FYS-1010 Mekanikk og modellering - 10 stp

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 er generell studiekompetanse samt SIVING (Matematikk R1 (eller Matematikk S1 og S2) og R2 og Fysikk 1).

Søknadskode 9391 enkeltemner i realfag.

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.