1 Fysiikka luonnontieteenä Flashcards
Liikkeellä tarkoitetaan
kappaleen paikan tai aseman muutosta ajan kuluessa
Tasaisen liikkeen määritelmä
liikkuvan kappaleen nopeus pysyy koko ajan samana, eli nopeus on vakio
Vuorovaikutuksessa
kaksi kappaletta vaikuttavat toisiinsa ja vaikutukset havaitaan molemmissa kappaleissa yhtä aikaa
Vuorovaikutus voi muuttaa kappaleen
liikettä ja muotoa
Vuorovaikutuksista aiheutuu yleensä joko
työntöjä tai vetoja
Vektorisuureen määritelmä
Sellaista suuretta, jolla on seka suuruus että suunta, sanotaan vektorisuureeksi
Voiman määritelmä
Voima on vektorisuure, joka kuvaa vuorovaikutuksen voimakkuutta
Newtonin III laki
Kahden kappaleen vuorovaikutuksesta syntyvät voima ja vastavoima ovat yhtä suuria mutta vastakkaissuuntaisia, ja ne vaikuttavat eri kappaleisiin.
Newtonin I laki
Kappale jatkaa liikettään suoraviivaisesti muuttumattomalla nopeudella tai pysyy levossa, jos se ei ole vuorovaikutuksessa muiden kappaleiden kanssa.
Hitauden määritelmä
Kappaleen hitaudeksi kutsutaan kappaleen liikkeen muutosta vastustavaa ominaisuutta, jasitä kuvaa suure massa
Newtonin II laki
Kappaleeseen vaikuttava ulkoinen voima antaa kappaleelle kiihtyvyyden.
Muuttumattoman liikkeen määritelmä
Kappale on levossa tai jatkaa tasaista liikettä, jos siihen vaikuttava kokonaisvoima on nolla.
Massa on suure, joka kuvaa kappaleen kahta eri ominaisuutta
1) kappaleen hitautta
2) kappaleen ominaisuutta synnyttää vetovoima ja olla vetovoiman kohteena
Kappaleen painon määritelmä
Kappaleen paino on kappaleen massan ja putoamiskiihtyvyyden tulo
Energian säilymislain määritelmä
Energiaa ei häviä eikä synny
Vapaan energian lajeja
- kappaleiden liike-energia
- lämpöenergia
- säteilyenergia
- aaltoliikkeiden energia
Sidotun energian lajeja
- kappaleiden potentiaalienergia
- kemiallinen energia
- ydinhiukkasten ydinenergia
Kappaleen potentiaalienergia
E_p = mgh
Kappaleen liike-energia
E_k = 1/2mv^2
Lämpötilojen tasoittuminen
Lämpimämpi kappale luovuttaa yhtä paljon lämpöä kuin kylmempi vastaanottaa
Energian huononeminen
Lämpöenergia ei voi muuttua itsestään takaisin mekaaniseksi energiaksi
Aalto ja hiukkanen
Aalto ja hiukkanen ovat kaksi konkreettisiin mielikuviin nojautuvaa klassisen fysiikan mallia, joita käytetään myös mikromaailman kuvaamiseen
Radioaktiivinen hajoaminen
Radioaktiivisessa hajoamisessa ydin hajoaa ilman ulkoista syytä. Atomiytimestä poistuu joko ainetta alfa- ja beetahiukkasina ja neutroneina tai energiaa gammasäteilynä. Ydin voi myös hajota itsestään kahdeksi ytimeksi.
Ioni
Atomista tai molekyylistä tulee ioni, kun siihen liittyy tai siitä irtoaa yksi tai useampi elektroni
Ionisoiva säteily
Radioaktiivisessa hajoamisessa syntyvät säteily on ionisoivaa. Myös röntgensäteily ja lyhytaaltoinen ultraviolettisäteily ovat ionisoivia
Taustasäteily
Taustasäteilyksi nimitetään luonnonsäteilyä, joka koostuu mm. maaperän radioaktiivisten aineiden säteilystä, kosmisesta säteilystä ja kehon sisältämien radioaktiivisten aineiden säteilystä
Puoliintumisaika
on aika, jonka kuluessa puolet radioaktiivisen isotoopin ytimistä on muuttunut toisiksi ytimiksi
Sähkömagneettinen säteily
aaltoliikettä, jonka aallonpituus vaihtelee äärimmäisen lyhyestä mielivaltaisen pitkään
Näkyvän valon aallonpituus
400 – 700 nm
Gamma- ja röntgensäteily ovat
lyhytaaltoista ja suurienergiaista, hyvin läpitunkevaa säteilyä. Aiheuttavat muutoksia soluissa
Gammasäteilyä syntyy
mm. maaperän radioaktiivisten aineiden ytimissä
Röntgensäteilyä syntyy
mm. röntgenputkissa, joissa suureen nopeuteen kiihdytetyt elektronit törmäävät metallikohtioon
Ultraviolettisäteilyn aallonpituus
320 – 400 nm
Infrapunasäteilyn aallonpituus
Ihminen aistii infrapunasäteilyä
lämpönä
Ionisoimattoman säteilyn lajit
mm. näkyvä valo ja radioaallot
Perushiukkaset
kvarkit ja leptonit
Perusvuorovaikutukset
- gravitaatiovuorovaikutus
- sähkömagneettinen vuorovaikutus
- vahva vuorovaikutus
- heikko vuorovaikutus
Hiukkasen sähkövaraus
Kvarkeista muodostuneen hiukkasen sähkövaraus on sen sisältämien kvarkkien varausten summa
Gravitaatiovuorovaikutus
vuorovaikutuksista heikoin; vallitseva vuorovaikutus kosmisessa mittakaavassa
Gravitaatiovuorovaikutuksen aiheuttamat voimat ovat suuria, kun
ainakin toisen vuorovaikuttavan kappaleen massa on hyvin suuri.
Gravitaatiovoima heikkenee
nopeasti etäisyyden kasvaessa
Sähköisen vuorovaikutuksen voimakkuus
riippuu sähkövarauksesta
Sähkövaraus on
hiukkasen perusominaisuus
Sähkömagneettinen vuorovaikutus on aineen ominaisuuksiin liittyvissä ilmiöissä
vallitseva vuorovaikutus
Ytimissä protonien välillä vaikuttaa
vahva vuorovaikutus
Vahvan vuorovaikutuksen aiheuttamaa voimaa kutsutaan
ydinvoimaksi
Ydinvoima vaikuttaa myös sähköisesti varauksettomiin
neutroneihin
Ydinvoiman kantama on
hyvin lyhyt
Vahva vuorovaikutus on
kvarkkien välinen vuorovaikutus
Protonien ja neutronien välinen ydinvoima johtuu
kahden eri ydinhiukkasen kvarkkien välisestä vuorovaikutuksesta
Heikko vuorovaikutus on merkittävintä
ydinhiukkasten sisällä olevien kvarkkien välillä
Tähdissä syntyy vetyä raskaampia alkuaineita ja vapautuu valtavasti energiaa
heikon vuorovaikutuksen ansiosta
Kvarkit
ylös (u), alas (d), outo (s), lumo (c), huippu (t) ja pohja (b)
Leptonit
Elektroni, Myoni, Tau
Elektronin neutriino, Myonin neutriino, Taun neutriino
Standardimalli
kaksitoista perushiukkasta (kvarkit ja leptonit) sekä neljä perusvuorovaikutusta