https://peda.net/id/cb7a191ed07 2021-01-17T20:07:18+02:00 https://peda.net/:static/533/peda.net.logo.bg.svg <div class="license">Tämän sivun lisenssi <a rel="license" href="https://peda.net/info">Peda.net-yleislisenssi</a></div> https://peda.net/id/d0939ac2fdd 2024-10-02T17:59:01+03:00 <p>Koealue<br/> kpl 17-20<br/> +kappale, jossa liike-energia ja mekaaninen energia<br/> Lisäksi tämän sivun muistiinpanot aiheesta liike ja energia<br/> <br/> Tärppi: kaltevan tason laskutehtävä on mukana kokeessa<br/> <br/> Lisäksi on erittäin suositeltavaa kerrata kappale 16, jota opiskeltiin aiemmin lämpöopin yhteydessä. Se sisältää energiamuodot ja niiden luokittelun sekä energiamuunnoskaaviot. Nämä pitäisi osata tätä koealuetta opiskeltaessa. Kertaavat muistiinpanot ovat täällä: <a href="https://peda.net/p/vhalla/fysiikka/fl/temmt#top">Energiamuotojen kertaus</a><br/> <br/> Alla olevan linkin takana pdf-tiedosto, johon on kerätty koealueen kaavat ja suuretaulukko.<br/> <a href="https://peda.net/p/vhalla/fysiikka/flje/koe-2021-syksy/mekaniikan-suureet-9lk.pdf#top" class="service">mekaniikan_suureet_9lk.pdf</a></p> Liike ja energia sivun teemakuva <a href="https://peda.net/p/vhalla/fysiikka/flje/kuvat-suurina#top">täysversiona.</a> 2021-08-15T18:45:28+03:00 https://peda.net/id/db77c00efdd 2022-09-05T23:43:16+03:00 <ul> <li><a href="https://peda.net/p/vhalla/fysiikka/flje/tyo#top">Siirtotyö</a></li> <li><a href="https://peda.net/p/vhalla/fysiikka/flje/nostotyo#top">Nostotyö</a></li> <li><a href="https://peda.net/p/vhalla/fysiikka/flje/kalteva-taso#top">Kalteva taso</a></li> <li><a href="https://peda.net/p/vhalla/fysiikka/flje/potentiaalienergia#top">Potentiaalienergia</a></li> <li><a href="https://peda.net/p/vhalla/fysiikka/flje/energiamuodot#top">Liike-energia</a></li> <li><a href="https://peda.net/p/vhalla/fysiikka/flje/mekaaninen-energia#top">Mekaaninen energia</a></li> <li><a href="https://peda.net/p/vhalla/fysiikka/flje/teho-ja-hyotysuhde#top">Teho ja hyötysuhde</a></li> <li><a href="https://peda.net/p/vhalla/fysiikka/flje/yksinkertaiset-koneet#top">Yksinkertaiset koneet</a></li> <li><a href="https://peda.net/p/vhalla/fysiikka/flje/tasapaino#top">Tasapaino</a></li> </ul> 2021-08-15T18:38:37+03:00 https://peda.net/id/941dd510fdd 2021-08-16T17:22:40+03:00 Työ, W (work)<br/> Yksikkö 1J (joule)<br/> <h3>Siirtotyö</h3> <ul> <li>Kappale liikkuu voiman vaikutuksesta</li> <li><span>Voima tekee työtä, kun sillä on vaikutusmatka</span></li> <li><span>Siirtotyö voi olla </span> <ul> <li><span>tasaista liikettä kitkaa vastaan<br/> vedetään pulkkaa</span></li> <li><span>kiihtyvää liikettä<br/> työnnetään polkupyörälle vauhtia</span></li> <li><span>hidastuvaa liikettä<br/> jarrut tai muut vastusvoimat tekevät kitkatyötä</span></li> </ul> </li> <li><span>Voimakas nojaaminen seinään tai laukun kannattelu ei ole työtä, koska voimalla ei ole vaikutusmatkaa</span></li> </ul> <p><span>Kaava: W = Fs<br/> Eli: siirtotyö = voima<span> · voiman vaikutusmatka<br/> <br/> Ⓔ Kiskotaan siskoa pulkassa 150 N voimalla 2 km matkan. Laske työ.<br/> F = 150 N ja s = 2000 m<br/> W = Fs = 150 N · 2000 m =300 000 J = 300 kJ</span></span></p> 2021-08-15T18:22:18+03:00 https://peda.net/id/a79c99dcfdd 2022-08-17T20:07:55+03:00 <ul> <li>Pystysuoraan tehtyä siirtotyötä kutsutaan nostotyöksi</li> <li>Siinä työtä tehdään kappaleen painoa vastaan</li> <li>Nostovoimana laskuissa käytetään kappaleen painoa, koska tasaisesti nostaen nostovoiman on oltava yhtä suuri kuin kappaleen paino.</li> <li>Nostotyö kasvattaa kappaleen asemaan eli sijaintiin liityvää potentiaalienergiaa</li> </ul> <p><span>Kaava: W = Gh<br/> Eli: nostotyö = kappaleen paino · nostokorkeus<br/> <br/> Ⓔ Hissi nostaa 300 kg matkustajia 2,5 m toiseen kerrokseen. Laske nostotyö.<br/> G = 3000 N<br/> h = 2,5 m<br/> W = Gh = 3000 N · 2,5 m = 7500 J = 7,5 kJ<br/> </span></p> 2021-08-15T18:22:51+03:00 https://peda.net/id/a80ed18c295 2022-09-27T10:27:51+03:00 <ul> <li>On yksinkertainen <a href="https://peda.net/p/vhalla/fysiikka/flje/yksinkertaiset-koneet#top">työkone</a>, jonka tarkoitus on helpottaa nostotyötä</li> <li>Voimaa tarvitaan vähemmän</li> <li>Samalla liikutettava matka kasvaa</li> <li>Nostotyö muutetaan siirtotyöksi kaltevaa tasoa pitkin</li> <li>Ⓔ lankku kottikärryille, pyörätuolin luiska, lastaussilta kuorma-autolle</li> </ul> <h3>TYÖ (tunnilla):</h3> Viedään vaunu korokkeelle kahdella eri tavalla, siirtotyöllä ja nostotyöllä.<br/> <ol> <li>Rakenna koeasetelma, välineet: statiivitanko, kaksoispuristin, rata ja kiinnitystanko, rullamitta, jousivaaka, vaunu ja punnuksia</li> <li>Piirrä vihkoosi alla oleva kuva ja tee omat mittaukset ja merkitse ne.</li> <li>Laske työt ja vertaile tuloksia.</li> <li>Arvioi mittausten luotettavuutta.</li> </ol> <span class="medium"><a href="https://peda.net/p/vhalla/fysiikka/flje/kalteva-taso/kaltevatasotyo-aihio.png#top" title="kaltevatasoTYO_aihio.png"><img src="https://peda.net/p/vhalla/fysiikka/flje/kalteva-taso/kaltevatasotyo-aihio.png:file/photo/6539b49b5e8ecb9244d1a823239758856c895dfe/kaltevatasoTYO_aihio.png" alt="" title="kaltevatasoTYO_aihio.png" class="inline" loading="lazy"/></a></span><br/> <a href="https://peda.net/p/vhalla/fysiikka/flje/tyot/ratkaisuita#top">Linkki esimerkkiratkaisuun...</a> <h3>Johtopäätökset työstä (mittausten ja laskujen jälkeen)</h3> <ul> <li>Tulokset likimain yhtäsuuret</li> <li>Toisinsanoen kalteva taso ei muuta työn määrää.</li> <li><strong class="editor red">Löysimme kaavan: Fs = Gh eli siirtotyö on yhtäsuuri kuin nostotyö!</strong></li> <li>Korulause työkoneille: &quot;Minkä voimassa voitat, sen matkassa häviät&quot;</li> <li>Käytännössä siirtotyö saattaa olla <span class="editor underline">hiukan</span> suurempi johtuen kärryn vierimisvastuksesta</li> </ul> <h3>Kaltevan tason yhtälön ratkaisu - laskuesimerkki</h3> <p>Tynnyri, jonka massa on 200 kg pitää nostaa 1,2 m korkuiselle lastauslaiturille. Sinulla on voimaa työntää 400 N voimalla. Kuinka pitkän kaltevan tason tarvitset, jotta jaksat vierittää tynnyrin ylös?<br/> <b>G</b> = 2000 N, <b>h</b> = 1,2 m, <b>F</b> = 400 N, <b>s</b> pitää ratkaista:<br/> <br/> Fs = Gh |:F<br/> s = Gh / F = 2000 N · 1,2 m / 400 N = 6,0 m<br/> Vastaus: Kaltevan tason tulee olla ainakin kuusi metriä pitkä.</p> 2022-08-31T20:52:18+03:00 https://peda.net/id/e13eec62fea 2022-09-01T23:05:26+03:00 <ul> <li>Potentiaalienergia E_p on kappaleen asemaan eli korkeuteen sidottu energia.</li> <li>Korkeus mitataan nollatasoon, esimerkiksi lattiaan nähden.</li> <li>Kaava: E_p= Gh eli<br/> potentiaalienergia = kappaleen paino · korkeus nollatasosta</li> </ul> <br/> <p>Ⓔ Maljakko, jonka massa on 850 g, nostetaan 200 cm korkean kirjahyllyn päälle. <br/> Laske potentiaalienergia.</p> <ul> <li>Paino G = 8,5 N</li> <li>Korkeus nollatasosta (lattiasta) h = 2,0 m</li> <li>Potentiaalienergia E_p= Gh = 8,5 N · 2,0 m = 17 J</li> </ul> <br/> <h3>Nostoreitillä ei ole vaikutusta laatikon potentiaalienergiaan</h3> <span class="medium"><a href="https://peda.net/p/vhalla/fysiikka/flje/potentiaalienergia/potentiaalienergia.png#top" title="potentiaalienergia.png"><img src="https://peda.net/p/vhalla/fysiikka/flje/potentiaalienergia/potentiaalienergia.png:file/photo/88dc63b3d5aaabf4e6c25904380894c1a2334cf8/potentiaalienergia.png" alt="" title="potentiaalienergia.png" class="inline" loading="lazy"/></a></span><br/> <em>Kuva eri nostoreiteistä</em><br/> <ol> <li><em>Nostotyö</em></li> <li><em>Siirtotyö kaltevaa tasoa pitkin</em></li> <li><em>Nostotyö portaita pitkin</em></li> <li><em>Nosto käsillä heilauttaen</em></li> </ol> <br/> <ul> <li>Potentiaalienergia ennen nostoa on nolla</li> <li>Korokkeella potentiaalienergia riippuu esineen painosta ja korkeudesta nollatasoon nähden</li> <li>Nostotyön tekeminen ( W = Gh ) kasvattaa esineen potentiaalienergiaa<br/> (Huomaa sama kaava!)</li> <li>Nostotyö on siis yhtä suuri kuin potentiaalienergian kasvu</li> <li>Nostoreitti ei vaikuta potentiaalienergiaan (eikä siis nostotyöhön kunhan kitkaa ei ole)</li> </ul> 2021-08-16T18:16:07+03:00 https://peda.net/id/8034e8b8fdd 2022-09-05T23:38:59+03:00 <a href="https://peda.net/p/vhalla/fysiikka/fl/temmt#top"></a> <h3>Liike-energia E_k </h3> <p>Yksikkö J (joule)<br/> Liike-energia voidaan määrittää esineelle, jolla on massa ja nopeus.<br/> Kaava: E_k = ½mv²<br/> Eli: kineettinen energia = 0,5 <span>· esineen massa · sen nopeuden neliö</span><br/> <br/> Vaikutus:<br/> Jos massa kaksinkertaistuu, liike-energia kaksinkertaistuu<br/> Jos nopeus kaksinkertaistuu, liike-energia nelinkertaistuu ja samoin käy jarrutusmatkalle<span><br/> <br/> Ⓔ Hirvikiväärin luoti 10,5 g osuu puuhun 740 m/s nopeudella ja läpäisee sen.<br/> Laske liike-energia törmäyksessä<br/> m = 10,5 g = 0,0105 kg<br/> v = 740 m/s<br/> E_k = ½mv² = 0,5 · 0,0105 kg · (740 m/s)² = 2874,9 J ≈ 2,9 kJ<br/> <br/> Ⓔ Mopoilija 50 kg lentää 45 km/h nopeudella päin puuta.<br/> Laske liike-energia törmäyksessä.<br/> m = 50 kg<br/> v = 45 km/h = (45 / 3,6) m/s = 12,5 m/s<br/> E_k = ½mv² = 0,5 · 50 kg · (12,5 m/s)² = 3906,25 J ≈ 3,9 kJ<br/> <br/> Molemmissa tapauksissa energia on tappavan suuri, vaikka vahingot ovatkin sattuessaan erilaisia.<br/> </span></p> 2021-08-15T18:21:45+03:00 https://peda.net/id/ef3834a4fea 2022-09-08T22:48:54+03:00 <ul> <li>Mekaaninen energia on hyödyllinen apukäsite, potentiaalienergian ja liike-energian summa.</li> <li>Kaava: E_mek = E_p + E_k</li> <li>Mekaaninen energia säilyy, jos<br/> <ul> <li>liike-energia muuttuu potentiaalienergiaksi <br/> Ⓔ pesäpallosyöttö, nousu</li> <li>potentiaalienergia muuttuu liike-energiaksi <br/> Ⓔ pallon putoaminen</li> <li>liike-energia ja potentiaalienergia vuorottelevat<br/> Ⓔ heiluri, <a href="https://www.youtube.com/watch?v=fzcSd2D4A1U" rel="nofollow ugc noopener">jousivärähtelijä</a>, <a href="https://phet.colorado.edu/en/simulations/energy-skate-park" rel="nofollow ugc noopener">skeittiramppi</a>, täydellinen kumipallo</li> </ul> </li> <li>Mekaaninen energia käytännössä vähenee <ul> <li>liikkuessa kitkan ja ilmanvastuksen johdosta</li> <li>törmäyksissä kuten pallon pomppimisessa,<br/> katoaa kokonaan, jos törmäys ei ole kimmoisa</li> </ul> </li> </ul> <br/> <h3>Sarjakuva heilurin vaiheista</h3> Mekaaninen energia säilyy samalla, kun sen lajit, potentiaalienergia ja liike-energia vuorottelevat. Liikerata, jota pitkin heiluri liikkuu edestakaisin, on piirretty harmaalla katkoviivalla. Tummempi katkoviiva kuvaa nollatasoa, joka on heilurin alin korkeusasema. Siellä potentiaalienergia on nolla.<br/> <a href="https://peda.net/p/vhalla/fysiikka/flje/mekaaninen-energia/heiluri.png3e#top" title="heiluri.png"><img src="https://peda.net/p/vhalla/fysiikka/flje/mekaaninen-energia/heiluri.png3e:file/photo/7bafdf7c34f228280a1131ca58eff8aa0c65e322/heiluri.png" alt="" title="heiluri.png" class="inline" loading="lazy"/></a> 2021-08-16T18:16:30+03:00 https://peda.net/id/e6e3ddbcfdd 2024-09-16T14:05:36+03:00 <h3>Teho, P (power)</h3> <ul> <li>Yksikkö 1 W (watti) tai 1 J/s (joulea sekunnissa)</li> <li>Kertoo, kuinka nopeasti työtä tehdään</li> <li>Samalla se kertoo, kuinka nopeasti työ kuluttaa (muuntaa) energiaa</li> <li>Kaava työn teholle: P=W/t<br/> eli teho on tehty työ jaettuna siihen kuluneella ajalla</li> <li>Seuraukset <ul> <li>Suurempi työ samassa ajassa kasvattaa tehoa</li> <li>Sama työ pienemmässä ajassa kasvattaa tehoa</li> </ul> </li> </ul> <br/> Ⓔ Pumpataan 100 litraa (100 kg) vettä puolessa minuutissa saunan saaviin 3 m järven pintaa ylempänä.<br/> <ol> <li>Lasketaan ensin nosto<strong class="editor red">työ</strong>:<br/> W=Gh=1000 N · 3 m = <strong class="editor red">3000 J</strong></li> <li>Sitten teho:<br/> P=W/t=<strong class="editor red">3000 J</strong> / 30 s = 100 W</li> </ol> <br/> <h3>Hyötysuhde, η</h3> <ul> <li>Ilmaisee työn energiatehokkuuden</li> <li>Kaava1: η = E_hyöty / E_{kulutettu<br/>}eli hyötysuhde on hyötyenergian osuus jaettuna kulutettu energia</li> <li>Se osa kulutetusta energiasta, jota ei saada hyödyksi, muuttuu yleensä hukkalämmöksi</li> <li>Jos kaikki työhon kulutettu energia koituu hyödyksi, hyötysuhde on 1 eli 100 %</li> <li>Huom: hyötysuhteen voi laskea myös tehon avulla esim. sähkölaitteille: η = P_työ / P_sähkö<br/>Silloin verrataan, kuinka paljon fysikaalistatyötä laite pystyy tekemään kuluttamaansa sähkötehoa kohden.</li> </ul> <br/> Ⓔ Lasketaan edellisen esimerkin pumpulle hyötysuhde, kun se kulutti samassa ajassa sähköenergiaa 10 000 J.<br/> <ol> <li>Todetaan, että potentiaalienergia kasvoi nosto<strong class="editor red">työn</strong> verran</li> <li>η = E_hyöty / E_kulutettu= <strong class="editor red">3 000 J</strong> /10 000 J = 0,30 = 30 %</li> </ol> <br/> Kulutetusta sähköenergiasta kolmasosa koitui hyödyksi ja loput menivät hukkalämmöksi harakoille.<br/> <span class="medium"><a href="https://peda.net/p/vhalla/fysiikka/flje/teho-ja-hyotysuhde/pumppauskaavio.png2#top" title="pumppauskaavio.png"><img src="https://peda.net/p/vhalla/fysiikka/flje/teho-ja-hyotysuhde/pumppauskaavio.png2:file/photo/ffaeb6631da6b928d0183ac6920e76920078964e/pumppauskaavio.png" alt="" title="pumppauskaavio.png" class="inline" loading="lazy"/></a></span><br/> <br/> <em>Kuva: Energiamuunnoskaavio veden pumppaamisesta saunalle sähköpumpulla.</em> 2021-08-15T18:24:37+03:00 https://peda.net/id/05a7a0c6fdd 2022-09-23T23:00:18+03:00 <h3>Tela</h3> <p><span class="medium"><a href="https://peda.net/p/vhalla/fysiikka/flje/yksinkertaiset-koneet/tela2.png3#top" title="tela2.png"><img src="https://peda.net/p/vhalla/fysiikka/flje/yksinkertaiset-koneet/tela2.png3:file/photo/3562abef89cc54c966b769060da9fdf9f93e4798/tela2.png" alt="" title="tela2.png" class="inline" loading="lazy"/></a></span></p> <p>Telojen avulla saatettiin rakentaa pyramidit ja ainakin niiden avulla voi vetää veneen rannalle. Telan tarkoitus on poistaa kitkavoima vaikeuttamasta siirtotyötä. Tela voi olla kuorman alla pyörivä sauva tai telineeseen kiinnitetty, kaulinta muistuttava pyörivä tuki. Hienompi versio telasta on pyörä!</p> <h3>Vipu (<a href="https://peda.net/p/vhalla/fysiikka/flje/tyot/vipu-eli-vaaka#top">työohjeen linkki</a>)</h3> <p><span class="medium"><a href="https://peda.net/p/vhalla/fysiikka/flje/yksinkertaiset-koneet/vipu2.png#top" title="vipu2.png"><img src="https://peda.net/p/vhalla/fysiikka/flje/yksinkertaiset-koneet/vipu2.png:file/photo/3fffee146870caff2c92f23affb4cd3e5c3a1ce9/vipu2.png" alt="" title="vipu2.png" class="inline" loading="lazy"/></a></span><br/> Vipu vaatii kiinteän tukipisteen. Vipu pienentää voimantarvetta samalla kun liikerata kasvaa. Samalla voiman suunta muuttuu, kun käytetään vipua kuvan mukaisesti. Kuvassa nostetaan raskasta kiveä kuopasta kiskomalla rautakangen päätä alaspäin. Vipu noudattaa yhtälöä, jonka mukaan voiman ja varren pituuden tulo on molemmilla puolilla sama.<br/> F₁ · s₁ = F₂ · s₂</p> <p>Ⓔ Edellä olevan kuvan rautakangesta väännetään 500 N voimalla. Pitempi varsi on 1,2 m pitkä ja lyhyempi 0,45 m. Kuinka suuri on kiveen kohdistuva voima? Ratkaisu:<br/> F₁ · s₁ = F₂ · s₂ |:s₁<br/> F₁ = F₂ · s₂ / s₁ = 500 N · 1,2 m / 0,45 m = 1333,33... N ≈ 1300 N</p> <p>Ⓔ Ovi suljetaan ja sormet jäävät oven saranapuolen ja karmin väliin. Oven leveys on 90 cm ja paksuus 4 cm. Laske sormiin kohdistuva voima, kun oveen nojataan 400 N voimalla.</p> <h3>Kalteva taso</h3> <p><a href="https://peda.net/p/vhalla/fysiikka/flje/kalteva-taso#top">Kalteva taso</a> on käsitelty aikaisemmin yhteenvetona siirto- ja nostotyölle. Samalla se toimi alustuksena potentiaalienergialle.</p> <h3>Väkipyörä ja talja</h3> <p><span class="medium"><a href="https://peda.net/p/vhalla/fysiikka/flje/yksinkertaiset-koneet/talja-vakip-final.png2#top" title="talja_vakip_final.png"><img src="https://peda.net/p/vhalla/fysiikka/flje/yksinkertaiset-koneet/talja-vakip-final.png2:file/photo/edd50fd374f2e390cde2cb7526d0d4615d3a9a5c/talja_vakip_final.png" alt="" title="talja_vakip_final.png" class="inline" loading="lazy"/></a></span></p> <em>Kuvassa vasemmalla puolella punnusta nostetaan kiinteän <strong class="editor red">väkipyörän</strong> avulla ja oikealla puolella kahdesta väkipyörästä rakennetun <strong class="editor red">taljan</strong> avulla. Kuvan nostokoneet on mallinnettu Onshape 3D-suunnitteluohjelman pilvipohjaisella ilmaisversiolla.<br/> </em> <ul> <li>Väkipyörä voidaan kiinnittää esimerkiksi kattoon ja pujottaa köysi sen ylitse. Väkipyörä auttaa tekemään nostotyötä niin, että voiman suuntaa voidaan muuttaa tarpeen mukaan. Voima on kuitenkin yhtä suuri kuin nostettavan esineen paino eli F = G</li> <li>Talja pienentää tarvittavaa voimaa. Syy on tässä. Vedettävä köysi pitenee ja samalla kaksi nostavaa köyttä lynenee (kuvan talja). Köydestä pitää silloin vetää kaksi kertaa nostettavan korkeuden verran. Samalla voima puolittuu eli kuvan taljalle: F = ½G. Monimutkaisemmassa taljassa on usein enemmänkin väkipyöriä, jolloin voimaa tarvitaan vielä vähemmän.</li> </ul> 2021-08-15T18:25:28+03:00 https://peda.net/id/0589a13e2a3 2024-07-23T15:36:29+03:00 <h3>Painopiste ja tukipinta</h3> <ul> <li>Kappaleen tukipisteet kappaleen ja sen alustan välisiä kosketuspisteitä. Pöydän tukipisteitä ovat sen jalkojen kärjet.</li> <li>Kappaleen tukipinta on tukipisteiden rajaama alue alustalla kuten lattialla. Pöydän tukipinta on suorakulmion muotoinen.</li> </ul> <p><span class="medium"><a href="https://peda.net/p/vhalla/fysiikka/flje/tasapaino/tukipisteet-ja-tukipinta.png2#top" title="tukipisteet_ja_tukipinta.png"><img src="https://peda.net/p/vhalla/fysiikka/flje/tasapaino/tukipisteet-ja-tukipinta.png2:file/photo/0d2121df3496c2bf632d7ab8ea0c8f41cb63c189/tukipisteet_ja_tukipinta.png" alt="" title="tukipisteet_ja_tukipinta.png" class="inline" loading="lazy"/></a></span><br/> <em>Kuva: Vasemmalla pöydän tukipisteet ja harmaalla varjostettu tukipinta. <br/> </em><em>Oikealla pöydän painopiste ja sen luotisuora.</em></p> <ul> <li>Kappaleen painopiste on paikka, jossa esineen koko massa keskimäärin sijaitsee. <br/> Sitä kutsutaan myös kappaleen massakeskipisteeksi. <br/> Ⓔ Ihmisen painopiste on suunnilleen navan kohdalla. <br/> Ⓔ Pöydän painopiste sijaitsee tyypillisesti pöytälevyn alapuolella. <ul> <li>Laatikkomaisen kappaleen painopiste määritetään sen tahkon lävistäjien avulla.</li> </ul> </li> <li>Luotisuora on painopisteestä alkava pystysuora linja suoraan alaspäin. <br/> Sitä kuvataan nuolella, joka osoittaa painovoiman suuntaan eli kohti maan keskipistettä.</li> <li>Tukipiste on kappaleen ja sen alustan välinen kosketuskohta</li> <li>Tukipinta on tukipisteiden rajaama alue (lyhintä reittiä)</li> </ul> <p><strong class="editor red">&quot;Kappale on vakaassa tasapainossa, kun sen painopisteen kautta kulkeva luotisuora lävistää tukipinnan.&quot;</strong></p> <h3>Tasapainolajit</h3> <p>Tasapainolaji kertoo tasapainossa olevan kappaleen vakaudesta. Sitä voidaan testata tönäisemällä kappaletta niin, että se keinahtaa tai siirtyy hieman. Jos sen painopiste nousee tönäisyn seurauksena, tasapainolaji on vakaa. Tönäistään kuvan kappaleita ja katsotaan mitä tapahtuu.<br/> <span class="medium"><a href="https://peda.net/p/vhalla/fysiikka/flje/tasapaino/tasapainoasemat.png2#top" title="tasapainoasemat.png"><img src="https://peda.net/p/vhalla/fysiikka/flje/tasapaino/tasapainoasemat.png2:file/photo/563dcc1d4123aede050e2cb47e86efddcecf273a/tasapainoasemat.png" alt="" title="tasapainoasemat.png" class="inline" loading="lazy"/></a></span></p> <ol> <li>Tasapainolaji on <b>vakaa</b>. Kappale palautuu tönäisystä paikalleen.</li> <li>Tasapainolaji on <b>epämääräinen</b>. Kappale siirtyy tönäisystä sivusuunnassa mutta korkeusasema ei muutu.</li> <li>Tasapainolaji on <b>horjuva</b>. Kappaleen asema sortuu tönäisystä.</li> <li>Kappaleella <b>ei ole tasapainolajia</b>. Kappale ei ole tasapainossa ilman tönäisyäkään</li> </ol> <h3>Tasapainoaseman määrittäminen</h3> <p>Arkijärjellinen kysymys kuuluu: Kaatuuko kappale?</p> <ul> <li>Määritetään kappaleen painopiste (kuvassa lävistäjien leikkauspisteessä).</li> <li>Piirretään painopisteen kautta kulkeva luotisuora.</li> <li>Tutkitaan, kulkeeko luotisuora tukipinnan lävitse vai ei.<br/> Toisinsanoen tutkitaan, sijaitseeko painopiste tukipinnan yläpuolella.</li> </ul> <p><span class="medium"><a href="https://peda.net/p/vhalla/fysiikka/flje/tasapaino/laatikot-tasapaino.png#top" title="laatikot_tasapaino.png"><img src="https://peda.net/p/vhalla/fysiikka/flje/tasapaino/laatikot-tasapaino.png:file/photo/669ba5c90a6c22ab9b98485accc50d12dfcf3540/laatikot_tasapaino.png" alt="" title="laatikot_tasapaino.png" class="inline" loading="lazy"/></a></span></p> <ol> <li>Kappale on tasapainossa ja tasapainoasema on vakaa, koska luotisuora kulkee tukipinnan läpi.<br/> <b>KAPPALE PYSYY PYSTYSSÄ</b></li> <li>Kappale on tasapainossa mutta horjuen, koska luotisuora kulkee tukipinnan reunasta.<br/> KAPPALE KAATUU HIPAISUSTA - teoreettinen rajatapaus</li> <li>Kappale ei ole tasapainossa, koska luotisuora kulkee tukipinnan ohi. <br/> <b>KAPPALE KAATUU</b></li> </ol> <h3>Lisätietoa</h3> <p>Tasopinnalle asetetuilla kappaleilla on rajallinen määrä vakaita tasapainoasemia. Uudella pyyhekumilla niitä on kuusi. Voit siis asettaa pyyhekumin tukevasti pöydälle kuudella eri tavalla. Huomaat tämän, jos numeroit puuhekumin tahkot. (Tahkot ovat särmiön tasomaisia ulkopintoja). Joillakin esineillä kuten pallolla ei ole yhtäkään vakaata tasapainoasemaa. Onkohan kananmunalla? Kuriositeettina voit tutustua kappaleeseen nimeltä <a href="https://www.youtube.com/watch?v=rvVF5QWSYF4" rel="nofollow ugc noopener">Gömböc</a>.</p> 2022-09-01T23:09:44+03:00