høst 2019

FYS-1001 Mekanikk - 10 stp

Sist endret: 20.08.2019

Ansvarlig fakultet

Fakultet for naturvitenskap og teknologi

Studiested

Tromsø |

Søknadsfrist

1. juni for emner som tilbys i høstsemesteret. 1. desember for emner som tilbys i vårsemesteret.

Emnetype

Emnet kan tas som enkeltemne.

Opptakskrav

Generell studiekompetanse + REALFA.

 

Lokalt opptak gjennom søknadsweb med søknadskode 9391 - enkeltemner i realfag.

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.

Anbefalte forkunnskaper

FYS-0100 Generell fysikk, MAT-1002 Kalkulus 2

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

Undervisnings- og eksamensspråk

Emnet er norskspråklig. Undervisning og eksamensoppgaver vil gis på norsk, men pensumlitteraturen kan være på engelsk.

Undervisning

Forelesninger: 50 timer Øvelser: 30 timer

Eksamen

En skriftlig eksamen av 4 timers varighet som teller 100 %. Karakterskala: Bokstavkarakterer A-F, dr A er beste resultat og F er stryk.

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.

Eksamensdato

Skriftlig eksamen 02.12.2019

Eksamensdato er foreløpig og vil kunne bli endret. Endelig eksamensdato kunngjøres på uit.no/eksamen og i studentweb primo mai for vårsemesteret og primo november for høstsemesteret

Timeplan

Studiepoengreduksjon

FYS-111 Mekanikk 10 stp