Insinöörifysiikka (FYSLE0001), 6 op

Perustiedot

Esitietovaatimukset

-

Sisältö (ydinaines ja -osaaminen)

Mekaniikka
- kinematiikka, dynamiikka, pyörimisliike, statiikka, Newtonin gravitaatiolaki
Nesteet
- hydrostatiikka (paine, hydrostaattinen paine, Arkhimedeen laki) ja hydrodynamiikka (jatkuvuusyhtälö, Bernoullin yhtälö, viskositeetti, laminaari- ja turbulentti virtaus, muotovastustekijä)
- kiinteän aineen mekaaniset ominaisuudet ( normaalijännitys, kimmokerroin, leikkausjännitys, liukukerroin, Poissonin luku ja puristuvuuskerroin )
Lämpöoppi
- lämpötila, lämpölaajeneminen, aineen lämpöopilliset ominaisuudet, lämmön siirtyminen
Diffuusio ( Fickin lait )
Kaasut ja höyryt
Kosteus
Sähköoppi
- sähköstatiikka, sähkökenttä, Gaussin laki, varauksen liike sähkökentässä, potentiaaliero ja jännite, dielektrinen aine sähkökentässä, lineaariset ja epälineaariset sähköiset komponentit
Tasavirta
- virta ja resistiivisyys
- resistiiviset anturit

Sisältö (täydentävä ja erityisosaaminen)

- kiihtyvyysanturi kinematiikan ja dynamiikan sovelluksissa
- paine- ja virtausanturit
- nestepatsasmanometri, Venturin putki, Pitot'n putki, mekaanissähköinen kytkentä antureissa
- kiinteän aineen ominaisuudet, normaalijännitys, leikkausjännitys, Poissonin luku
- pietsokiteet, koaksiaalirakenteet, dielektrinen väliaine, sähköiset komponentit
- resistiiviset ja kapasitiiviset anturit, kapasitiivisen kiihtyvyys- ja paineanturin toiminnallinen rakenne

Tiedolliset oppimistulokset (ydinaines ja -osaaminen)

Opintojakso antaa insinööriopiskelijalle tarpeelliset fysiikan perustiedot mekaniikasta, lämpöopista ja sähköopista. Opiskelija ymmärtää, että fysiikan teoriat ovat todellisuutta kuvaavia malleja, jotka perustuvat havaintoihin ja mittauksiin. Opiskelija osaa luokitella luonnonilmiöitä ja tuntee niiden kuvaamiseen liittyvät fysiikan lait, mihin ne perustuvat ja mitkä ovat niiden rajoitukset. Opiskelija tuntee ilmiöiden kuvaamiseen liittyvät suureet ja osaa soveltaa fysiikan lakeja suureyhtälöiden muodostamiseen ja niiden ratkaisemiseen. Opiskelija ymmärtää fysiikan käytännön sovellusten perusteet.

Taidolliset oppimistulokset (ydinaines ja -osaaminen)

Opintojakson suoritettuaan opiskelija tuntee ilmiöiden kuvaamiseen liittyvät suureet ja osaa soveltaa fysiikan lakeja suureyhtälöiden muodostamiseen ja niiden ratkaisemiseen.

Kirjallisuus ja muu materiaali

Hautala, M. ja Peltonen, H. Insinöörin (AMK) fysiikka, osa I. Lahden Teho-opetus, 7. painos, 2005.
Kurssin omalla verkosivulla ja opintoportaalissa sijaitseva oppimateriaali

Opetusmenetelmät

luennot 56 h
laskuharjoitukset 28 h
harjoitustyöt 10 h
tentit 9 h
itseopiskelu 57 h
YHTEENSÄ 160h

Opiskelijan kuormittavuus

Arvioinnin perusteet

Tenttejä järjestetään 3 kappaletta. Aiheen hallintaa ja ymmärtämistä testataan jokaisessa tentissä matemaattisten tehtävien lisäksi. Vaaditut tehtävät ja itseopiskeluprojekti on palautettava.

Koulutusohjelmakohtaiset kompetenssit

Puolijohde- ja anturitekniikka
Teoreettinen perusta ja matemaattis-luonnontieteelliset valmiudet (T)