Skriv ut | Lukk vindu |
Høst 2022
FYS-1001 Mekanikk - 10 stp
Ansvarlig enhet
Institutt for fysikk og teknologi
Emnetype
Emnet kan tas som enkeltemne.
Studiepoengreduksjon
FYS-111 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.
Søknadsfrist
1. juni for emner som tilbys i høstsemesteret. 1. desember for emner som tilbys i vårsemesteret.
Opptakskrav
Generell studiekompetanse + SIVING (Matematikk R1 og R2 + fysikk 1)
Lokalt opptak gjennom søknadsweb med søknadskode 9391 - enkeltemner i ingeniørfag.
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
- 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
Dato for eksamen
Skriftlig skoleeksamen 09.12.2022
Eksamensdato er foreløpig og vil kunne bli endret. Endelig eksamensdato kunngjøres ved oppslag på det enkelte fakultet primo mai for vårsemesteret og primo november for høstsemesteret.