Fysiikan perusteet (5op)

Arviointiasteikko

H-5

Tavoitteet

Opit hyödyntämään fysiikkaa tapana ymmärtää ja kuvailla luonnon käyttäytymistä. Ymmärrät fysiikan merkityksen tekniikassa ja oman alasi kehityksessä.

Tunnet SI-järjestelmän. Osaat käsitellä suureyhtälöitä ja suureiden yksiköitä.

Tunnet tasaiseen ja tasaisesti kiihtyvään liikkeeseen liittyvät laskukaavat. Ymmärrät Newtonin lait ja osaat soveltaa niitä laskennallisesti. Tunnet ympyräliikkeen perussuureet. Tunnet mekaanisen energian lajit ja energian säilymislain. Tunnet liikemäärän ja liikemäärämomentin käsitteen. Osaat laskea yksinkertaisten kappaleiden hitausmomentteja ja soveltaa niitä vierimisen tarkastelussa. Osaat ratkaista yksinkertaisia tasapainoon liittyviä ongelmia. Tunnet värähdysliikkeen perussuureet ja osaat tarkastella jousien ja heilurien toimintaa laskennallisesti.

Tutustut mekaniikan mittauslaitteiden käyttöön. Osaat määrittää suureiden arvoja mittaustulosten perusteella. Osaat arvioida suureiden tarkkuutta mittausarvojen tarkkuuden perusteella.

Sisältö

- SI-järjestelmä
- Mittaustuloksiin liittyvä virheenarviointi
- Tasainen ja tasaisesti kiihtyvä liike
- Newtonin lait ja niiden soveltaminen
- Ympyräliike
- Mekaaninen energia
- Liikemäärä ja törmäykset
- Hitausmomentti ja vieriminen
- Jäykän kappaleen tasapainoehdot
- Mekaaninen värähdysliike

Aika ja paikka

Oppimisympäristönä toimii opetustilat kampuksella (Tietokatu 1, Kemi) sekä Moodle. Opetusta järjestetään arkipäivisin klo 18-16.

Oppimateriaalit

Tarvittava oppimateriaali on saatavilla Moodlessa opintojakson työtilassa. Oheiskirjallisuutena voi käyttää esimerkiksi: Hautala, Peltonen: Insinöörin (AMK) fysiikka Osa 1 sekä Peltonen, Perkkiö, Vierinen: Insinöörin (AMK) fysiikka Osa 2

Opetusmenetelmät

Luennot ja laskuharjoitukset, laboratorioharjoitukset ja niiden raportointi sekä itsenäisesti suoritettavat tehtävät. Luennoilla perehdytään opintojakson teemoihin teorian ja esimerkkien avulla. Opiskelija saa ohjausta ja palautetta kontaktitunneilla sekä Moodlessa.

Tehtävien ratkaisuun käytetään opiskelijan valinnan mukaisesti erilaisia laskinohjelmia. Näiden käyttöön opastetaan opintojakson aikana. Oma laskin tai kaavakirja ei ole välttämätön. Harjoitustehtävien ratkaisussa voi käyttää apuna tekoälyä eikä siitä tarvitse kertoa, mutta arvioitavissa suorituksissa tekoälyn käyttö ei ole sallittu.

Tenttien ajankohdat ja uusintamahdollisuudet

Opintojakson lopussa on tentti. Opintojakson uusintatenttiminen on mahdollista opintojakson toteutusta seuraavan lukukauden loppuun mennessä.

Toteutuksen valinnaiset suoritustavat

Opintojakson suoritus koostuu arvioitavista tehtävistä, laboratorioharjoituksista raportointeineen ja kokeesta. Kokeen suoritus hyväksytysti on edellytys opintojakson suoritukselle.
Itsenäinen suoritus on mahdollinen.

Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus

Opintojakson laajuus 5 op vastaa noin 135 h opiskelijan työmäärää. Tämä jakaantuu tasaisesti lähiopetukseen osallistumisen ja laboratorioharjoitusten, tehtävien ratkomisen, tenttiin kertaamisen ja muun itsenäisen opiskelun kesken. Suoritukseen kuuluu runsaasti harjoitustehtäviä.

Arviointikriteerit, tyydyttävä (1)

Tunnet SI-järjestelmän ja osaat käsitellä perus- ja johdannaissuureiden yksiköitä laskuissa. Tunnet mekaniikkaan liittyvät luonnonlait ja osaat käyttää niihin liittyviä laskukaavoja. Osaat määrittää suureita mittaustuloksien perusteella ja esittää suureet asianmukaisesti.

Arviointikriteerit, hyvä (3)

Tunnet SI-järjestelmän ja osaat käsitellä perus- ja johdannaissuureiden yksiköitä laskuissa. Tunnet mekaniikkaan liittyvät luonnonlait ja osaat soveltaa niihin liittyviä laskukaavoja ongelmien ratkaisussa. Osaat määrittää suureita mittaustuloksien perusteella ja laskea tulosten virhemarginaaleja.

Arviointikriteerit, kiitettävä (5)

Tunnet SI-järjestelmän ja osaat käsitellä perus- ja johdannaissuureiden yksiköitä laskuissa. Osaat analysoida mekaniikkaan liittyviä tilanteita luonnonlakien avulla. Osaat soveltaa asianmukaisia mekaniikan laskukaavoja alaasi liittyvien ongelmien ratkaisussa. Osaat määrittää suureita mittaustuloksien perusteella ja analysoida mittauksen tarkkuuden merkitystä lopputuloksen tarkkuuteen.