Top Banner
Jos kaksi eri kappaletta vaikuttavat toisiinsa jollain tavalla, niiden välillä on vuorovaikutus Kahden kappaleen välinen vuorovaikutus saa aikaan kaksi vastakkaista voimaa, jotka vaikuttavat eri kappaleisiin. Esim. Maapallo vetää puoleensa ihmistä, ja ihminen vetää samansuuruisella voimalla puoleensa Maapalloa Kpl 2: Vuorovaikutus ja voima
20

Kpl 2: Vuorovaikutus ja voima - Peda.net...Kpl 2: Vuorovaikutus ja voima Erilaisia vuorovaikutuksia •Jatkuva vuorovaikutus: esim. Maapallon ja esineiden välinen vetovoima eli gravitaatio

May 28, 2020

Download

Documents

dariahiddleston
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: Kpl 2: Vuorovaikutus ja voima - Peda.net...Kpl 2: Vuorovaikutus ja voima Erilaisia vuorovaikutuksia •Jatkuva vuorovaikutus: esim. Maapallon ja esineiden välinen vetovoima eli gravitaatio

• Jos kaksi eri kappaletta vaikuttavat toisiinsa jollain tavalla, niiden välillä on vuorovaikutus

• Kahden kappaleen välinen vuorovaikutus saa aikaan kaksi vastakkaista voimaa, jotka vaikuttavat eri kappaleisiin.

• Esim. Maapallo vetää puoleensa ihmistä, ja ihminen vetää samansuuruisella voimalla puoleensa Maapalloa

Kpl 2: Vuorovaikutus ja voima

Page 2: Kpl 2: Vuorovaikutus ja voima - Peda.net...Kpl 2: Vuorovaikutus ja voima Erilaisia vuorovaikutuksia •Jatkuva vuorovaikutus: esim. Maapallon ja esineiden välinen vetovoima eli gravitaatio

Erilaisia vuorovaikutuksia

• Jatkuva vuorovaikutus: esim. Maapallon ja esineiden välinen vetovoima eli gravitaatio

• Hetkellinen vuorovaikutus: esim. pesismailan ja pallon välinen vuorovaikutus

• Kosketusvuorovaikutus: kappaleet kiinni toisissaan, esim. pallo pöydällä

• Etävuorovaikutus: esim. gravitaatio

Page 3: Kpl 2: Vuorovaikutus ja voima - Peda.net...Kpl 2: Vuorovaikutus ja voima Erilaisia vuorovaikutuksia •Jatkuva vuorovaikutus: esim. Maapallon ja esineiden välinen vetovoima eli gravitaatio

Voiman kuvaus

• Voima voidaan piirtää nuolena: nuolen suunta kuvaa voiman vaikutussuuntaa ja nuolen pituus kuvaa voiman suuruutta

• Voiman kirjaintunnus on F (force) ja yksikkö newton (N)

• Esim. jos omenaan kohdistuu kahden newtonin voima, kirjoitetaan F = 2 N

F

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/15/Red_Apple.jpg/661px-Red_Apple.jpg

Page 4: Kpl 2: Vuorovaikutus ja voima - Peda.net...Kpl 2: Vuorovaikutus ja voima Erilaisia vuorovaikutuksia •Jatkuva vuorovaikutus: esim. Maapallon ja esineiden välinen vetovoima eli gravitaatio

• Huom: Jos kappaleeseen vaikuttaa useita voimia, jokainen niistä nimetään eri nimellä

G N F

Auto liikkuu eteenpäin ja kiihdyttää vauhtia

Page 5: Kpl 2: Vuorovaikutus ja voima - Peda.net...Kpl 2: Vuorovaikutus ja voima Erilaisia vuorovaikutuksia •Jatkuva vuorovaikutus: esim. Maapallon ja esineiden välinen vetovoima eli gravitaatio

Massan ja painon ero

• Paino

– kappaleeseen kohdistuvan painovoiman suuruus

– yksikkö Newton

– Riippuu planeetasta, jolla ollaan

• Massa

– Kuvaa kappaleessa olevan aineen määrää

– Yksikkö kilogramma

– Sama kaikkialla, planeetasta riippumatta

Page 6: Kpl 2: Vuorovaikutus ja voima - Peda.net...Kpl 2: Vuorovaikutus ja voima Erilaisia vuorovaikutuksia •Jatkuva vuorovaikutus: esim. Maapallon ja esineiden välinen vetovoima eli gravitaatio

• Massa kuvaa myös kappaleen hitautta

• Eli suuret kappaleet lähtevät liikkeelle, pysähtyvät ja vaihtavat suuntaa hitaammin kuin kevyet kappaleet.

• Esim. Titanic kulki mopon vauhtia, kun sen kannella tehtiin havainto jäävuoresta 500 metrin päässä. Silti laiva ei pystynyt väistämään.

Page 7: Kpl 2: Vuorovaikutus ja voima - Peda.net...Kpl 2: Vuorovaikutus ja voima Erilaisia vuorovaikutuksia •Jatkuva vuorovaikutus: esim. Maapallon ja esineiden välinen vetovoima eli gravitaatio

• Maan pinnalla yksi kilogramma massaa vastaa painossa noin 10 Newtonia

• Tehtävä: Laske, kuinka paljon 200 gramman omena painaa. Entä kuinka paljon itse painat?

Painon laskeminen

Massa Paino

0,1 kg 1 N

1 kg 10 N

5 kg 50 N

100 kg 1000 N

G = massan suuruus kiloina ∙10 N

Page 8: Kpl 2: Vuorovaikutus ja voima - Peda.net...Kpl 2: Vuorovaikutus ja voima Erilaisia vuorovaikutuksia •Jatkuva vuorovaikutus: esim. Maapallon ja esineiden välinen vetovoima eli gravitaatio

Esim

• Köysi kestää enintään 2000 newtonin voiman. Kuinka suuri massa siihen voidaan maksimissaan ripustaa?

Page 9: Kpl 2: Vuorovaikutus ja voima - Peda.net...Kpl 2: Vuorovaikutus ja voima Erilaisia vuorovaikutuksia •Jatkuva vuorovaikutus: esim. Maapallon ja esineiden välinen vetovoima eli gravitaatio

Esim

• Köysi kestää enintään 2000 newtonin voiman. Kuinka suuri massa siihen voidaan maksimissaan ripustaa?

• Ratkaisu: 10 Newtonia vastaa yhtä kiloa. Täten 2000 Newtonia vastaa 200 kiloa. Eli köyteen voidaan ripustaa max. 200 kg:n kuorma.

Page 10: Kpl 2: Vuorovaikutus ja voima - Peda.net...Kpl 2: Vuorovaikutus ja voima Erilaisia vuorovaikutuksia •Jatkuva vuorovaikutus: esim. Maapallon ja esineiden välinen vetovoima eli gravitaatio

Painovoima Kuussa

• Kuun painovoima on kuudesosa Maan painovoimasta.

• Esim. Opettajan massa on 66 kg, joka vastaa painossa mitattuna 660 N. Kuussa opettajan paino on vain 110 N.

Page 11: Kpl 2: Vuorovaikutus ja voima - Peda.net...Kpl 2: Vuorovaikutus ja voima Erilaisia vuorovaikutuksia •Jatkuva vuorovaikutus: esim. Maapallon ja esineiden välinen vetovoima eli gravitaatio

Voimien vaikutukset

• Liikkeelle lähtö ja pysähtyminen

• Suunnan muutos

• Kappaleiden muodon muutos

• Voima voi myös kumota jonkin toisen voiman, ja estää ylläolevat tapahtumat

• Pohtikaa näistä arkielämän tilanteita

Page 12: Kpl 2: Vuorovaikutus ja voima - Peda.net...Kpl 2: Vuorovaikutus ja voima Erilaisia vuorovaikutuksia •Jatkuva vuorovaikutus: esim. Maapallon ja esineiden välinen vetovoima eli gravitaatio

Erilaisia voimia

• Painovoima

• Tukivoima

– Estää kappaleita painumasta pinnan läpi

• Kitka

– Liikettä ja liikkeelle lähtöä vastustava voima

• Reaktiovoimat

– Esim. ilmapallosta purkautuva ilma kohdistaa palloon reaktiovoiman

• Lue lisää s. 16

Page 13: Kpl 2: Vuorovaikutus ja voima - Peda.net...Kpl 2: Vuorovaikutus ja voima Erilaisia vuorovaikutuksia •Jatkuva vuorovaikutus: esim. Maapallon ja esineiden välinen vetovoima eli gravitaatio

Tukivoima • Estää esineitä putoamasta pinnan

läpi – Esim. lattia kohdistaa meihin

tukivoiman, joka estää meitä putoamasta Maapallon sisään

• Estää esineitä uppoamasta toistensa sisään – Esim. seinä kohdistaa käteen

tukivoiman, joka estää kättä uppoamasta seinän sisään

• Jos maan sisään ei upota, tukivoima on samansuuruinen kuin painovoima!

Page 14: Kpl 2: Vuorovaikutus ja voima - Peda.net...Kpl 2: Vuorovaikutus ja voima Erilaisia vuorovaikutuksia •Jatkuva vuorovaikutus: esim. Maapallon ja esineiden välinen vetovoima eli gravitaatio

Kitka • Vastustaa kaikkea liikettä

• Syntyy kahden pinnan koskettaessa tai hangatessa toisiaan

• Esim. kävellessä kitkavoima pitää jalkapohjan paikallaan maanpinnan suhteen.

• Mitä karheammat pinnat, sitä suurempi kitka

Page 15: Kpl 2: Vuorovaikutus ja voima - Peda.net...Kpl 2: Vuorovaikutus ja voima Erilaisia vuorovaikutuksia •Jatkuva vuorovaikutus: esim. Maapallon ja esineiden välinen vetovoima eli gravitaatio

Reaktiovoima eli vastavoima

• Esim. avaruusraketti työntää kaasua alaspäin, kaasu työntää rakettia samalla voimalla ylöspäin.

• Perustuu siihen, että voimat esiintyvät aina pareittain: voimalla on yhtäsuuri vastavoima

Raketin kaasuihin kohdistama voima

Kaasujen rakettiin kohdistama voima

Page 16: Kpl 2: Vuorovaikutus ja voima - Peda.net...Kpl 2: Vuorovaikutus ja voima Erilaisia vuorovaikutuksia •Jatkuva vuorovaikutus: esim. Maapallon ja esineiden välinen vetovoima eli gravitaatio

Esimerkki reaktiovoiman hyötykäytöstä

• http://www.ksml.fi/uutiset/video-kuva/videot/flyboard-on-hassu-ja-hauska-leijuva-vesilauta/1342217

• Keksitkö muita esimerkkejä?

Page 17: Kpl 2: Vuorovaikutus ja voima - Peda.net...Kpl 2: Vuorovaikutus ja voima Erilaisia vuorovaikutuksia •Jatkuva vuorovaikutus: esim. Maapallon ja esineiden välinen vetovoima eli gravitaatio

• Luettele, mitä voimia kuvassa esiintyy, mihin kappaleeseen ne kohdistuvat ja mihin päin ne suuntautuvat.

• Piirrä voimat nuolina.

Page 18: Kpl 2: Vuorovaikutus ja voima - Peda.net...Kpl 2: Vuorovaikutus ja voima Erilaisia vuorovaikutuksia •Jatkuva vuorovaikutus: esim. Maapallon ja esineiden välinen vetovoima eli gravitaatio

Ihmiseen kohdistuvat voimat

• Painovoima

• Lattian pinnan tukivoima

– Estää ihmistä uppoamasta lattian sisään

• Lattian kitkavoima jalka-pohjaan

– Estää jalkaa luiskahtamasta taaksepäin

• Säkin pinnan tukivoima

– Estää nyrkkiä uppoamasta säkin sisään

Page 19: Kpl 2: Vuorovaikutus ja voima - Peda.net...Kpl 2: Vuorovaikutus ja voima Erilaisia vuorovaikutuksia •Jatkuva vuorovaikutus: esim. Maapallon ja esineiden välinen vetovoima eli gravitaatio

Säkkiin kohdistuvat voimat

• Painovoima

• Köysien jännitysvoima

– Estää säkkiä putoamasta lattialle

• Nyrkin pinnan tukivoima

– Estää säkin pintaa uppoamasta nyrkin sisään. Antaa säkille nopeuden oikealle päin

Page 20: Kpl 2: Vuorovaikutus ja voima - Peda.net...Kpl 2: Vuorovaikutus ja voima Erilaisia vuorovaikutuksia •Jatkuva vuorovaikutus: esim. Maapallon ja esineiden välinen vetovoima eli gravitaatio

Salkkuun kohdistuvat voimat

• Painovoima

• Lattian pinnan tukivoima

– Estää salkkua uppoamasta lattian sisään