Opinto-opas

Tavoitteet

Opintojakso tarjoaa viitekehyksen, jonka puitteissa opiskelijalle annetaan mahdollisuus osata fysiikan keskeisiä perusteita sekä tekniikalle ominaisia toimintatapoja:
- Hyödyntää Kansainvälistä suure- ja mittayksikköjärjestelmää teknisen tiedon tulkinnassa ja selittämisessä.
- Tulkita ja ratkaista suureyhtälöitä sekä niiden tuloksia ja suureiden muutoksia sekä niiden vaikutuksia.
- Selittää suureiden riippuvuuksia toisistaan määrittelemällä uusia suureita ja tulkitsemalla luonnonilmiöitä.
- Arvioida käytettävien fysikaalisten ja teknisten käsitteiden ja menetelmien pätevyys- ja sovellusalueita.
- Yleistää fysikaaliset peruskäsitteet, -periaatteet sekä -vuorovaikutukset ja säilymisperiaatteet kaikkia fysikaalisia ilmiöitä yhdistäviksi tekijöiksi.

Sisältö

Mekaniikka, termofysiikka, sähkö- ja magnetismi, värähdysliike
- Jäykän kappaleen pyörimisliike
- Nesteiden ja kaasujen mekaniikka
- Lämpötila ja sen muuttuminen
- Lämpöenergia
- Lämpöenergian siirtyminen
- Sähkostatiikka
- Magneettikenttä
- Sähkömagneettinen induktio
- Värähdysliike

Oppimateriaalit

Insinöörifysiikka:
INKINEN, Pentti, Jukka Tuohi. Momentti 1, insinöörifysiikka. Kustannusosakeyhtiö Otava.
INKINEN, Pentti, Reijo Manninen, Jukka Tuohi. Momentti 2, insinöörifysiikka. Kustannusosakeyhtiö Otava.
Kaavasto- ja taulukkokirjat
SFS Online.

Fysikaalinen tutkimus:
Työohjeiden lisäksi suositellaan:
INKINEN, Pentti, Jukka Tuohi. Momentti 1, insinöörifysiikka. Kustannusosakeyhtiö Otava.
INKINEN, Pentti, Reijo Manninen, Jukka Tuohi. Momentti 2, insinöörifysiikka. Kustannusosakeyhtiö Otava.
Kaavasto- ja taulukkokirjat
SFS Online.

Opetusmenetelmät

Insinöörifysiikka:
Opintojaksolla käsitellään sen sisältöön liittyviä keskeisiä perusteita ja toimintatapoja sekä tavoitteisiin liittyviä tiimitehtäviä ja niiden esityksiä.
Fysikaalinen tutkimus:
Opintojakso sisältää fysikaalisiin perusmittauksiin liittyvää suunnittelua, laboratoriotyöskentelyä tiimeissä sekä tutkimusten raportointia.

Tenttien ajankohdat ja uusintamahdollisuudet

Ei tenttiä. Opintojakso koostuu osasuorituksista.

Pedagogiset toimintatavat ja kestävä kehitys

Lähi-/etäopetus, ennakko- ja harjoitustehtävät, tiimitehtävät, laboratoriotyöskentely tiimeissä, sähköinen oppimisympäristö.

Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus

Toteutus ECTS mukaisesti.
Insinöörifysiikka:
Opiskelija käyttää aikaa sisällön läpikäyntiin sekä tehtävien ratkaisuun ja esittämiseen.
Fysikaalinen tutkimus:
Opiskelija käyttää aikaa sisällön läpikäyntiin, laboratoriotyöskentelyn suunnitteluun ja toteuttamiseen sekä raportointiin.

Sisällön jaksotus

Insinöörifysiikka:
Opintojaksolla käsiteltävät sisällöt, oppikirjan otsikoiden mukaisesti, seuraavassa järjestyksessä:
- Lämpötila ja sen muuttuminen: Lämpötila ja sen mittaaminen. Kiinteiden aineiden ja nesteiden lämpölaajeneminen.
- Lämpöenergia: Lämpömäärä ja sisäenergia. Lämpökapasiteetti ja ominaislämpökapasiteetti. Olomuodon muutokset. Kalorimetria.
- Lämpöenergian siirtyminen: Konvektio. Johtuminen. Säteily.
- Sähköstatiikka: Sähkövaraus. Coulombin laki. Sähkökenttä. Gaussin laki. Potentiaali.
- Magneettikenttä: Magneettikenttä ja liikkuva varaus. Sähkövirran magneettikenttä.

Fysikaalinen tutkimus:
Opintojaksolla käsiteltävät sisällöt, seuraavassa järjestyksessä:
- Perehdyttäminen laboratoriotyöskentelyyn fysiikan laboratoriossa. Työturvallisuus ja ympäristönsuojelu fysiikan laboratoriossa.
- Perustason fysikaaliset laboratoriotyöt. Työryhmän työselostukset ja portfolio.
- Yhteinen laboratoriotyö. Työryhmän tutkimusraportti

Viestintäkanava ja lisätietoja

Fysikaalinen tutkimus on edeltävä opinto opintojaksolle Fysikaaliset projektityöt.

Arviointiasteikko

H-5

Arviointimenetelmät ja arvioinnin perusteet

Insinöörifysiikka:
Opiskelijan osaamista arvioidaan opiskelijatiimien saamien tiimitehtävien perusteella. Opintokokonaisuuksien jälkeen pidettävillä palautussessioilla tiimitehtävistä tehdään yksilö- ja tiimiarviointi. Opiskelijan osaamisen arviointi tapahtuu itsearviointina ja opiskelijatiimin osaamisen arvioinnin tekee opettaja. Opiskelija saa tiimiarvioinnin, kun opiskelijan yksilöarvioinnin arvosana on hyväksytty. Opiskelija saa yksilöarvioinnin, kun opiskelijatiimin tiimiarvioinnin arvosana on hyväksytty.
Insinöörifysiikan arvosana muodostuu opiskelijan yksilöarvioinnin ja tiimiarvioinnin keskiarvona.
Jokaisten tiimitehtävien itsearvioinnit ja palautukset on tehtävä kunkin palautussession aikana.
Hyväksytyn suorituksen arviointeja ei voi korottaa.

Fysikaalinen tutkimus:
Opiskelijan osaamista arvioidaan tutkimusraportin ja työselostuksista laaditun portfolion perusteella. Työkierron jälkeen palautettavan portfolion ja tutkimusraporttityön jälkeen palautettavan tutkimusraportin arvioinnin tekee opettaja. Fysikaalisen tutkimuksen arvosana muodostuu opiskelijatiimin tutkimusraportista saaman arvosanan sekä siihen laskevasti, neutraalisti tai korottavasti vaikuttavan portfolion perusteella.
Jokainen työkierron työ ja tutkimusraporttityö on suoritettava ajallaan sekä portfolion ja tutkimusraportin palautukset on tehtävä palautuspäivään mennessä.
Hyväksytyn suorituksen arviointeja ei voi korottaa.

Opintojakson kokonaisarvosana muodostuu Insinöörifysiikan ja Fysikaalisen tutkimuksen laajuuksien mukaan painotettuna keskiarvona. Opintojakso on hyväksytysti suoritettu, kun Insinöörifysiikka ja Fysikaalinen tutkimus ovat molemmat suoritettu hyväksytysti.