Insinöörifysiikan perusteet (5 op)

Arviointiasteikko

H-5

Sisällön jaksotus

Opintojaksolla käsiteltävät sisällöt, oppikirjan otsikoiden mukaisesti, seuraavassa järjestyksessä:
- Fysiikka ja mittaaminen: Suure- ja mittayksikköjärjestelmät. Merkitsevät numerot. Käytännön ohjeita.
- Suoraviivainen liike: Siirtymä, keskinopeus ja keskivauhti. Hetkellinen nopeus. Kiihtyvyys. Tasaisesti muuttuva liike.
- Käyräviivainen liike: Paikka- ja nopeusvektorit. Kiihtyvyysvektori. Suhteellinen nopeus.
- Hiukkasen dynamiikka: Newtonin ensimmäinen laki. Newtonin toinen laki. Newtonin kolmas laki. Newtonin lakien sovelluksia. Kitka.
- Työ, teho ja energia: Työ. Teho. Liike-energia ja työ-energiaperiaate. Potentiaalienergia (gravitaation potentiaalienergia). Mekaanisen energian säilyminen.
- Liikemäärä ja impulssi: Liikemäärä. Impulssi. Liikemäärän säilyminen. Törmäykset.
- Jäykän kappaleen pyörimisliike: Kulmanopeus ja kulmakiihtyvyys. Momentti.
- Nesteiden ja kaasujen mekaniikka: Paine. Hydrostaattinen paine. Arkhimedeen laki.

Opintojakson tiedot -kohdasta poiketen opintojakso ei sisällä oppikirjan lukua Ympyräliike, mutta sisältää luvut Jäykän kappaleen pyörimisliike sekä Nesteiden ja kaasujen mekaniikka.

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
- Fysiikka ja mittaaminen
- Suoraviivainen liike
- Käyräviivainen liike
- Hiukkasen dynamiikka
- Työ, teho ja energia
- Liikemäärä ja impulssi
- Ympyräliike

Aika ja paikka

Syyslukukausi 2018, Sepänkadun toimipiste.

Oppimateriaalit

INKINEN, Pentti, Jukka Tuohi. Momentti 1, 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.

Pedagogiset toimintatavat ja kestävä kehitys

Lähiopetus, etäopetus, tiimitehtävät, Itslearning.

Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus

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

Arviointimenetelmät ja arvioinnin perusteet

Opiskelijan osaamista arvioidaan opiskelijatiimien saamien tiimitehtävien avulla. Tiimitehtävistä tehdään yksilö- ja tiimiarviointi. Opiskelijan yksilöarviointi tapahtuu itsearviointina ja opiskelijatiimin tiimiarvioinnin tekee opettaja. Opiskelija saa tiimiarvioinnin, kun opiskelijan saama yksilöarvioinnin arvosana on hyväksytty. Opiskelija saa yksilöarvioinnin, kun tiimin saama tiimiarvioinnin arvosana on hyväksytty.
Opintojakson arvosana muodostuu opiskelijan saaman yksilöarvosanan ja opiskelijatiimin saaman tiimiarvosanan painotettuna keskiarvona.