høst
2018
FYS-1001 Mekanikk - 10 stp
Innhold
Emnet omfatter kinematikk og dynamikk av punktmasser; inertialsystemer og akselererte referansesystemer; krefter og pseudokrefter; konservering av impulsmoment, angulært moment og energi; stive legemers dynamikk; gravitasjon; to-legemeproblemet med anvendelse på planetbevegelser og Keplers lover; svingninger og bølgefysikk. Emnet omfatter anvendelser som for eksempel dagliglivets mekanikk, celest mekanikk, klimadynamikk og/eller fornybar energi.Hva lærer du
Kunnskaper - Studenten kan
- forstå grunnleggende begreper i Galileis og Newtons mekanikk og formulere Newtons tre lover
- forstå hvordan fiktive krefter oppstår i akselererte og roterende referansesystemer og hvordan sentrifugalkrefter og Coriolis-krefter manifesterer seg i naturen
- forstå begrepet mekanisk energi og skille mellom konservative krefter og dissipative krefter
- dekomponere bevegelsen av stive legemer i translatorisk bevegelse og rotasjon, og formulere de tilsvarende bevegelseslovene
- bruke Newtons gravitasjonslov til å etablere Keplers lover for planetbevegelser
- beskrive og forstå grunnleggende bølgefenomener som bølgebevegelse, harmoniske bølger, den generelle bølgeligninga, elastiske bølger, trykkbølger i gasser, fasehastighet, gruppehastighet og dopplereffekt
- etablere og løse de andre ordens ordinære differensiallikningene for harmoniske, dempete og tvungne svingninger
- forstå behovet for å reformulere Galileis og Newtons relativitetsteori i form av Einsteins spesielle relativitetsteori
- forstå Euler og Euler-Cromers metode for numerisk løsning av differensialligninger
Ferdigheter - Studenten kan
- løse problemer i punktmekanikk som innebærer integrasjon og løsning av ordinære differensialligninger
- løse bevegelseslikningene for punktmasser i roterende referansesystemer og enkle geofysiske strømningsproblem der Coriolis-krefter spiller en viktig rolle
- bruke energikonservering til å løse mekanikkproblem, og identifisere situasjoner med friksjonskrefter, der energikonservering ikke kan benyttes
- løse bevegelseslikningene for stive legemer for enkle situasjoner, innebefattet rullebevegelse
- løse bevegelseslikningene for enkle satellitt- og planetbaner
- analysere ulike problemstillinger innen bølgefysikk med matematiske metoder som involverer differensial- og integralregning
- løse bevegelseslikningene for enkle svingesystemer
- bruke Lorentz-transformasjonen og løse problemer knyttet til relativistiske fenomener som lengdekontraksjon, tidsdilatasjon og tap av samtidighet
- skrive programkode for numerisk løsning av differensialligninger som beskriver fysiske systemer som studeres i emnet, også når en inkluderer dissipative krefter som luftmotstand og dynamisk friksjon, og for simulering av partikkelbevegelse ut fra bevegelseslikninger og potensialer
Generell kompetanse - Studenten kan:
- erkjenne viktigheten av matematisk beskrivelse i fysikk
- erkjenne forskjellen mellom grunnleggende naturlov (falsifiserbar hypotese) og lover dedusert fra slike grunnleggende lover
- anvende innsikten i mekaniske konserveringslover til å lære om generaliseringa av disse lovene til elektromagnetisme og kvantemekanikk
- anvende kunnskapen om mekaniske potensialer og bølger til å lære om tilsvarende fenomener i elektromagnetisme
Eksamen
En skriftlig eksamen av 4 timers varighet som teller 100 %. Karakterskala: Bokstavkarakterer A-F. Kontinuasjonseksamen (§ 22): Studenter som ikke har bestått siste ordinære eksamen tilbys kontinuasjonseksamen tidlig i påfølgende semester, dersom emnet inngår som obligatorisk i studieprogrammet. Utsatt eksamen (§§ 17 og 21): Studenter med gyldig forfall tilbys utsatt eksamen tidlig i påfølgende semester. Se angitte paragrafer i Forskrift for eksamener ved UiT Norges arktiske universitet for mer informasjon.
Arbeidskrav Tilgang til eksamen krever inntil 4 godkjente obligatoriske oppgaver. Tidligere godkjent arbeidskrav gir tilgang til eksamen.
Error rendering component
- Om emnet
- Studiested: Tromsø |
- Studiepoeng: 10
- Emnekode: FYS-1001
- Ansvarlig enhet
- Institutt for fysikk og teknologi
- Tidligere år og semester for dette emnet