Fysiikan perusteet (5op)

Arviointiasteikko

H-5

Sisällön jaksotus

Opintojakson sisältö on jaksotettu viikoittaisiin teemoihin. Jokaisella viikolla perehdytään ensin peruskäsitteisiin ja edetään monimutkaisempiin sovelluksiin. Jokaisen viikon teemassa hyödynnetään ja laajennetaan aiempien teemojen osaamista.

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

Kevätlukukausi 2026. Opintojakso toteutetaan viikoilla 12-20.

Oppimisympäristönä on Moodle-työtila ja Zoom. Verkko-opetus järjestetään arki-iltaisin klo 17:15 alkaen. Verkko-oppitunnit tallennetaan.
Lähiopetus Lapin AMK, Rovaniemen kampus. Lähiopetusta ei tallenneta, mutta lähiopetustuntien muistiinpanot ovat saatavilla Moodlessa oppitunnin jälkeen.

Oppimateriaalit

Kaikki tarvittava oppimateriaali on saatavilla Moodlessa opintojakson työtilassa. Lisälukemisena voi käyttää esim. Tuomenlehto, Holmlund, Huuskonen, Makkonen, Surakka: Insinöörin matematiikka. Henttonen, Peltomäki, Uusitalo: Tekniikan matematiikka 1. Lisäksi voidaan perehtyä esimerkiksi tutkimusartikkeleihin tai opinnäytetöihin. Jokaisen oppitunnin muistiinpanot ja verkko-oppituntien tallenteet ovat saatavilla Moodlesta oppitunnin jälkeen.

Opetusmenetelmät

Lähiopetus viikon 12 ja viikon 20 lähijaksoilla Rovaniemellä. Lisäksi verkko-opetusta Zoom-ympäristössä noin 24 tuntia. Oppitunneilla perehdytään opintojakson aihepiireihin teorian ja esimerkkien avulla. Lisäksi opiskelija saa tunneilla ohjausta tehtäviin, jotka sisällytetään opintojakson arviointiin. Tehtävien tekemiseen on mahdollista sovitusti saada myös henkilökohtaista ohjausta. Kaikki aiheet on mahdollista opiskella itsenäisesti tallenteiden, kirjallisten materiaalien ja laskuesimerkkien avulla. Tälle opintojakson toteutukselle ei kuulu laboratoriotöitä.

Tehtävien ratkaisuun käytetään opiskelijan valinnan mukaisesti erilaisia laskinohjelmia. Näiden käyttöön opastetaan opintojakson aikana. Omaa laskinta tai kaavakirjaa ei tarvita. Tehtävien ratkaisussa saa käyttää tekoälyä eikä siitä tarvitse kertoa, mutta tentissä tekoälyä ei voi käyttää.

Tenttien ajankohdat ja uusintamahdollisuudet

Tentti suoritetaan valvottuna etätenttinä. Tentin voi suorittaa joustavasti itse valittuna ajankohtana. Tarkempi aikaväli, jolloin tentin suoritus on mahdollista, sovitaan opintojakson alussa. Tentin uusiminen on mahdollista opintojakson toteutusta seuraavan lukukauden loppuun mennessä. Uusimisen ajankohta sovitaan tapauskohtaisesti.

Toteutuksen valinnaiset suoritustavat

Opintojakson suoritus koostuu arvioitavista tehtävistä ja kokeesta. Tehtävien ratkaisu itsenäisesti on mahdollista. Kokeen suoritus hyväksytysti on edellytys opintojakson suoritukselle. Koe suoritetaan valvottuna etätenttinä. Tapauskohtaisesti voidaan sopia vaihtoehtoinen tapa suorittaa koe, esimerkiksi lähijaksolla Rovaniemellä.

Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus

Opintojakson laajuus 5 op vastaa noin 135 h opiskelijan työmäärää. Tämä jakautuu tasaisesti opetustuntien, tehtävien ratkaisun sekä tenttiin kertaamisen ja muun itsenäisen opiskelun kesken

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.