Fysiikka Kpl 4-

Front 1

Malli

Back 1

Yksinkertaistus tutkittavasta ilmiöstä. Mallit laaditaan tunnetun tiedon ja mittaustulosten perusteella. Mallien avulla selitetään ilmiöitä ja tehdään niistä ennusteita

Hint 1

Front 2

Graafinen tasoitus

Back 2

Pistejoukkoon sovitetaan kuvaaja, joka kulkee mahdollisimman hyvin pistejoukon kautta. Tätä menetelmää kutsutaan graafiseksi tasoitukseksi. Sen avulla voidaan vähentää yksittäisten mittausten virheiden vaikutusta lopputulokseen, ja siten pienentää mittaus virheen vaikutusta.

Front 3

Interpolointi ja ekstrapolointi

Back 3

Interpolointi: kuvaajalta määritetään arvoja havaintopisteiden väliltä.

Ekstrapolointi: kuvaajaa jatketaan alueelle, josta ei ole mittaustuloksia. Perustuu oletukseen, että tutkittavan ilmiön riippuvuus muuttujasta jatkaa samaa käyttäytymistä kuin mittausalueella.

Hint 3

Front 4

Ohjeita graafisen mallin laatimiseen

Back 4

Hint 4

Front 5

Matemaattiset mallit

Back 5

Kuvaavat suureiden välisiä riippuvuuksia. Ilmaistaan suureyhtälöiden avulla.

Front 6

Lineaarinen malli

Back 6

Esim. Aineiden massan ja tilavuuden riippuvuuden graafinen malli on suora. Kun suureiden riippuvuus kuvataan suoralla, kyseessä on lineaarinen malli.

Front 7

Fysikaalinen kulmakerroin

Back 7

Hiekan ja mullan massojen riippuvuuksia tilavuudesta kuvaa origon kautta kulkevat suorat. Molemmissa tapauksissa massat ovat suoraan verrannolliset tilavuuteen: m ~ V. Verrannollisuus voidaan esittää muodossa m=kV, jossa k on verrannollisuuskerroin. Sitä sanotaan kuvaajan fysikaaliseksi kulmakertoimeksi.

Front 8

Fysikaalinen kulmakerroin voi määritellä uuden suureen

Back 8

Esim. V, m-koordinaatistossa fysikaalinen kulmakerroin kuvaa massan ja tilavuuden suhdetta. Tätä suhdetta nimitetään tiheydeksi, ja sitä merkitään kirjaimella rhoo. Aineen tiheyden matemaattinen malli voidaan esittää muodossa

m = (rhoo)V

Front 9

Fysikaalisen kulmakertoimen määritys

Back 9

Front 10

Tiheys

Back 10

Aineen tiheys on (rhoo) = m/V, jossa m on aineen massa ja V tilavuus.

Tiheyden yksikkö on kg/m3, myös g/cm3

Front 11

Tasainen liike

Back 11

Kun kappale liikkuu suoraviivaisesti vakionopeudella, sen liikettä sanotaan tasaiseksi. Tasaisessa liikkeessä oleva kappale kulkee samapituisina aikaväleinä aina yhtä pitkät matkat. Esim. Valo etenee tyhjiössä suoraviivaisesti ja vakionopeudella. Tasaisen liikkeen kuvaaja on t, x- koordinaatistossa suora (t=aika, x=paikka) ja t, v- koordinaatistossa vaakasuora suora (t=aika, v=nopeus).

Front 12

Vauhti

Back 12

Liikkeen suuntaan ei kiinnitetä huomiota ja vain kuljetun matkan pituudella on merkitystä. Kun haluamme kuvailla juoksijan suoritusta yleisurheilukilpailussa, puhumme vauhdista. Liikkeen suunnalla ei ole merkitystä, ainoastaan sillä, miten vauhdikkaasti matka on taittunut.

Front 13

Nopeus

Back 13

Vauhti ja liikkeen suunta.

Front 14

Keskivauhti

Back 14

Usein sekä vauhti että liikkeen suunta muuttuvat matkan aikana. Usein riittää kuitenkin tieto, miten liike on edennyt keskimäärin. Tätä kuvataan keskivauhdilla. v=s/t, jossa s on kappaleen kulkema matka ja t matkaan kulunut aik eli liikkeen kesto. Yksikkö m/s.