Insinöörifysiikka (FYSLM0001), 6 op

Perustiedot

Esitietovaatimukset

Sisältö (ydinaines ja -osaaminen)

Mekaniikka
- kinematiikka (vektorit, suoraviivainen liike, käyräviivainen liike)
- dynamiikka (Newtonin lait, dynamiikan tehtävien ratkaiseminen, työ,energia, energian säilyminen, teho, voiman impulssi ja liikemäärän säilyminen, jäykän kappaleen dynamiikka ( voiman momentti, pyörimisliikkeen energia, hitausmomentti, työ ja teho pyörimisliikkeessä, pyörimisliikkeen perusyhtälö, momentin impulssilaki, liikemäärämomentin säilyminen, vieriminen),gravitaatio)
- statiikka
Nesteet
- hydrostatiikka (paine, hydrostaattinen paine, Arkhimedeen laki) ja hydrodynamiikka (jatkuvuusyhtälö, Bernoullin yhtälö, viskositeetti, laminaari ja turbulentti virtaus)
Lämpöoppi
- lämpötila ja sen mittaaminen, lämpölaajeneminen, aineen lämpöopilliset ominaisuudet, kaasut ja höyryt, kosteus, lämmön siirtyminen
Sähköoppi
- sähkövaraus, Coulombin laki, sähkökenttä, potentiaali ja jännite, varatun hiukkasen liike sähkökentässä, varatun johteen kenttä, johteet ja eristeet sähkökentässä, kondensaattori
- sähkövirta, resistanssi ja Ohmin laki, sähkövirran teho, tasavirtapiirit

Sisältö (täydentävä ja erityisosaaminen)

- nestepatsasmanometri, areometri, Venturin putki, Pitot'n putki, Poiseuillen virtaus, kapillaari-, pudotus- ja rotaatioviskosimetri, nesteiden luokittelu
- kiinteän aineen mekaaniset ominaisuudet (normaalijännitys, leikkausjännitys, Poissonin suhde ja puristuvuuskerroin)
- kineettinen kaasuteoria
- Gaussin laki, katodisädeputki,sähköinen dipoli, polaariset ja ei-polaariset molekyylit, mikroaaltouunissa kuumeneminen, pietsosähköiset kiteet, mustesuihkukirjoitin, kapasitiiviset anturit (siirtymä-, kiihtyvyys-, pinnankorkeus-, kosteus), resistiiviset anturit, termistori, termoelementti, Wheatstonen siltakytkentä ja venymäliuska, kondensaattori tasavirtapiirissä, sähköstaattinen ilmanpuhdistin, eri aineiden johtavuus: johteet, eristeet, puolijohteet, suprajohteet

Tiedolliset oppimistulokset (ydinaines ja -osaaminen)

Suoritettuaan opintojakson opiskelija tuntee ilmiöiden kuvaamiseen liittyvät suureet ja hallitsee mekaniikan, lämpöopin ja sähköopin perusteet. Opiskelija ymmärtää, että fysiikan teoriat ovat todellisuutta kuvaavia malleja, jotka perustuvat havaintoihin ja mittauksiin.

Taidolliset oppimistulokset (ydinaines ja -osaaminen)

Opintojakson suoritettuaan opiskelija osaa soveltaa fysiikan lakeja suureyhtälöiden muodostamiseen ja niiden ratkaisemiseen. Opiskelija pystyy täydentämään ja soveltamaan fysiikan tietojaan sekä jatko-opinnoissa että työelämässä käytännön ongelmien ratkaisemisessa

Kirjallisuus ja muu materiaali

1) Hautala, M. ja Peltonen, H. 2005. Insinöörin (AMK) fysiikka, osa I. Lahden Teho-opetus, 7. painos.

2) Portaalissa jaettava materiaali.

Opetusmenetelmät

Luokkahuoneopetusta: 56 h
Laskuharjoituksia: 28 h
Harjoitustyö: 10 h
Tentit: 3 x 3 h = 9 h
Opiskelijan itseopiskelu: -
Yhteensä: -
Kuormittavuusanalyysin seuranta tehty: -

Opiskelijan kuormittavuus

Arvioinnin perusteet

Tuntiaktiivisuuden, tuntikokeiden, kotitehtävien, harjoitustyön ja välikokeiden arviointi.

Hyväksyttyyn suoritukseen riittää tuntikokeiden, harjoitustyön ja välikokeiden ydinainesosan suorittaminen hyväksytysti.

Koulutusohjelmakohtaiset kompetenssit

Teoreettinen perusta ja matemaattis-luonnontieteelliset valmiudet (T)