Lukion fysiikka

Lämpötilan ja lämmön ymmärtäminen

Lämpötila . Lämpötilan käsite on itse asiassa peräisin tuntoaistin kautta koetusta lämmön ja kylmyyden aistimusta. Tuntoaistin perusteella sanomme, että jokin esine on kuumempi kuin toinen esine tai jokin esine on kylmempi kuin toinen esine. Kuumien esineiden lämpötila on korkeampi, kun taas kylmien esineiden lämpötila on alhaisempi. Mitä kylmempi esine, sitä alhaisempi sen lämpötila. Kääntäen, mitä kuumempi esine, sitä korkeampi sen lämpötila. Tätä kappaleen kuumuuden tai kylmyyden mittaa kutsutaan lämpötilaksi. Myöhemmin 11. luokalla käsiteltävässä kaasujen kineettisen teorian aiheessa ymmärrät syvällisemmin lämpötilan merkityksen; mitä tapahtuu kappaleen muodostaville molekyyleille. Esine voi tuntua kuumalta, lämpimältä, viileältä tai kylmältä.

Lue lisää

Kansainvälisten yksiköiden määritelmä

Yksikköjärjestelmä

Esimerkiksi, jos mittaat pituutesi ja ilmoitat sen arvona 100, tulos on merkityksetön. Vastaavasti, jos mittaat painosi ja ilmoitat sen arvona 20, tulos on myös merkityksetön ja muille käsittämätön. Tarkan luvun tai kuvion ilmoittamisen lisäksi mittauksen mukana on oltava myös yksiköt. Jos sanot pituutesi olevan 2 syltä, niin 2 on mittauksen numero ja syli on käyttämäsi yksiköt. Ihmiset, jotka ovat tottuneet käyttämään syliä, ymmärtävät tämän mitan. Tai jos mittaat luokassa käyttämäsi pöydän pituuden ja ilmoitat sen arvona 5 jänneväliä, tulos on ymmärrettävä muille, jotka ovat käyttäneet jänneväliä yksikkönä.

Lue lisää

Eri yksikköjärjestelmät

Voimme muuntaa yksiköitä yhdestä yksikköjärjestelmästä toiseen, kuten brittiläisestä järjestelmästä kansainväliseen järjestelmään tai päinvastoin. Jos esimerkiksi mittaamme taulukon pituuden viivaimella tuumina (brittiläinen järjestelmä) ja haluamme ilmaista pituuden metreinä (kansainvälinen järjestelmä), voimme muuntaa mittauksen tuumista metreiksi. Tämä muunnos voidaan tehdä käyttämällä muuntokerrointa.

Lue lisää

Johdetut suureet ovat fysikaalisia suureita, jotka on johdettu yhdestä tai useammasta perussuureesta . Seitsemän perussuureen lisäksi myös muut fysikaaliset suureet ovat johdettuja suureita.

Määrä-, kaava- ja yksikkötaulukkoPinta-ala johdetaan kahdesta pituusmäärästä: pituudesta ja leveydestä. Tilavuus johdetaan kolmesta pituusmäärästä: pituudesta, leveydestä ja korkeudesta. Nopeus johdetaan yhdestä pituusmäärästä (matka) ja yhdestä aikamäärästä. Kiihtyvyys johdetaan yhdestä pituusmäärästä (matka) ja kahdesta aikamäärästä. Tiheys johdetaan yhdestä massamäärästä ja kolmesta pituusmäärästä. Voima johdetaan yhdestä massamäärästä, yhdestä pituusmäärästä ja kahdesta aikamäärästä.

Lue lisää

Määritelmä

Perussuureet ovat fysikaalisia suureita, joiden yksiköt on määritetty etukäteen eivätkä ne ole johdettu muista suureista. Vuonna 1971 Yhdysvaltain paino- ja mittayhdistys (Global Conference on Weight and Measures) vahvisti seitsemän fysikaalista suuretta perussuureiksi . Seitsemän (7) suuretta sekä niiden yksiköt ja mitat on esitetty alla olevassa taulukossa.

Lue lisää

2 Esimerkkejä jäykän kappaleen tasapainokysymyksistä

1. F₁ = 10 N, F₂ = 15 N ja F₄ = 10 N, vaikuttaen kappaleeseen ABCD kuvan mukaisesti. Kappaleen ABCD pituus on 20 metriä. Määritä F₃ niin että lohko on staattisessa tasapainossa. Jätä lohkon massa huomiotta.
Keskustelu:

Lue lisää

4 esimerkkiä nesteen jatkuvuusyhtälöongelmista

1. Putken toisen osan halkaisija on 20 cm ja toisen osan halkaisija on 10 cm. Jos veden virtausnopeus putken suuremmassa halkaisijassa on 30 cm/s, niin veden virtausnopeus putken pienemmässä halkaisijassa on...
A. 80 cm/s
B. 100 cm/s
C. 120 cm/s
D. 130 cm/s
E. 140 cm/s
Keskustelu:

Lue lisää

12 esimerkkiä poikittaisista aalloista

1. Säikeessä etenevän poikittaisaallon yhtälö on y = 3 sin π (120 t – 0,4 x). Jos x ja y ovat senttimetreissä ja t on sekunneissa, niin aallonpituus on ….
A. 1 cm
S. 2 cm
Noin 3 cm
S. 4 cm
E. 5 cm

Lue lisää

Fysiikan mittaukset tai laskelmat vaihtelevat hyvin pienistä hiukkaskoista, kuten elektronin massasta, hyvin suuriin kokoihin, kuten maan massaan. Hyvin suurten kappaleiden mittaustulosten kirjoittaminen, esimerkiksi maan massan ollessa noin 6 000 000 000 000 000 000 000 000 kg, tai hyvin pienten hiukkasten mittaustulosten kirjoittaminen, esimerkiksi elektronin massan ollessa noin 0 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000,911 kg, vaatii paljon tilaa ja kirjoitetaan usein väärin. Tämän ongelman ratkaisemiseksi voimme käyttää tieteellistä merkintätapaa.

Lue lisää