FY4 · 2 op · Valinnainen

Voima ja liike

Miten voimat muuttavat kappaleen liikettä?

16 oppituntia

Oppitunnit

1. Liikkeen kuvaaminen

   Luku 1Paikka, nopeus ja tasainen liike kuvaajina

   Miksi pyöräilijän kuljettu matka voi olla neljä kilometriä, vaikka hänen siirtymänsä on nolla?
2. Luku 2Kiihtyvyys ja tasaisesti kiihtyvä liike

   Miksi sillalta pudotettu kivi kulkee jokaisen sekunnin aikana pidemmän matkan kuin edellisen sekunnin aikana?
3. Luku 3Kahden kappaleen liikkeiden vertailu

   Miksi paikaltaan lähtevä auto saavuttaa edellä tasaisesti polkevan pyöräilijän vasta kaukana, vaikka auto kiihtyy koko ajan?

4. Newtonin lait ja voimat

   Luku 4Vuorovaikutus ja voima: Newtonin ensimmäinen ja kolmas laki

   Miksi curlingkivi liukuu jäällä kymmeniä metrejä, vaikka kukaan ei enää työnnä sitä?
5. Luku 5Newtonin toinen laki

   Miksi täyteen lastattu kuorma-auto kiihtyy liikennevaloista hitaammin kuin tyhjä, vaikka moottori on sama?
6. Luku 6Voimakuvio ja voimien yhteisvaikutus

   Miksi pulkka voi painaa alustaansa eri tavalla, kun sitä vedetään narusta vinosti ylöspäin, kuin silloin, kun se vain seisoo paikallaan?
7. Luku 7Liikeyhtälö kytketyille kappaleille

   Miksi pöydän reunalta riippuva punnus putoaa hitaammin kuin vapaasti pudotessaan, kun se vetää langalla pöydällä olevaa kärryä mukanaan?
8. Luku 8Paino, kitka ja kalteva taso

   Miksi muuttolaatikko pysyy paikallaan vinolla lastaussillalla, mutta lähtee liukumaan, kun siltaa jyrkennetään vähän lisää?
9. Luku 9Ilmanvastus ja putoaminen ilmassa

   Miksi laskuvarjohyppääjän nopeus lakkaa kasvamasta, vaikka paino vetää häntä alas koko pudotuksen ajan?

10. Mekaaninen energia

    Luku 10Liike-energia, potentiaalienergia ja mekaaninen energia

    Miksi kaksi kertaa nopeampi rullalautailija nousee rampissa neljä kertaa korkeammalle?
11. Luku 11Mekaanisen energian säilyminen ja energiaperiaate

    Miksi vuoristoradan ensimmäinen mäki on aina radan korkein, vaikka junaa ei sen jälkeen enää vedetä ylös?
12. Luku 12Vesi- ja tuulivoima energian muuntajina

    Miksi sama Vuoksen vesi antaa Imatralla kolme kertaa suuremman tehon kuin Tainionkoskella? Ja miksi tuulivoimalan teho kasvaa paljon enemmän kuin tuulen nopeus?

13. Liikemäärä ja soveltaminen

    Luku 13Liikemäärä ja impulssi

    Miksi korkeushyppääjä voi pudota riman yli selälleen paksulle patjalle loukkaamatta itseään, vaikka samanlainen pudotus kovalle maalle olisi vaarallinen?
14. Luku 14Liikemäärän säilyminen ja yksiulotteiset törmäykset

    Miksi biljardin lyöntipallo voi pysähtyä paikalleen, kun se osuu suoraan levossa olevaan palloon, ja toinen pallo jatkaa matkaa lähes samalla nopeudella?
15. Luku 15Liikenneturvallisuus: jarrutus, turvavyö ja turvatyyny

    Miksi $100\,\text{km/h}$:n nopeudella ajavan auton pysähtymismatka on lähes kolminkertainen $50\,\text{km/h}$:n nopeuteen verrattuna, ja miksi turvavyö suojaa, kun pysähtyminen ei ehdi onnistua?
16. Luku 16Soveltava tunti: hissi, laskuvarjo ja kelkkamäki

    Miksi kaksi pulkkaa voi pysähtyä yhtä kauas mäen huipusta, vaikka toinen laskee jyrkkää ja toinen loivaa rinnettä?