pallon liikkeen tarkastelu vaaka- ja pystysuuntaiseen tarkasteluun.

 

Vaakasuunnassa pallon liike on tasaista.

\(x(t)=v_{0x}t \\ v_x(t)=v_{0x}\)

Pystysuunnassa pallon liike on tasaisesti kiihtyvää.

\(y(t)=v_{0y}t-\dfrac{1}{2}gt^2 \\ v_y(t)=v_{0y}-gt\)

 

Videot

Esimerkit

Testi teoria

Teoria

Yhteenveto hei hei heifdj fdsaf

Videot

Esimerkit

Harjoitukset