FY05 välitesti I

Question 1

voiman momentti

Answer 1

voiman kierto- eli vääntövaikutus jonkin akselin suhteen. M=Fr

Question 2

voiman varsi ja vaikutussuora

Answer 2

voiman varsi on aina kohtisuorassa voiman vaikutussuoraa vastaan eli voiman varsi on vaikutussuoran kohtisuora etäisyys kiertoakselista.

Question 3

mikä yleensä valitaan positiiviseksi suunnaksi?

Answer 3

kiertosuunta vastapäivään

Question 4

voiman momentin yksikkö

Answer 4

Nm

Question 5

muuttuuko voiman vaikutus kappaleeseen, jos voiman vaikutuspistettä muutetaan sen vaikutussuoralla?

Answer 5

ei

Question 6

kokonaismomentti

Answer 6

kuvaa voimien aiheuttamaa yhteiskiertovaikutusta

Question 7

painopiste

Answer 7

piste, josta tuettu kappale pysyy tasapainossa. kappaleeseen kohdistuvan painon ajateltu vaikutuspiste

Question 8

milloin kappale kaatuu?

Answer 8

kappale kaatuu painopisteen siirryttyä kappaleen tukipinnan ulkopuolelle

Question 9

kappaleen tukipinta

Answer 9

kappaleen uloimmaisten alustaa koskettavien kohtien eli tukipisteiden rajaama alue

Question 10

miksi voidaan ajatella, että jäykkään kappaleeseen kohdistuva paino vaikuttaa kappaleen painopisteeseen?

Answer 10

Kappaleeseen kohdistuvan painon vaikutus voidaan kumota vastakkaissuuntaisella tukivoimalla, jonka vaikutussuora kulkee painopisteen kautta.

Question 11

missä on symmetristen ja tasalaatuisten kappaleiden painopiste?

Answer 11

niiden keskipisteessä

Question 12

miksi leveässä haara-asennossa tasapaino on hyvä?

Answer 12

painopisteellä on enemmän liikkumavaraa tukipinnan yläpuolella.

Question 13

jäykkä kappale

Answer 13

kappale, jonka muoto ei muutu siihen vaikuttavien voimien vaikutuksesta.

Question 14

tasapainossa etenemisen suhteen

Answer 14

kappaleeseen kohdistuva kokonaisvoima on nollavektori. kappale on etenemisen suhteen levossa tai tasaisessa liikkeessä

Question 15

tasapainossa pyörimisen suhteen

Answer 15

kappaleeseen vaikuttavien momenttien summa on nolla. kappale on levossa pyörimisen suhteen tai pyörii niin, ettei pyöriminen muutu

Question 16

tasapainoon liittyvän tehtävän ratkaisu

Answer 16

Piirrä kuva tarkasteltavasta tilanteesta ja merkitse kuvaan kaikki kappaleeseen vaikuttavat voimat. Jaa voimat tarvittaessa komponentteihin.
Merkitse kuvaan kiertoakseli. Valitse kiertoakseli siten, että sen kautta kulkee mahdollisimman monen voiman vaikutussuora. Tällöin momenttiehto saa mahdollisimman yksinkertaisen muodon.
Kirjoita tasapainoehdot SigmaF==
ja ΣM = 0.
Ratkaise tasapainoehdoista saaduista yhtälöistä kysytyt suureet. Jos jokin voimista tulee negatiiviseksi, kyseisen voiman suunta on päinvastainen kuin kuvaan piirtämäsi voimavektorin suunta.

Question 17

voidaanko muuttuvaakin liikettä sisältäviä tapahtumia tarkastella tasapainon avulla?

Answer 17

toisinaan. tällöin oletetaan tasapaino, joka vallitsisi esim. juuri ennen pullon korkin avaamista

Question 18

jaksollinen liike

Answer 18

liike, joka toistuu samanlaisena kerta toisensa jälkeen

Question 19

ympyräliike

Answer 19

kappale liikkuu ympyrän muotoista rataa pitkin

Question 20

kaksiulotteinen liike

Answer 20

kappaleet liikkuvat tasossa. Ympyräliike on yksi käyräviivaisen kaksiulotteisen liikkeen perusmalli.

Question 21

miksi ympyräliike on aina kiihtyvää liikettä?

Answer 21

nopeuden suunta muuttuu jatkuvasti

Question 22

tasainen ympyräliike

Answer 22

ympyräradalla liikkuvan kappaleen nopeuden suuruus on vakio

Question 23

ratanopeus

Answer 23

Kiertorataa liikkuvan kappaleen nopeuden suuruus

Question 24

normaalikiihtyvyys

Answer 24

ratanopeus ei muutu, mutta nopeuden suunta muuttuu. kohtisuorassa nopeusvektoria vastaan ja osoittaa kohti ympyräradan keskipistettä. nopeuden suunnan muutosnopeus.
a_n=v^2/r

Question 25

gravitaatiovuorovaikutus

Answer 25

Kahden kappaleen välillä vaikuttaa gravitaatiovuorovaikutus, jonka aiheuttaa näihin kappaleisiin yhtä suuret mutta vastakkaissuuntaiset gravitaatiovoimat.

Question 26

gravitaatiovoima

Answer 26

etävoima, jonka vaikutus ulottuu periaatteessa äärettömän kauas. Gravitaatiovoima kuitenkin heikkenee nopeasti, kun vuorovaikuttavien kappaleiden etäisyys kasvaa. Tähänastisten havaintojen perusteella gravitaatiovoima on aina vetävä, ei koskaan hylkivä voima.

Question 27

keskeisvoima

Answer 27

Voima, joka suuntautuu joka hetki kohti samaa pistettä

Question 28

miksi putoamiskiihtyvyys ei riipu massasta?

Answer 28

massa supistuu liikeyhtälössä. Tämä selittää, miksi kaikki esineet putoavat tyhjiössä samalla kiihtyvyydellä

Question 29

painoton tila

Answer 29

kappaleeseen ei vaikuta tukivoimia

Question 30

hidas ja painava massa

Answer 30

gravitaatiovoima=ma yhtälön vasemmalla puolella oleva m merkitsee massaa, joka kuvaa kappaleen kykyä tuottaa ja kokea gravitaatiovuorovaikutus. Yhtälön oikealla puolella oleva m merkitsee massaa, joka kuvaa hitautta. Koska nämä ovat lukuarvoltaan yhtä suuret, ne supistuvat; ”painava” ja ”hidas” massa kumoavat toistensa vaikutuksen.

Question 31

yleinen suhteellisuusteoria

Answer 31

gravitaatiossa ei ole kyse lainkaan voimista, vaan aika-avaruuden kaareutumisesta. Teorian mukaan kappaleiden massat muovaavat ja taivuttavat aika-avaruutta. Esimerkiksi Auringon ympärillä aika-avaruus kaareutuu niin, että planeetat eivät liiku siinä suoraviivaisesti, vaan seuraavat ellipsin muotoisia ratoja. Tässä mallissa Aurinko ei siis aiheuta planeettoihin gravitaatiovoimaa vaan planeettojen liikettä ohjaa aika-avaruuden rakenne.

Question 32

miten planeettojen ja satelliittien etenemisliikettä voi mallintaa?

Answer 32

tasaisena ympyräliikkeenä

Question 33

Kun satelliitti kiertää Maata päiväntasaajan yläpuolella noin 36 000 km:n korkeudella olevalla ympyräradalla, se näyttää pysyvän Maan pinnalta katsottuna paikoillaan. Miksi?

Answer 33

Tämä johtuu siitä, että kyseisellä korkeudella liikkuva satelliitti kiertää Maan samassa ajassa kuin Maa pyörähtää oman akselinsa ympäri. Tällaista satelliittia sanotaan geostationaariseksi satelliitiksi ja sen rataa GEO-radaksi

Question 34

geostationaarisen satelliitin kiertoaika maan ympäri

Answer 34

Geostationaarisen satelliitin kiertoaika Maan ympäri on yhtä suuri kuin Maan pyörähdysaika oman akselinsa ympäri.

Question 35

ensimmäinen pakonopeus

Answer 35

lähtönopeus, joka esimerkiksi avaruusalukselle on annettava, jotta se pääsisi Maata kiertävälle radalle, eikä putoaisi takaisin Maahan. Kun kappaleelle annetaan riittävän suuri vaakasuora nopeus, se joutuu Maata kiertävälle radalle.

Question 36

toinen pakonopeus

Answer 36

nopeus, jolla kappale vapautuu kokonaan Maan gravitaatiokentästä, mutta jää Aurinkoa kiertävälle radalle.

Question 37

kolmas pakonopeus

Answer 37

nopeus, jonka kappale tarvitsee vapautuakseen Aurinkokunnan gravitaatiokentästä.

Question 38

taivaankappaleet pyöriminen

Answer 38

Sen lisäksi, että taivaankappaleet ovat etenemisliikkeessä kiertoradallaan, ne ovat pyörimisliikkeessä oman akselinsa ympäri.

Question 39

pyörimisen ja etenemisen ero

Answer 39

eteneminen on liikettä, jossa kappaleen paikka muuttuu, pyöriminen on liikettä, jossa kappaleen asento muuttuu.

Question 40

pyörimisnopeus eli kierrostaajuus

Answer 40

Pyörimisen nopeutta pyörimisakselin suhteen kuvataan ilmoittamalla kierrosten lukumäärä tietyssä ajassa.
n=N/Deltat
yksikkö 1/s

Question 41

kierrosaika

Answer 41

yhteen kierrokseen kulunut aika

Question 42

kulmanopeus

Answer 42

kertoo, kuinka suuren kulman (radiaaneissa ilmaistuna) kappale kiertyy aikayksikössä. omega. Yksi kokonainen kierros vastaa kulmaa 2π rad. Koska pyörimisnopeus n kertoo, kuinka monta kierrosta kappale pyörähtää aikayksikössä, kulmanopeus ω saadaan pyörimisnopeudesta kertomalla luvulla 2π rad, eli ω = 2πn. Kulmanopeuden yksikkö on [ω] = rad/s.