Mekanikk og modellering
Om emnet
Emnet kan tas som enkeltemne
Fysikk er studiet av hvordan universet er bygd opp og naturlovene som styrer det. I dette emnet vil studentene bli introdusert for arbeidsmåter, verktøy og kunnskap som en moderne fysiker benytter. Det er spesielt stort fokus på numeriske metoder. Emnet er beregnet på studenter som skal studere fysikk videre på universitetsnivå; studenter som har noe fysikk fra før, men ønsker lære om numeriske metoder i fysikken; og andre studenter som vil ha en dypere forståelse av fysikk.
Emnet gir en innføring i mekanikk, en sentral del av fysikken. Studentene blir kjent med grunnleggende definisjoner og begreper innen de mest sentrale temaene av Newtonsk mekanikk. Studentene får en innføring i mekanikk for punktpartikler og utstrakte legemer. Noen mer avanserte tema fra mekanikken vil også dekkes i emnet.
Opptakskrav
Hva lærer du
Kunnskaper - Studenten kan
- Forklare de grunnleggende kinematiske størrelsene og bruke dem til å beskrive bevegelse.
- Forstå egenskapene til de grunnleggende kreftene i mekanikken og deres opphav.
- Beskrive sentrale fysiske modeller i mekanikken, samt vise til fysiske situasjoner som kan beskrives med modellene.
- Forstå bevaringslovene for energi, bevegelsesmengde og dreieimpuls/spinn.
- Beskrive grunnleggende numeriske metoder for integrasjon, derivasjon og løsing av differensialligninger.
Ferdigheter - Studenten kan
- Anvende kreftene som virker på et legeme, bruke Newtons lover for å finne bevegelsesligningene, og løse disse ligningene analytisk og/eller numerisk.
- Beregne dreiemomentene fra krefter på utstrakte legemer og bruker Newtons lover for å regne på både statiske og dynamiske situasjoner.
- Bruke bevaringslovene for mekanisk energi, bevegelsesmengde og dreieimpuls/spinn for forskjellige valg av systemer til å løse dynamiske problemstillinger.
- Bruke gode løsningsstrategier for konkrete fysiske problemer, inkludert tydelig redegjøring av valgt modell, antagelser, begrensninger og evaluering av svar.
- Laste inn og analysere eksperimentelle data og sammenligne data med fysiske modeller.
- Tegne og analysere skisser og diagrammer i mekanikken.
- Evaluere numeriske løsninger av differensialligninger.
- Fremstille kode for numeriske løsninger av differensialligninger, integrasjon og derivasjon ved hjelp av grunnleggende programmering og/eller bruk av hjelpemidler bygget på kunstig intelligens
Generell kompetanse - Studenten kan
- Presentere løsninger på komplekse problemer både skriftlig og muntlig for eksperter og ikke-eksperter.
- Jobbe i grupper for å løse komplekse problemer.
Forkunnskapskrav
Anbefalte forkunnskaper
INF-0101 Innføring i programmering, INF-0102 Beregningsorientert programmering, MAT-1010 Kalkulus
Studiepoengreduksjon
Du vil få en reduksjon i antall studiepoeng (som oppgitt under), dersom du avlegger eksamen i dette emnet og har bestått følgende emne(r) fra før av:
- FYS-0100 Generell fysikk 7 stp
- FYS-2500 Fysikk for ingeniører 7 stp
- FYS-0001 Brukerkurs i fysikk 5 stp
- FYS-6052 Innføring i programmering i fysikk for lærere 3 stp
Undervisning og pensum
Undervisnings- og eksamensspråk
NorskTimeplan
Timeplanene ferdigstilles og publiseres normalt i god tid før semesterstart, ofte noen uker i forkant. Dette gir studentene mulighet til å organisere studiene sine og forberede seg på kommende aktiviteter.
Det anbefales å sjekke timeplanen jevnlig, da det kan forekomme endringer.
Eksamen
Følgende arbeidskrav må være gjennomført og godkjent før man kan framstille seg til eksamen
| Oblig 1 | Godkjent – ikke godkjent |
| Oblig 2 | Godkjent – ikke godkjent |
| Oblig 3 | Godkjent – ikke godkjent |
Alt du trenger å vite om før, under og etter eksamen, oppmelding, fravær klage og vitnemål: UiTs samleside om eksamen