fysiikan ja kemian perusteet ja pedagogiikka kari sormunen kev t 2012 n.
Download
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
Voimista liikeilmiöihin ja Newtonin lakeihin PowerPoint Presentation
Download Presentation
Voimista liikeilmiöihin ja Newtonin lakeihin

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 13

Voimista liikeilmiöihin ja Newtonin lakeihin - PowerPoint PPT Presentation


  • 160 Views
  • Uploaded on

Fysiikan ja kemian perusteet ja pedagogiikka Kari Sormunen Kevät 2012. Voimista liikeilmiöihin ja Newtonin lakeihin. Liikkeiden luokittelua. LIIKE. Ihmisillä on ennakkokäsityksiä voimista ja liikkeestä. ” Jos vahvempi kaveri törmää heikompaan kaveriin, vahvemmalla on enemmän voimaa. ”

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about 'Voimista liikeilmiöihin ja Newtonin lakeihin' - ethan


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
ihmisill on ennakkok sityksi voimista ja liikkeest
Ihmisillä on ennakkokäsityksiä voimista ja liikkeestä
  • ”Jos vahvempi kaveri törmää heikompaan kaveriin, vahvemmalla on enemmän voimaa.”
  • ”Pallon heittäjä antaa pallolle heittovoimaa, jonka avulla pallo lentää.”
  • ”Kappaleen tasainen liike (nopeus ei muutu) vaatii vakiovoiman.”
  • ”Liikkeen nopeus on verrannollinen liikuttavaan voimaan”.
  • ”Jos kappale ei liiku, siihen ei vaikuta voimia.”
newtonin ensimm inen laki eli jatkavuuden laki
Newtonin ensimmäinen laki eli jatkavuuden laki
  • Jos kappaleeseen vaikuttavien voimien summa on nolla, kappale pysyy paikallaan tai tasaisessa liikkeessä
    • Jos kappale ei vuorovaikuta muiden kappaleiden kanssa, se jatkaa tasaista liikettään.
    • Huom! Myös suunnan muutos on liikkeen muutosta (itse asiassa silloin kyseessä on kiihtyvä liike).
newtonin toinen laki eli dynamiikan peruslaki
Newtonin toinen laki eli dynamiikan peruslaki
  • Kappaleeseen kohdistuva voima F aiheuttaa kappaleelle kiihtyvyyden a. Jos kappaleen massa on m, kiihtyvyyden ja voiman välille saadaan yhteys F=ma
    • Massa on ominaisuus, joka vastustaa nopeuden muutosta esim. raskaan esineen pysäyttäminen
    • Yksiköt: 1 kgm/s2 = 1 N
newtonin kolmas laki eli voiman ja vastavoiman laki
Newtonin kolmas laki eli voiman ja vastavoiman laki
  • Jos kappale 1 vaikuttaa kappaleeseen 2 voimalla F, kappale 2 vaikuttaa kappaleeseen 1 samansuuruisella mutta vastakkaissuuntaisella voimalla
    • Kumpikin kappale saa Newtonin toisen lain mukaisen kiihtyvyyden
newtonin nelj s laki eli yleinen gravitaatiolaki
Newtonin neljäs laki eli yleinen gravitaatiolaki
  • Jokainen kappale vetää

toista kappaletta puoleensa

voimalla, joka on suoraan

Verrannollinen massojen tuloon ja kääntäen verrannollinen

kappaleiden etäisyyden neliöön.

  • G on gravitaatiovakio, m on kappaleen massa ja r on kappaleiden välinen etäisyys
  • Tähän lakiin palataan tarkemmin vielä tähtitieteen osuudessa, kun tarkastelemme vuoroveden syntyä.
slide8

Kun maapallon massa ja säde tunnetaan, niiden avulla voidaan laskea m-massaiseen kappaleeseen kohdistuva voima eli paino [vrt. ensimmäisen luennon viimeinen dia]

    • G=mg, missä m kappaleen massa ja g on maapallon aiheuttama putoamiskiihtyvyys 9,81 m/s2, meidän käyttöömme tällä kurssilla riittää pyöristetty arvo eli g = n. 10 m/s2.
      • Edellä olevasta seuraa, että jos kappaleen massa on esim. 50 kg, niin siihen kohdistuva paino G saadaan: G = 50 kg  10 m/s2 = 500 N
    • Esimerkiksi Kuussa sen massasta aiheutuva putoamiskiihtyvyys on noin kuudesosa putoamiskiihtyvyydestä Maassa ja näin ollen kappaleen paino on myös kuussa vain kuudesosan massasta Maassa.
      • Siis esim. 50 kg:n massa painaisi Kuussa vain 83,3 N
pohdittavaa newtonin laeista
Pohdittavaa Newtonin laeista:
  • Minkä vuoksi autossa on käytettävä turvavyötä (esim. jos sattuisi törmäämään seinään)? LAKI1 – kappaleet pyrkivät jatkamaan liikettään
  • Minkä vuoksi rekka-auton vetäminen tuntuu raskaammalta kuin henkilöauton vetäminen? LAKI2 – massa suurempi -> kuvaa hitautta
  • Jos ihminen nojaa seinään, vaikuttaako seinä suuremmalla voimalla ihmiseen kuin ihminen seinään? LAKI3 – voima syntyvät samasta vuorovaikutuksesta
  • Mitä tapahtuu ruuhkabussissa seisojille kun bussi lähtee liikkeelle, entä jarrutuksessa ja entä kaarteessa? Miksi? LAIT 1&2
  • Pöydällä on raaka kananmuna ja kypsä kananmuna: kuinka niiden liikkeen perusteella Newton perustelisi kumpi on kumpi? Kypsä – keitetty 1 kappale
ennakkok sitystestin kysymykset 1 4
Ennakkokäsitystestin kysymykset 1-4
  • Henkilöauton ja kuorma-auton törmätessä
    • kuorma-auto vaikuttaa suuremmalla voimalla henkilöautoon kuin henkilöauto kuorma-autoon
    • henkilöauto vaikuttaa kuorma-autoon suuremmalla voimalla kuin kuorma-auto henkilöautoon
    • autot vaikuttavat toisiinsa yhtä suurilla voimilla
        • Vinkki: Pohdi Newtonin III lakia tässä yhteydessä.
    • Vertaa tätä ennakkokäsitykseen: ”isommalla kaverilla on enemmän voimaa kuin pienemmällä”
    • Autojen törmäyksessä nähdään seuraukset, mutta niiden perusteella ei voi päätellä voimaa. Ilmiö aiheutuu massan hitaudesta, ei voimasta!
slide11

Parkkipaikalla seisovaan autoon

    • ei vaikuta mitään voimia
    • vaikuttaa vain painovoima
    • vaikuttavien voimien summa on nolla

Vinkki: Mitäs Newtonin 1. laki kertoikaan…

slide12

Jos auton A tasaisena pysyvä nopeus on kaksi kertaa niin suuri kuin auton B (tasainen) nopeus, niin

    • autoon A vaikuttaa suurempi kokonaisvoima
    • kappaleisiin vaikuttaa yhtä suuri nollasta poikkeava kokonaisvoima
    • kappaleisiin vaikuttavien voimien summa on nolla

Vinkki: Sovella Newtonin 1. lakia.

slide13

Kun auto kulkee ympyrärataa, siihen vaikuttavan voiman suunta

    • on sama kuin auton kulkusuunta
    • suuntautuu ympyrän keskipisteeseen
    • suuntautuu poispäin ympyrän keskeltä

Vinkki: Mieti vastaavana tilanteena moukarin pyöritystä ja siinä moukariin kohdistuvaa voimaa. Mikä voima pitää moukarin pyöritysvaiheessa radallaan ja mihin suuntaan kohdistuu moukariin radallaan pitävä voima? Piirrä kuvio.