Muuttuva liike
Videot liikekuvaajista
Sinulla ei ole tarvittavia oikeuksia lähettää mitään.
Muuttuva liike (muistiinpanot ja tehtävät ti 21.4.)
1. Tutkimustehtävä (ei tarvitse tutkia, mutta mieti!): Kumpi putoaa nopeammin maahan: ilmapallo, joka on täytetty vedellä vai samankokoiseksi puhallettu ilmalla täytetty ilmapallo? Jos vastasit, että vedellä täytetty ilmapallo, niin pieleen meni :D Katso muistiinpanojen alla oleva video ja mieti uudestaan!
2. Alla on tähän asiaan liittyvät muistiinpanot. Kirjoita ne halutessasi (lyhentäminen on suotavaa). Samat asiat tulevat esille osittain kirjan tehtävissä.
3. tee kirjan tehtävät s. 103: 1-6
Voima ja kiihtyvyys
- Voima (engl. force) saa kappaleen liikkeelle.
- Hitaus (engl. inertia) on kappaleen ominaisuus, joka kuvaa kappaleen kykyä vastustaa liiketilan muutosta.
- Mitä suurempi massa on, sitä vaikeampi kappaletta on saada liikkeelle
- Mitä suurempi massa on, sitä vaikeampi kappale on saada pysähtymään
- Voima saa aikaan kappaleen kiihtyvyyden.
- Kiihtyvyys (engl. acceleration) on muuttuvaan liikkeeseen liittyvä suure, joka ilmaisee, kuinka paljon nopeus muuttuu yhdessä aikakyksikössä.
- Kiihtyvyyden tunnus on a ja yksikkö m/s2
- Esim. kiihtyvyys 2m/s2 tarkoittaa, että kappaleen nopeus muuttuuu 2 m/s jokaisen sekunnin aikana. Näin ollen kappaleen nopeus kolmen sekunnin kuluttua lähtötilanteesta olisi 6 m/s.
- Negatiivinen kiihtyvyys tarkoittaa, että kappaleen liike on hidastuvaa, eli sen nopeus pienenee.
- Putoamiskiihtyvyys (engl. gravitational acceleration) on painovoiman aiheuttamaa kiihtyvyyttä.
- Maapallolla se on 9,81 m/s2.
- Ilmanvastus (engl. air resistance) on ilman aiheuttama voima, joka vastustaa liikettä.
Video: Kumpi putoaa ensin alas: höyhen vai keilapallo? Eli onko kappaleen massalla vaikutusta sen putoamiseen?
Ma 27.4. Tunnin asiat videona, samat asiat videon alla tekstinä.
Tasainen liike vs. muuttuva liike (Ma 27.4.)
- Tasaisessa liikkeessä (eng. constant motion) nopeus pysyy koko ajan samana kun taas muuttuvassa liikkeessä (engl. translational motion) nopeus vaihtelee.
- Muuttuvaa liikettä sanotaan myös kiihtyväksi liikkeeksi (engl. accelerated motion).
- Liike on kiihtyvää myös silloin, kun kappaleen nopeus pienenee. Kiihtyvyys on tällöin negatiivinen.
- Jos kiihtyvyys on negatiivinen, puhutaan myös hidastuvasta liikkeestä.
Tasaisen liikkeen kuvaajat: Alla olelvan kuvan a-kohdassa liikettä on kuvattu aika-matka -koordinaatistossa. Siinä havaitaan, että ajan kasvaessa matka kasvaa tasaisesti. B-kohdassa sama liike on kuvattu aika-nopeus-koordinaatistossa. Siinä havaitaan, että ajan kasvaessa nopeus pysyy koko ajan samana, eli kappale liikkuu vakionopeudella.
Kiihtyvän liikkeen kuvaajat: C-kohdassa huomataan, että ajan kasvaessa matka kasvaa, mutta se ei kasva tasaisesti. D-kohdan aika-nopeus-kuvaajalta huomataan, että ajan kasvaessa nopeus kasvaa tasaisesti. Kyseessä on siis tasaisesti kiihtyvä liike.
Tehtävät:
1. Newtonin ensimmäisen lain mukaan kappale jatkaa tasaista liikettä tai pysyy paikallaan, jos siihen ei vaikuta voimia tai jos siihen vaikuttavien kokonaisvoimien summa on nolla. Toisen lain mukaan kappaleeseen vaikuttava voima aiheuttaa kappaleen kiihtyvän liikkeen. Onko seuraavissa tilanteissa liike tasaista vai kiihtyvää?
a) Ajat skootterilla punaisiin valoihin.
b) Lasket pulkalla mäkeä alas.
c) Valo tulee Auringosta Maahan.
d) Kynä on paikoillaan pöydällä.
2. Auton keskikiihtyvyys on 5 m/s2.
a) Kuinka monta sekuntia liikkeellelähdön jälkeen auto saavuttaa nopeuden 15 m/s?
b) Mikä on auton nopeus viisi sekuntia liikkeellelähdön jälkeen? Anna vastaus yksikössä km/h.
c) Voiko auto säilyttää keskikiihtyvyytensä 5m/s2 loputtomiin? Perustele.
3. Taulukossa on esitetty kahden eri kappaleen kulkema matka samoilla aikaväleillä. Vastaa perustellen, kumman kappaleen liike on tasaista ja kumman liike on kiihtyvää. Voit piirtää kuvaajat tai perustella taulukon lukemien perusteella.
| Aika (s) | Matka_1 (m) | Matka_2(m) |
| 1 | 1,5 | 2,5 |
| 2 | 4,5 | 5,0 |
| 3 | 9 | 7,5 |
| 4 | 15 | 10,0 |
| 5 | 22,5 | 12,5 |
| 6 | 31,5 | 15,0 |
| 7 | 42 | 17,5 |
| 8 | 54 | 20,0 |
| 9 | 67,5 | 22,5 |
4. Onko kappaleen liike tasaista vai kiihtyvää kuvaajan perusteella? Vinkki: Muista katsoa, onko pystyakselilla matka vai nopeus.
Palauta tehtävät alla olevaan palautuskansioon.
Tehtävien palautus
Sinulla ei ole tarvittavia oikeuksia lähettää mitään.