Sipelgas grammofoniplaadil

Sipelgas seisab pöörleva grammofoniplaadi serval. Kui suure jõuga peab ta plaadist kinni hoidma, et mitte minema lennata?

Pöörlemine

Pöörlemismudel

Pärselt, nii see on!

Kaks küsimust või siis natuke rohkem

1) Hokikepp kohtub 0,02 sekundiks 250 g massiga litriga, mis libiseb minema kiirusega 40 m/s. Kui suur on litrile mõjuv jõud? Kui suur on kepile mõjuv jõud? Kas litri libisemistee mahub hokiväljakule ära või tuleb enne peatumist poordipõrge? Jää-litter hõõrdetegur on 0,05.

2) Kosmonaut hõljub vabalt oma kosmoselaevast 4 m kaugusel. Kosmonaudi mass koos varustusega on 100 kg, kosmoselaeva mass on 5 t. Kuna takistusjõud puuduvad, hakkab kosmonaut gravitatsioonijõu toimel laeva poole liikuma. Kui kaua võtab aega esimese sentimeetri läbimine? Kui palju liigub samal ajal kosmoselaev? Kui suureks kasvavad kiirused selle ajaga ja millised on kiirendused?

Kangi reegel

Tom ja John kannavad vahepuus lõvi. Puu pikkus on 4,5 meetrit, mass on 8 kg ja selle raskuskese on Johnist 1,5 m kaugusel. Lõvi, massiga 80 kg, on seotud Tomist 2,1 meetri kaugusele. Kui suure jõuga rõhub kandam Tomi ja kui suure jõuga Johni õlale?

Impulsi jäävus

Miks kaaluta?

Laboris...

Kinos nagu elus?

Elus nagu kinos?

Bruce McCandless II vabalt kosmoses. Kuidas ta koju tagasi saab?

Hõõrdumine ja töö

Tehnoloogiat

Hõõrdumine ja töö

Eriti ilus ja pidulik

Aga midagi kaasaegsemat ja igapäevasemat?

Trebuchet

Tee ise, aga kui teed, tee hästi!

33000 jõunael-jalga minutis

Eesti keeles vs inglise keeles.

Jõud

 

Jäämäe veepealne osa?

Arvutame jõudu

1) 10,2 kg kahurikuul saavutas 2,1m pikkuses kahuritorus kiiruse 200m/s. Loeme kiirenduse kogu lasu ajal ühtlaseks. Kui suur on kuuli kiirendus ja kui suur püssirohugaaside tõukejõud?

2) Kiirusega 27km/h liikuv tramm pidurdab järsult, rattad blokeeruvad (ei veere). Tramm libiseb rööbastel enne peatumist 15m. Trammi mass on 15t. Kui suur on pidurdusjõud? Kui suur on hõõrdetegur?

Elastsus

Hooke'i seadus

Kas elastsusjõud on potentsiaalne või dissipatiivne?

And Now for Something Completely Different

Golfipalli põrge. OK, see ei olnud päris aus.

Stick-slip

Üks pisiasi hõõrdumise mehhanismis.

Jõnksuv liikumine

Klaasimuusika, ainult üks näide. Või siiski? See teine näide on veel lahedam. Ja kolmas.

Miks on selle teema juures tektooniliste laamade pilt?

Lihtsad mudelid

Loodusteaduslikud mudelid põhikoolile.
Teiste hulgas hõõrdumise mudel väikese lapilise koera näitel.

Hõõrdetegurid inseneridele

Katseta

 

1) Vaata, millise kodutöö Clifford Stoll ükskord andis oma kaheksandikele Tänupüha vaheajaks.

Give me a graph!

2) Leia kodust või kust iganes mingi ajas muutuv protsess. Kui ei leia, tee ise.

3) Nuputa välja, kuidas saab seda ajalist muutust mõõta. Mõõda ja märgi üles (salvesta).

4a) Tee graafik (muutus-aeg). Võib joonistada paberile, papile, liivale, vanadele paberkottidele jm. Võib kasutada tabelarvutuse, matemaatika, statistika, graafika jm rakenedusi (programme). Salvesta või pildista.

4b) Proovi, kas saad oma leitud või leiutatud protsessi kirjeldada analüütiliselt, st valemite või arvudega.

5) Kirjuta selges eesti keeles kolm kuni viis lauset. Millist protsessi jälgisid, kuidas eksperimendi korraldasid ja mis välja tuli (järeldus)?

6) Laadi Moodlesse. Füüsika 2, klassi võti: 11Eklass.

Vaata seda?

Cavendishi kiituseks

Tervis kaaluta olekus

Keha kaal

Zero-g Vale, vale, vale! Mis see g siin üldse passib?

Kosmoses ei ole gravitatsiooni. JAMA. Kui kosmoses ei ole gravitatsiooni, mis siis Kuu minema ei lenda, Newtoni I seaduse järgi ühtlaselt ja sirgjooneliselt?

Mass [kg]

Nüüd võtame lisaks pikkusele (l, s, r, d, a jne) ja ajale (t) jutuks ka massi (m).

Mass ja kaal!

Schiehallion,

how a Scottish mountain weighed the planet

Schiehallion, in Perthshire, is what's often referred to as a whaleback ridge. The mountain runs from east to west – the north and south slopes are extremely steep – with a tricky, precipitous west slope marking the head, and a much longer, gentler eastern slope marking the tail, up which most hikes are attempted.

In the summer of 1774, the United Kingdom's Astronomer Royal, Nevil Maskelyne, stood on the side of a Scottish mountain contemplating something far more profound than the view. He was trying to work out exactly how much the Earth weighed.

Minge Hiiumaale!

Maa kaalumine

γ = 6,67428 × 10⁻¹¹  m³ kg⁻¹ s⁻²

Maa

r = 6371km
M = 5,9736 × 10²⁴ kg

Henry Cavendish 1731 – 1810

• Kui suure jõuga tõmbuvad  kaks 1 kg massiga keha ühe meetri kauguselt? Kirjelda, kui suur see jõud on.
• Kui suure jõuga tõmbuvad kaks 10000 tonnise massiga laeva 100 meetri kauguselt? Kas laevade gravitatsiooniline tõmbumine on piisav, et neid paigast liigutada? Reegel 2, punkt b)
• Kui suure gravitatsioonijõuga mõjutavad teineteist kaks 45-kilogrammise massiga pliikuuli, mille masskeskmed paiknevad teineteisest 20 cm kaugusel? Võrdle seda jõudu raskusjõuga, mis mõjub ühele kuulile. Miks peavad kuulid olema pliist?

Cavendish experiment

Aga miks, Hando, Anu ja Üllar?

Mis on põhiküsimus või peaülesanne?

Miks inimesed ei saa, kui nad märjaks saavad, ennast kuivaks raputada nagu koerad?

Ei, nii tõsiseks ei tasu minna.

Mida teeb väike laps Newtoni seaduste järgi, kui talle midagi ebameeldivat käe külge kleepub?

Miks inimesed ei saa, kui nad märjaks saavad, ennast kuivaks raputada nagu koerad?

Newtoni seadused

Inerts ja tung (jõud)

1. Seo tükk niiti tooli külge ja vea pikkamisi. Tool nihkub edasi. Äkitselt tõmmates katkeb niit. Mispärast? Seepärast ja toopärast.
2. Pane pabeririba laual seisva veeklaasi või mõne teise väiksema asja alla ja tõmba äkki ära. Mida paned tähele ja kuidas seda seletada? Tõmba pikkamööda - mida märkad siis? Võib-olla seda, aga kindlasti mitte toda. Ja muidugi nii ka mitte.
3. Kui raudteerongid kiirel sõidul kokku põrkavad, purunevad vagunid. Mispärast?
4. Miks pole võimalik rongi piduriga enne õnnetust peatada?
5. Millest on tingitud maavärisemise hävitav (purustav) toime?
6. Kui sõiduk äkki liikuma hakkab, langevad reisijad tahapoole. Äkilisel seismajäämisel toimub vastupidine nähtus. Mispärast?
7. Mispärast tuleb tolm kloppimisel või raputamisel riietest välja?
8. Kui veega täidetud klaasi äkki liikuma või seisma panna, läheb vett üle ääre. Mispärast ja kuhu poole?
9. Me teame, et Maa pöörleb oma telje ümber läänest itta. Mispärast langeme meie maapinnalt üles hüpates samale kohale tagasi, aga mitte üleshüppamiskohast lääne poole?
10. Kuhu poole tuleb liikuvalt sõidukilt maha hüpata, et mitte maha kukkuda?
11. Mispärast koputatakse varre pihta, kirvest või luuda varre otsa pannes?
12. Mispärast ei saa raudteerongi järsku seisma ega liikuma panna?
13. Kastega on kergem niita kui kuivaga? Kuidas seda seletada?
14. Mispärast õunad puu raputamisel maha langevad?
15. Tagaajamisel on kasulik suuna äkilise muutmisega end kaitseda. Mispärast?
16. Miks roomad sagedasti katkevad, kui hobune äkitselt tõmbab?

E. Klikson J. Lang
Füüsika gümnaasiumi I ja II klassile
Tartu Eesti Kirjastus 1943

Bill Nye

Asjad ei liigu, kui neid ei liigutata? Boxes 6:35

Ketšup

Kuidas saab peaaegu tühjast ketšupipudelist kätte selle viimase lusikatäie? Selleks ei ole küll vaja füüsikat õppida. Kas aga oskate seda tegevust seletada Newtoni esimese seadusega?

Newtoni I seaduse järgi säilitavad kehad liikumise (sh paigalseisu) nii suuna kui ka kiiruse mõttes nii kaua, kui teised kehad neid ei mõjuta. Kiiruse ja selle suuna muutus saab toimuda ainult vastastikmõjus teise kehaga ehk siis, kui mõjub mingi jõud.

Ketšupipära on pudeli põhjas. Paneme pudeli liikuma. Pudel saab liikuma hakata ainult vastastikmõjus liigutajaga, ehk siis kui sa pudelile jõudu avaldad.* Ketšup hakkab ka liikuma, sest on vastastikmõjus pudeliga. Liikuma hakanud pudel avaldab ketšupile jõudu, et ta samuti paigalt liiguks. Kui pudel ja ketšup on saanud paraja kiiruse, avaldad pudelile liikumissuunale vastupidist jõudu ja peatad ta äkitselt. Ketšup ei tea, et pudel jäi seisma ja liigub Newtoni I seaduse järgi ühtlaselt ning sirgjooneliselt edasi, st pudelist välja, kui korki peal ei ole.** Seda tegevust nimetataksegi tavakeeles raputamiseks.

Kui nüüd uuesti vaadata Adam Savage teadushariduslikku videot, siis 35 sekundil algab ta juttu kärust ja pallist. Teades Newton I seadust, tekib küsimus, kas pall ikka läheb kärus tahaotsa. Käru suhtes muidugi läheb. Laiemas taustsüsteemis tundub, et hoopis käru läheb, sest poiss avaldab talle jõudu, lihasjõudu. Pall jääb paigale.

---

*Sellest räägib täpsemalt Newtoni II seadus.

** Peatamine on pea alati äkilisem kui startimine. Sellesama ketšupipudeliga võib proovida ka teistpidi. Pudel ja ketšup on taldriku kohal paigal. Horisontaalis, pudelisuu vasakule. Tõmbad pudeli äkitselt paremale, ketšup jääb Newtoni esimese seaduse järgi paigale ja kuna pudel teda enam üleval ei hoia, kukub maha, st taldrikule. Vaevalt et see õnnestub, Newtoni II seadus astub vahele.