Insinöörifysiikka 1
| Rakennetyyppi: | Opintojakso |
|---|---|
| Koodi: | TT00BP66 |
| OPS: | YT 2024 |
| Taso: | Insinööri (AMK) |
| Opiskeluvuosi: | 1 (2024-2025) |
| Lukukausi: | Kevät |
| Laajuus: | 5 op |
| Vastuuopettaja: | Mäkinen, Seppo |
| Opetuskieli: | Suomi |
Toteutukset lukuvuonna 2024-2025
| Tot. | Ryhmä(t) | Opiskeluaika | Opettaja(t) | Kieli | Ilmoittautuminen |
|---|---|---|---|---|---|
| 3001 | TT2024-1, TT2024-1A, TT2024-1B, TT2024-1C, TT2024-1D | 2.9.2024 – 14.12.2024 | Seppo Mäkinen | Suomi | 1.8.2024 – 6.9.2024 |
| 3002 | TT2024V-1, TT2024V-1A, TT2024V-1B | 30.8.2024 – 14.12.2024 | Seppo Mäkinen | Suomi | 1.8.2024 – 6.9.2024 |
| 3003 | KT2024-1, KT2024-1A, KT2024-1B, KT2024-1C, KT2024-1D | 7.1.2025 – 30.4.2025 | Elena Kuisma | Suomi | 1.12.2024 – 13.1.2025 |
| 3004 | ET2024-1, ET2024-1A, ET2024-1B, ET2024-1C, ET2024-1D | 7.1.2025 – 30.4.2025 | Elena Kuisma | Suomi | 1.12.2024 – 13.1.2025 |
| 3005 | YT2024-1, YT2024-1A, YT2024-1B, YT2024-1C, YT2024-1D | 7.1.2025 – 30.4.2025 | Elena Kuisma | Suomi | 1.12.2024 – 13.1.2025 |
| 3006 | SAT2024-1, SAT2024-1A, SAT2024-1B, SAT2024-1C, SAT2024-1D | 2.9.2024 – 14.12.2024 | Jarmo Mäkelä, Elena Kuisma | Suomi | 1.8.2024 – 6.9.2024 |
| 3007 | SAT2024V-1, SAT2024V-1A, SAT2024V-1B | 30.8.2024 – 14.12.2024 | Jarmo Mäkelä, Seppo Mäkinen | Suomi | 1.8.2024 – 6.9.2024 |
| 3008 | 1.9.2024 – 30.4.2025 | Onni Pyhälahti | Suomi |
Osaamistavoitteet
Opintojakson jälkeen opiskelija tuntee klassisen mekaniikan peruskäsitteet ja hänelle muodostuu yleisnäkemys fysiikasta insinööritieteiden perustana.
Kurssin alkuvaiheessa kappaleet kuvataan massapisteinä (partikkelimalli), jolloin niillä ei ole muotoa eivätkä ne koe väliaineen vastusta. Kurssilla opitaan näin mallinnettujen kappaleiden 1- ja 2-ulotteiseen liikkeeseen liittyvät suureet, niiden yksiköt ja liikettä kuvaavat laskukaavat. Liikeopin (kinematiikka) jälkeen opitaan kappaleen liikettä aiheuttavat syyt, eli erilaiset voimat sekä voimien ja liikkeen väliset lainalaisuudet. Liikeopin (dynamiikka) yhteydessä opitaan Newtonin I, II ja III laki sovelluksineen sekä liikemäärään, työhön, energiaan ja tehoon liittyvät suureet, yksiköt ja näitä kuvaavat laskukaavat.
Etenemisliikkeeseen liittyvien tarkastelujen jälkeen siirrytään kuvaamaan pyörivien, muodoltaan vakiona pysyvien kappaleiden (jäykkä kappale) pyörimisliikettä. Opitaan jäykän kappaleen pyörimisliikkeeseen liittyvät suureet, niiden yksiköt ja liikettä kuvaavat laskukaavat. Tämän jälkeen tarkastellaan pyörimisliikkeen syitä, eli opitaan voiman momenttiin, massahitausmomenttiin ja pyörimisliikkeen dynamiikkaan liittyvät suureet, yksiköt ja näihin liittyvät laskukaavat. Kurssin lopussa opitaan mallintamaan massapisteen harmonista värähtelyä Newtonin II lakia soveltaen.
Teoreettisen tietämyksen lisäksi opiskelija oppii tekemään kokeellista tutkimusta laboratorioympäristössä. Hän oppii kirjaamaan mittaustulokset loogisesti ja pystyy analysoimaan mittaamansa arvot laskennallisesti. Lisäksi opiskelija oppii arvioimaan mittaustulostensa tarkkuutta ja ymmärtää suhtautua tuloksiin kriittisesti.
Opiskelijan työmäärä
135 h, josta lukujärjestykseen merkittyä lähiopetusta 45-60 h.
Edeltävät opinnot / Suositellut valinnaiset opinnot
-
Sisältö
1-ulotteinen kinematiikka (paikka, aika, nopeus, kiihtyvyys), 2-ulotteinen liikeoppi (heittoliike, tasainen ympyräliike). Massapisteen dynamiikka (Newtonin I, II ja III laki sovelluksineen), liikemäärä, työ, teho, energia, gravitaatio. Jäykän kappaleen pyörimisliikkeen kinematiikka, voiman momentti, massahitausmomentti, jäykän kappaleen dynamiikka, pyörimisliikkeen liikemäärä, työ, teho ja energia. Massapisteen harmonisen värähtelijän matemaattinen mallintaminen.
Opiskelumateriaali
Opettajan laatima materiaali.
Opetusmuoto / Opetusmenetelmät
Luennot, kotona ratkaistavat tehtävät, laboratorioharjoitukset.
Arviointikriteerit
Arvosana 5: Opiskelija tuntee kaikki opintojaksolla käsitellyt fysiikan suureet ja yksiköt, ja ymmärtää niiden väliset yhteydet. Opiskelija osaa soveltaa opintojaksolla käsiteltyjä luonnonlakeja itsenäisesti monimutkaisten opintojakson alaan kuluvien ongelmien ratkaisemisessa.
Arvosana 3: Opiskelija tuntee suurimman osan opintojaksolla käsitellyistä fysiikan suureista ja yksiköistä, ja ymmärtää merkittävän osan niiden välisistä yhteyksistä. Opiskelija osaa soveltaa opintojaksolla käsiteltyjä luonnonlakeja opintojakson alaan kuluvien keskivaikeiden ongelmien ratkaisemisessa.
Arvosana 1: Opiskelija tuntee tärkeimmät opintojaksolla käsitellyt fysiikan suureet ja yksiköt, ja ymmärtää tärkeimmät niiden välisistä yhteyksistä. Opiskelija osaa soveltaa opintojaksolla käsiteltyjä luonnonlakeja opintojakson alaan kuluvien yksinkertaisten ongelmien ratkaisemisessa.
Arviointimenetelmät
Välikokeet 2 kpl, laskuharjoitusaktiivisuus, laboratoriotyöskentely.