Mehaaniline liikumine
Igasugust looduses esinevat muutumist tavatsetakse nimetada liikumiseks.
Mehaaniliseks liikumiseks nimetatakse keha asukoha muutumist teiste kehade suhtes.
Kui keha seisab paigal, siis iseenesest ta liikuma ei hakka, vaid teda peab mõjutama mingi teine keha. Sealjuures mõjutab liikuma hakkav keha samaaegselt ka seda teist keha – seepärast nimetatakse vastavat nähtust kehade vastastikmõjuks.
Mehaanilise liikumise kirjeldamiseks kasutatakse järgmisi mõisteid:
1) trajektoor on joon, mida mööda keha liigub;
2) teepikkus on trajektoori pikkus, mille keha läbib mingi aja jooksul;
3) ajavahemik näitab liikumise kestust;
4) kiirus iseloomustab ajaühiku jooksul läbitavat teepikkust ning seda arvutatakse jagades teepikkuse selleks kulunud ajavahemikuga.
kus: v tähistab kiirust, mida mõõdetakse meetrites-sekundis (1m/s) ; s tähistab teepikkust, mida mõõdetakse meetrites (1m) ning t tähistab aega, mida mõõdetakse sekundites (1s).
Kiiruse ühikutena kasutatakse ka mistahes teisi pikkuse- (1mm, 1cm, 1km jne) ja ajaühiku (1min, 1h, jne) jagatisi, näiteks 1cm/s, 1m/min, 1km/h, 1km/s jne.
Kui me soovime kiiruse ühikuid vastastikku teisendada, peame esmalt teisendama antud ühikud küsitavatesse ühikutesse ning seejärel tegema nendega nõutud jagamise tehte.
Ühesuuruse kiirusega, kuid erinevates suundades liikuvad kehad jõuavad sama ajaga erinevatesse kohtadesse – järelikult on keha liikumisekirjeldamisel lisaks tema kiiruse arvväärtusele kirjeldada ka kiiruse suunda. Selliseid suurusi, mis on määratud nii arvväärtuse kui suunaga ruumis, nimetatakse vektoriaalseteks suurusteks. Vektoriaalseid suurusi kujutatakse joonisel noolekeste ehk vektoritega, kusjuures noolekese pikkus vastab suuruse arvväärtusele, noole suund aga suuruse sihile/suunale.
Kärbsed hakkasid liikuma samast kohast ühesuguse kiirusega, kuid erinevates suundades. Aja möödudes on nad jõudnud täiesti erinevatesse kohtadesse.
Sellist liikumist, kus keha kiirus ei muutu, nimetatakse ühtlaseks liikumiseks, kui keha kiirus liikumise ajal muutub, on tegu mitteühtlase liikumisega.
Mitteühtlasel liikumisel võib keha kiirus kasvada – siis on tegu kiireneva liikumisega, kuid võib ka kahaneda – siis on tegu aeglustuva liikumisega. Kui ühtlase liikumise kiirus näitab meile kui pika teepikkuse keha vastavas ajaühikus läbib, siis mitteühtlasel liikumisel kasutatakse keskmist kiirust, mis iseloomustab seda kui pika tee keha keskmiselt ajaühikus läbib. Keskmise kiiruse leidmiseks tuleb kogu keha poolt läbitud teepikkus jagada kogu teeloldud ajaga.
Lisaks keha kiirusele, saame liikumisi liigitada ka trajektoori kuju põhjal.
Kui trajektooriks on sirgjoon, on tegu sirgjoonelise liikumisega, kui kõverjoon, siis kõverjoonelise liikumisega, kui ringjoon, siis ringjoonelise liikumisega.
Samas tuleb tähele panna, et nii keha liikumise trajektoor kui ka keha kiirus võivad olla erinevate kehade suhtes täiesti erinevad – sellepärast öeldakse, et keha liikumine on suhteline ning see sõltub millis(t)e keha(de) suhtes liikumist kirjeldatakse või vaadeldakse.
Autod liiguvad nii ülemisel kui alumisel joonisel sama kiiresti, kuid erinevates suundades. Ülemisel pildil läheneb sinine auto punasele kiirusega 20 km/h, alumisel aga kiirusega 160 km/h. Teeäärsel kivil istuva vaatleja jaoks jääb kummagi auto kiirus samaks, muutub ainult teise auto liikumissuund.
Inertsus. Mass
Keha kiirust pole võimalik muuta hetkega vaid selleks kulub alati mingisugune ajavahemik. Kehade omadust säilitada oma liikumisolek – kas paigalseis või hoopis liikumine, nimetatakse keha inertsuseks.
Inertsust iseloomustatakse füüsikalise suurusega, mida nimetatakse keha massiks. Mida suurem on keha mass, seda inertsem on keha ehk seda raskem on muuta keha liikumisolekut.
Keha massi mõõdetakse kaalumise teel. Massi ühikutena kasutatakse kilogramm, gramm, tonn ja tsentner – nendest põhiühikuks on kilogramm (1kg).
Liikumine ja vastastikmõju. Jõud
Kui kehale ei mõju teised kehad, siis seisab see keha paigal. Keha kiirus muutub, kui seda keha mõjutab mõni teine keha. Seejuures tuleb tähele panna, et kehade vahelise mõju tulemusena muutub mõlema keha kiirus, samas suurema massiga keha kiirus muutub vastastikmõju tulemusel vähem kui väiksema massiga kehal.
Kokkupõrkel mõjutab auto rongi sama suure jõuga kui rong autot. Kuna rongi mass on auto omast sadu, isegi tuhandeid kordi suurem, ei muutu kokkupõrke tulemusena rongi liikumisolek märkimisväärselt. Seda ei saa öelda aga auto kohta.
Füüsikalist suurust, mis iseloomustab ühe keha mõju teisele kehale, nimetatakse jõuks.
Jõu mõõtühikuks on njuuton (1N). Jõul, nagu kiiruselgi, on lisaks suurusele alati ka kindel suund, seepärast kujutatakse joonistel jõudu vektoriga (noolekesega).
Jõud, millega kaks keha teineteist mõjutavad on suuruselt võrdsed, aga suunalt vastupidised.
Seega võime ütelda, et keha kiirus muutub, kui sellele kehale mõjub jõud – mida suurem see jõud on, seda rohkem keha liikumisolek muutub; mida suurem on keha mass, seda vähem muutub sama jõu tulemusena keha liikumisolek.
Mass ja tihedus
Sama ruumalaga kehad võivad olla vägagi erineva massiga ning vastupidi – ühesuguste massidega kehadel võib olla väga erinev ruumala.
Füüsikalist suurust, mis iseloomustab ühikulise ruumalaga (1 m³, 1dm³, 1cm³ jne) ainekoguse massi, nimetatakse tiheduseks.
Tihedust arvutatakse valemist:
kus ρ – keha tihedus, mõõdetakse kilogrammides-kuupmeetri kohta (1 kg/m³), m – keha mass, mõõdetakse kilogrammides (1 kg) ning V – keha ruumala, mõõdetakse kuupmeetrites (1 m³).
Tiheduse ühikuna võib kasutada ka mistahes teisi massi- (1g, 1t, 1ts jne) ja ruumalaühikute (1cm³, 1dm³, 1mm³ jne) jagatisi: 1g/cm³, 1kg/dm³, 1t/m³ jne. Ühikute vastastikkusel teisendamisel tuleb teisendada vastavalt massiühikud ja ruumalaühikud ning need seejärel teineteisega jagada.
Füüsika põhivara 
You must be logged in to post a comment.