høst 2024
FYS-1001 Mekanikk - 10 stp

Emnetype

Emnet kan tas som enkeltemne.

Opptakskrav

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

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


Studiepoengreduksjon

Du vil få en reduksjon i antall studiepoeng (som oppgitt under), dersom du avlegger eksamen i dette emnet og har bestått følgende emne(r) fra før av:

FYS-111 Mekanikk 10 stp

Innhold

Emnet gir en omfattende innføring i kinematikk og dynamikk av punktmasser i flere dimensjoner: inertialsystemer og akselererte referansesystemer; krefter og pseudokrefter; bevegelsesmengde, vinkelmoment og energi; svingninger; stive legemers dynamikk; gravitasjon og to-legemeproblemet. Videre omfatter emnet også en introduksjon til mekaniske bølger og spesiell relativitetsteori. Anvendelser omfatter for eksempel dagliglivets mekanikk, celest mekanikk, klimadynamikk og/eller fornybar energi.

Recommended prerequisites

FYS-0100 Generell fysikk, MAT-1002 Kalkulus 2

Hva lærer du

Kunnskaper

  • 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 ikke-konservative krefter
  • formulere bevegelseslovene for translatorisk bevegelse og rotasjon til stive legemer
  • kjenne til Keplers lover og baneligningen for satellittbevegelse
  • kjenne til bølgeligningen for forskjellige mekaniske systemer
  • beskrive og forstå grunnleggende bølgefenomener som bølgebevegelse, harmoniske bølger, den generelle bølgeligninga, elastiske bølger, trykkbølger i gasser, fasehastighet, interferens, gruppehastighet og dopplereffekt
  • 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

  • løse problemer i punktmekanikk som innebærer integrasjo­­n og løsning av ordinære differensialligninger
  • løse bevegelsesligningene for punktmasser i roterende referansesystemer
  • bruke energikonservering til å løse mekanikkproblem, og identifisere situasjoner med friksjonskrefter, der energikonservering ikke kan benyttes
  • løse bevegelsesligningene for stive legemer for enkle situasjoner, innebefattet rullebevegelse
  • løse bevegelsesligningene for enkle satellitt- og planetbaner
  • bruke Newtons gravitasjonslov til å etablere Keplers lover for planetbevegelser
  • løse bevegelsesligningene for enkelharmoniske, dempede og tvungne svingninger
  • analysere ulike problemstillinger innen bølgefysikk med matematiske metoder som involverer differensial- og integralregning
  • gjøre beregninger med dopplereffekt, interferens, harmoniske bølger, fasehastighet og gruppehastighet
  • avgjøre om en funksjon er løsning til bølgeligningen og bruke den i beregninger
  • 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 krefter som luftmotstand og dynamisk friksjon, og for simulering av partikkelbevegelse ut fra bevegelsesligninger og potensialer

Generell kompetanse

  • 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
  • samarbeide med medstudenter om å løse fysikkproblemer

Undervisnings- og eksamensspråk

Emnet er norskspråklig. Undervisning og eksamensoppgaver vil gis på norsk, men pensumlitteraturen kan være på engelsk.

Undervisning

Gruppeundervisning: 80 timer, ca 6 timer pr uke

Timeplan

Eksamen

Vurderingsform: Dato: Varighet: Karakterskala:
Skriftlig skoleeksamen 04.12.2024 09:00
4 Timer A–E, stryk F

Obligatoriske arbeidskrav:

Følgende arbeidskrav må være gjennomført og godkjent før man kan framstille seg til eksamen:

Innlevering 1 Godkjent – ikke godkjent
Innlevering 2 Godkjent – ikke godkjent
Innlevering 3 Godkjent – ikke godkjent
Forberedelse og aktiv deltakelse på minst 70% av undervisningen Godkjent – ikke godkjent
UiTs samleside om eksamen

More info about the coursework requirements

Tilgang til eksamen krever at 3 av 4 arbeidskrav er godkjent.

Re-sit examination

Studenter som ikke har bestått siste ordinære eksamen, tilbys kontinueringseksamen tidlig i påfølgende semester.
  • Earlier years and semesters for this topic