FYS-1001 Mekanikk - 10 stp

Generell studiekompetanse + SIVING (Matematikk R1 og R2 + fysikk 1)

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

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