Insinöörifysiikka 2 (3 op)

Arviointiasteikko

H-5

Sisällön jaksotus

Opintojaksolla käsiteltävät sisällöt, oppikirjan otsikoiden mukaisesti, seuraavassa järjestyksessä:
Aihe 1
- Työ, teho ja energia: Työ. Teho. Liike-energia ja työ-energiaperiaate. Potentiaalienergia. Mekaanisen energian säilyminen.
Aihe 2
- 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.
1. vaihtoehtoinen aihe 3
- Liikemäärä ja Impulssi: Liikemäärä. Impulssi. Liikemäärän säilyminen. Törmäykset.
- Jäykän kappaleen pyörimisliike: Kulmanopeus ja kulmakiihtyvyys. Pyörimisenergia ja hitausmomentti. Momentti. Pyörimisliikkeen perusyhtälö.
- Liikemäärämomentti: Liikemäärämomentti. Liikemäärämomentin säilyminen.
2. vaihtoehtoinen aihe 3
- Sähköstatiikka: Sähkövaraus. Coulombin laki. Sähkökenttä. Potentiaali.
- Magneettikenttä: Magneettikenttä ja liikkuva varaus.

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
- Työ, teho ja energia
- Lämpötila ja sen muuttuminen
- Lämpöenergia
- Lämpöenergian siirtyminen
- Sähköstatiikka
- Magneettikenttä

Oppimateriaalit

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

Opetusmenetelmät

Opintojaksolla käsitellään sen sisältöön liittyviä keskeisiä perusteita ja toimintatapoja sekä tavoitteisiin liittyviä tiimitehtäviä ja niiden esityksiä.

Tenttien ajankohdat ja uusintamahdollisuudet

Ei tenttiä. Opintojakso koostuu osasuorituksista.

Pedagogiset toimintatavat ja kestävä kehitys

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

Opintojaksolla kannustetaaan soveltamaan vastuullisuuden ja kestävän kehityksen periaatteita.

Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus

Toteutus ECTS mukaisesti.
Opiskelija käyttää aikaa sisällön läpikäyntiin sekä tehtävien ratkaisuun ja esittämiseen.

Arviointimenetelmät ja arvioinnin perusteet

Opiskelijan osaamista arvioidaan opiskelijatiimien saamien tiimitehtävien perusteella. Opintokokonaisuuksien jälkeen pidettävillä tiimitehtäväsessioilla muodostuu kuhunkin tiimitehtäviin perustuva yksilö- ja tiimiarviointi. Opiskelijan yksilöosaamisen arviointi tapahtuu tiimitehtäviä koskevien testien perusteella ja tiimiosaamisen arviointi tapahtuu tiimitehtävistä palautettavien esitysten perusteella. Testeistä saatava yksilöarvosana on 0...2 arvosanaa ja tiimitehtävien esityksistä saatava tiimiarvosana on 0...3 arvosanaa. Kullakin tiimitehtäväsessiolla opiskelijan kokonaisarvosana muodostuu näiden summana. Opiskelijan saama opintojakson arvosana muodostuu tiimitehtäväsessioiden kokonaisarvosanojen keskiarvona.

Jokaisten tiimitehtävien testit ja palautukset on tehtävä kunkin tiimitehtäväsession aikana.

Hyväksytyn suorituksen arviointeja ei voi korottaa.

Arvioitavat kohteet (CDIO Syllabus)
1. Fundamental Knowledge and Reasoning (Perustiedot ja päättelytaidot)
2. Personal and Professional Skills and Attributes (Henkilökohtaiset ja ammatilliset taidot ja ominaisuudet)
3. Interpersonal Skills: Collaboration, Teamwork and Communication (Vuorovaikutustaidot: Yhteistyö, tiimityö ja viestintä)

Lisätiedot

Itslearning.
Edeltävät opinnot: Insinöörifysiikka 1.