wFY9

Materiaalia

Aalto-oppia, tehtävää joululomalle

Katso alta tiedostoista yhteenveto seisovasta aaltoliikkeestä sekä malli kuvan muodostumisesta peileissä ja linsseissä. Lisäksi tekstiosan lopussa on graafisesti ratkottava tehtävä seisovasta aaltoliikkeestä. Uuden YO-fysiikka-kirjan lopusta löytyy kokoelma fysiikan kurssien käsitteistä. Sitä voi käyttää apuna käsitteiden kertauksessa, mutta katso lopuksi myös vastaukset käsiteluetteloon.

Tiedostomappiin on tulossa ratkaisut seuraaviin kirjan tehtäviin: 4-9, 4-10,4-11,4-12,4-13, 4-18, YO S2008/11 ja YO K2012/5

Kuvan muodostuminen peileissä ja linsseissä.

Linsseillä polttopiste on linssin molemmilla puolilla. Polttopisteen etäisyys linnssistä/peilistä [[$|f| = \frac{r}{2}$]] on polttoväli. Polttoväli on positiivinen kokoavilla laitteilla (kovera peili ja kupera linssi) sekä negatiivinen hajottavilla laitteilla .

Sääntö 1: Pääakselilla olevasta pisteestä muodostuu kuva pääakselilla olevaan pisteeseen.

Sääntö 2: Ensineen reunapisteen (kuten muidenkin pisteiden) kuvan paikka selviää piirtämällä kaksi seuraavista kolmesta säteestä:

Peilit Linssit
  • Pääakselin suuntaisena saapuva säde heijastuu polttopisteen kautta.
  • Pääakaselin suuntaisena saapuva säde taittuu linssin toisella puolella olevan polttopisteen kautta.
  • Polttopisteen kautta (tai sen suunnasta) saapuva säde heijastuu pääakselin suuntaisena.
  • Polttopisteen kautta (tai sen suunnasta) saapuva säde taituu pääaksein suuntaisena
  • Peilin keskipisteeseen saapuva säde heijastuu heijastuslain mukaisesti yhtä suuressa heijastuskulmassa kuin tulokulma.
  • Linsiin keskipisteen kautta kulkeva säde kulkee linssin läpi muuttamatta kulkusuuntaansa.

Huomaa, että kaksi ensimmäistä sääntöä ovat samankaltaiset linsseillä ja peileillä ja symmetrisiä keskenään (valon symmetrinen kulku). Kolmas sääntö on käytännöllinen muodostettaessa kuvaa linsseillä.

Lisätehtävä seisovasta aallosta

Pitkä toisesta päästä avoin putki on täytetty vedellä. Putken suulla soitetaan 440 Hz taajuista ääntä. Kun veden pinnan korkeutta muutetaan, havaitaan äänen voimakkuudessa maksimi seuraavilla veden pinnan etäisyyksillä putekn päästä:

22 cm, 64 cm, 105 cm ja 148 cm.

Määritä graafisen esitysken avulla änen nopeus ilmassa. (Esitä kuvaajassa putken ilmatilan korkeus maksimin kertaluvun funtkiona. Vertaa kuvaajaa monisteen seisovan aallon syntymisen ehtoon.)

( vrt YO K2014/4 )

Voimakuvioiden piirtäminen

Pirrä tilannekuva ja vapaakappalekuva, jossa erotat tarkasteltavaan kappaleeseen kohdistuvat voimat. Merkitse kuvioon nopeusvektori ja kiihtyvyysvektori.

1. Tasaisella vauhdilla etenevä veturi

2. Vaakasuoralla lumella mäestä saadun vauhdin jälkeen liukuva pulkka

3. Ympyränmuotoisen kourun alimmassa kohdassa etenevä rullalautailija.

4. Ympyränmuotisen mäen laella ajava auto.

5. Keinussa keinuva lapsi heilahduksen ylimmässä pisteessä.

Aloita kertauskurssi tekemällä 1. kappaleen kuvaajatehtäviä

Muista:
  • Koko kuvaajalle otsikko. Mitä kuvaaja esittää.
  • Akseleille otsikoiksi suureiden tunukset (tai tarvittaessa suureen selity, esim. pulssine lukumäärä)
  • Akseleille asteikon puolelle(ulkopuolelle) suureen yksikön tunnus
  • Nuoli osoittaa lukuarvojen kasvusuunnan, ei nuolta molempiin päihin
  • Mieti jaotus: riittävän suuri ja selkeä kuvio.
  • Mieti, mitkä suureet on sijoitettava akseleille. Jos on laskettava jokin kerroin esim. kulmakertoimen avulla, pitää akseleille sijoittaa suureet, joiden välillä on suoran yhtälö.
  • pisteiden tasoitus. Esitetään fysikaalinen riippuvuus.
    • Jos pisteet ovat likimain samall suoralla, tasoitetaan yhdeksi suoraksi
    • Tasoitetaan muuten käyräksi, joka kulkee likimain pisteiden mukaan (fysikaalinen riippuvuus)
    • Selvästi muusta mittaussarjasta poikkeava mittaustulos voidaan jättää huomiotta.
  • Merkitse näkyviin, miten etsit arvoja kuvaajasta (esim. interpolointi).
  • Millimetripaperiin suoraan kuvaajaan liittyvät merkinnät. Muuta laskut omalle konseptille.


Mietittäväksi:

Miten suure [[$c$]] liityy kuvaajiin, kun

a) [[$c=\frac{b}{a}$]] (kaksi ensimmäistä kuvaa)

b)[[$c = a\cdot b$]] (viimeinen kuva)

Miten suureen [[$c$]] arvo saadaan siis laskettua kuvaajan avulla?

Minkä suureiden kohdalla esiintyy vastaavia tapauksia?


mallikuvaajat.png