Mehaanilist liikumist õppisid 7. klassi loodusõpetuses. Järgnev on meenutuseks.
- Mehaanilisel liikumisel muutub keha asukoht teiste kehade suhtes.
- Mehaanilise liikumise iseloomustamiseks kasutatakse trajektoori, teepikkuse, aja ja kiiruse mõistet.
Trajektoor on kujuteldav joon, mille kujundab liikuva keha mingi punkt.
- Trajektoor võib olla sirge või kõver. Trajektoor võib olla ringjoon.
Teepikkus näitab, kui pika vahemaa keha läbib vaatluse jooksul.
- Teepikkuse ühik on 1 m.
Aeg näitab vaatluse kestust.
- Aja ühik on 1 s.
Füüsikaline suurus – kiirus
Kiiruse mõiste on võetud kasutusele mehaanilise liikumise arvuliseks iseloomustamiseks. Mida suurem on keha kiirus, seda suurema teepikkuse keha ajaühikus läbib.
Ühtlase liikumise kiiruseks nimetatakse füüsikalist suurust, mis võrdub läbitud teepikkuse ja selle läbimiseks kulunud aja jagatisega.
Valemina:
,
Tähised:
v – kiirus |
Kiiruse ühik on .
Kiirus 1 meeter sekundis on sellise ühtlase liikumise kiirus, kus keha läbib ühe sekundi jooksul teepikkuse 1 m.
Tihti kasutatav kiirusühik on üks kilomeeter tunnis, .
Kehade liikumine on enamasti mitteühtlane. Sel juhul liigub keha muutuva kiirusega. Mitteühtlasel liikumisel saame läbitud teepikkuse jagamisel selle läbimiseks kulunud ajaga keha keskmise kiiruse.
Kiiruse mõõteriist on spidomeeter.
Ühikute teisendamine
Kiiruse ühikud on tuletatud pikkus- ja ajaühikust. Kiiruse ühikute teisendamisel tuleb teisendada nii pikkus- kui ka ajaühikud. Vaata näiteid ja lahenda järgnevad ülesanded.
1 h = s
1. Teisenda 18 meetriteks sekundis.
2. Teisenda 1 kilomeetriteks tunnis.
50 ≈ | 3 ≈ |
72 = | 10 = |
90 = | 1,4 ≈ |
Vähemalt kui suur peab olema pikivahe asulas (kiirusel 50 )?
meetrit (ümardatult täismeetriteks)
Asulavälistel teedel (kiirusel 90 )?
meetrit
Arutle, kas sellest nõudest võiks lähtuda ka kiilasjääga teel sõitmisel.
Arvutusülesandeid
Kui suur on satelliidi orbiidi raadius?
Kui suur on satelliidi teepikkus ühe ööpäeva jooksul?
Kui suur on satelliidi kiirus orbiidil?
Andmed | Lahenduskäik |
s = km t = h v – ? |
Vastus. Satelliidi kiirus on tuhandelisteni ümardatult
Kummal oli õigus?
- Jackil
- Johnil
- mitte kummalgi
Suhteline kiirus
Kahe liikuva kehaga ülesandeid lahendades on sageli otstarbekas vaadelda ühe keha liikumist teise suhtes. Uuri järgnevat näidet ja lahenda ülesanded.
Näide
Maanteel sõidab veoauto ühtlase kiirusega Veoautost 1 km tagapool on kiirusega lähenev sõiduauto.
Kui palju aega kulub sõiduautol veoautole järele jõudmiseks?
Lahendus. Sõiduauto kiirus veoauto suhtes on
90 – 85 = 5
s.t vahemaa veoauto ja sõiduauto vahel väheneb kiirusega
Autode vahemaa 1 km vähenemiseks nullini kulub aega
t = = 1 km : 5 = 0,2 h = 12 min.
Kui pika vahemaa sõiduauto selle aja jooksul läbib?
Sellele küsimusele vastamiseks tuleb arvestada sõiduauto kiirusega maapinna suhtes. 0,2 tunniga läbib sõiduauto
s = tv = 0,2 h · 90 = 18 km.
(Kontrolli, et veoauto läbib sama aja jooksul tõesti 1 km võrra lühema teepikkuse.)
Vastus. Sõiduauto jõuab veoautole järele 12 minuti pärast, olles läbinud 18 km.
Vastus. Aega kulub h, jalgrattur läbib meetrit.
Näpunäide. Kuna jalgratturid liiguvad teineteisele vastu, siis nendevaheline kaugus väheneb kiirusega
16 + 24 =
Vastus. Jalgratturid kohtuvad kell ., kiiremal on veel sõita km.
Sõiduauto sõidab kiirusega 90 Ees sõidab veoauto kiirusega 72 Sõiduauto alustab möödasõitu, kui selle esiots on veoautost 10 meetri kaugusel. Möödasõidu kestel on autode kiirused muutumatud. Möödasõit lõpeb, kui sõiduauto tagaots on veoautost 16 meetri kaugusel. Veoauto pikkus on 20 m, sõiduauto pikkus on 4 m.
Koosta sarnane joonis ning kujuta sellel sõiduauto asukoht veoauto suhtes möödasõidu alustamisel ja lõpetamisel. Veoauto all on kujutatud pikkuste skaala. Üks kriipsuvahe on 2 meetrit.
- Kui suur on sõiduauto kiirus veoauto suhtes?
= - Kui pika vahemaa läbib sõiduauto möödasõidul veoauto suhtes? m.
- Kui palju aega kulub möödasõiduks? s.
- Kui suure teepikkuse läbib sõiduauto möödasõidul maapinna suhtes? m.
- Kui suure teepikkuse läbib möödasõidu ajal veoauto? m.
