A dinamika alapjai - Összefoglalás

Az előadások a következő témára: "A dinamika alapjai - Összefoglalás"— Előadás másolata:

1 A dinamika alapjai - Összefoglalás
A dinamika a természeti jelenségek okaival foglalkozik, vizsgálja, hogy mitől változik meg a testek mozgása. Csalai Lajos

2 A testek tehetetlensége
Mindegyik nyugalomban levő test csak egy másik test hatására képes elmozdulni. A mozgásban lévő test sebességének nagysága vagy mozgásának iránya is csak egy másik test hatására változik meg. Pl. az autó nem indul el magától, a sebessége nem nő vagy csökken ok nélkül, a mozgás iránya se változik meg magától. A tehetetlenség törvénye: minden test nyugalomban marad, vagy egyenes vonalú egyenletes mozgást végez mindaddig, amíg ezt az állapotot egy másik test meg nem változtatja. Ez Newton I. törvénye. A tehetetlenség mértéke a tömeg. Minél nagyobb egy test tömege, annál nagyobb a tehetetlensége. A tömeg jele: m mértékegysége: g < kg < t

3 A tömeg, térfogat és a sűrűség
Az egyenlő térfogatú testek tömege nagyon eltérő lehet, attól függően, milyen anyagból vannak. Tömeg: m Térfogat: V mértékegysége: cm3, m3 A tömeg és térfogat hányadosa által meghatározott fizikai mennyiséget sűrűségnek nevezzük. ρ = m / V sűrűség = tömeg / térfogat Jele: ρ mértékegysége : g / cm3 , < kg / m3 V = m / ρ m = ρ * V Példa: 4 Kg tömegű fakocka éleinek hossza 0,2 méter. Mekkora a kocka sűrűsége? m=4 kg; v=0,2m*0,2m*0,2m=0,008 m3 ρ = m / V ρ = 4 kg/0,008 m3 = 500 kg/m3

4 A mozgásállapot megváltozása
Ha megindul, mozgásba jön egy test, vagy a mozgó testnek megváltozik a mozgás sebessége vagy a mozgás iránya, akkor megváltozik a test mozgásállapota. Egy test mozgásállapota mindig egy vele érintkező test hatására változik meg, és ilyenkor mindkét test mozgásállapota változik, kölcsönhatásban vannak egymással. Változás mindig kölcsönhatás eredményeként jön létre.

5 Ez erő . Megmutatja az erőhatás nagyságát és irányát . Az erő vektormennyiség Az erő jele: F Mértékegysége: [N] Newton Mérése: rugós erőmérővel történik. 1 N az az erő, mely 1 kg tömegű nyugvó testet 1 másodperc alatt 1 m/s sebességűre gyorsít. Ez erő fajtái rugalmas erő izomerő súrlódási erő közeg-ellenállási erő gravitációs erő, mágneses elektromos

6 Rugalams erő A rugalmas test (pl. rugó) megnyúlása egyenesen arányos a rugalmas erő nagyságával. Ezért lehet a rugót erőmérőnek használni. (rugós erőmérő) Jelekkel: F egyenesen arányos Δl -el Csalai Lajos

7 Gravitációs erő A gravitációs kölcsönhatásban csak vonzóerő van, taszító erő nincs. A Földön a gravitációs mező minden testet a Föld középpontja felé vonz. Ez a gravitációs erő. Ennek hatására minden test a Föld középpontja felé gyorsul, azonos gyorsulással: ez a gravitációs gyorsulás Mivel 1 N az az erő amely 1 kg tömegű test sebességét a 1 s alatt 1 m/s-al növeli, a gravitációs erő pedig 10 m/s-al, tehát a Föld felszínén az 1 kg tömegű testre 10 N gravitációs erő hat. A gravitációs gyorsulás értéke minden testnél a Földön átlagosan 9,81 m/s2 Gravitácó

8 Súlyerő Egy test, tárgy súlya az alátámasztást nyomó, vagy felfüggesztést húzó erő. Szabadon eső tárgy súlya nulla, súlytalan állapotban van. Nyugalomban levő test súlya egyenlő nagyságú a testre ható gravitációs erő nagyságával: 1 kg tömegnél 10 N (A képen a gravitációs erő piros, a test súlya zöld, a testet tartó erő kék.)

9 Súrlódás A csúszási súrlódás az érintkező és egymáson elmozduló testek egymáshoz viszonyított sebességét csökkenti. A súrlódási erő függ a felületek anyagától a felületek minőségétől (érdességétől) a felületeket összenyomó erőtől, de nem függ a felületek nagyságától. A súrlódás csökkenthető például olajozással.

10 Közegellenállás Folyadék vagy légnemű anyagban (közegben) levő tárgy mozgását a közeg részecskéi akadályozzák. Ez az akadályozó erő a közegellenállási erő. (levegő esetén légellenállási erő) A közegellenállás nagyobb, ha nagyobb - a közeg sűrűsége, - a mozgó tárgy mozgásirányra merőleges felülete, - a mozgó tárgy sebessége. - A közegellenállási erő függ a mozgó tárgy alakjától. A közegellenállási erő kisebb, ha a tárgy alakja a haladási irányában minél áramvonalasabb (csepp alakú). (Ezért tervezik a járműveket légcsatornás teremben.)

11 Forgatónyomaték Az erő a testeknek a forgását is megváltoztathatja. Az erőnek forgató hatása is van, ha az erő hatásvonala nem megy át a forgástengelyen. Az erő hatásvonalának távolsága a forgástengelytől az erő karja: erőkar jele: k, mértékegysége m (méter) A forgatóhatás nagyságát a forgatónyomatékkal jellemezzük: Ez az erő (F) és az erőkar (k) szorzata: jele: M, mértékegysége: Nm M=F · k Két forgatóhatás akkor egyenlíti ki egymást, ha a két ellentétes irányú forgatónyomaték egyenlő: M1=M2, azaz F1 · k1 = F2 · k2 Játék

12 Számítsd ki F1 k1 F2 k2 M 300 N 2 m 10 m 100 N 6 m 3 m 3m 20 N 180 Nm 290 N 4 N 580 Nm 15 N 5 m 150 Nm 60 N 600 Nm 200 N 600 Nm 60 N 9 m 2 m 145 m 10 m 30 N eredmény