Insinöörifysiikka I ja kemia (5 op)

Arviointiasteikko

H-5

Sisällön jaksotus

Insinöörifysiikka I:
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.

Kemia:
Kemian osuus ajoittuu aikavälille 4.9-20.11.2020. Lähituntien osuus on 4.9-6.11, minkä jälkeen osaamisen osoittaminen kokeen muodossa 13.11.2020 (auditoriossa, mikäli korona sallii). Kokeen vastaukset käydään yhdessä läpi viimeisellä lähikerralla 20.11.
Sisältö:
-Aine ja alkuaine, atomin rakenne, jaksollinen järjestelmä
-Kemiallinen sitoutuminen
-Yksinkertaisten epäorgaanisten yhdisteiden nimeäminen
-Ainemäärä
-Hiilivedyt ja palaminen, reaktiolämpö
-sähkökemiallinen jännitesarja, galvaaninen kenno, normaalipotentiaali

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.

Opiskelija ymmärtää keskeiset kemian perusteoriat ja osaa soveltaa niitä omalla ammattialallaan sekä ottaa ratkaisuissaan huomioon ympäristönäkökohdat.

Sisältö

Fysiikka ja mittaaminen
- Suoraviivainen liike
- Käyräviivainen liike
- Hiukkasen dynamiikka
- Työ, teho ja energia
Alkuaineet, yhdisteet, olomuodot, kemiallinen reaktio, lämpökemia, hiilivetypolttoaineet ja palaminen, sähkökemia, kemikaalien työturvallisuus ja ympäristöasiat.

Oppimateriaalit

Insinöörifysiikka I:
INKINEN, Pentti, Jukka Tuohi. Momentti 1, insinöörifysiikka. Kustannusosakeyhtiö Otava.
Lisäksi suositellaan: Kaavasto- ja taulukkokirjat, SFS Online.

Kemia: soveltuvin osin: Hänninen, Hanna, Karppinen, Maarit, Leskelä, Markku, Pohjakallio, Maija. Tekniikan kemia. (2018) Edita Prima Oy. Helsinki: Lisäksi Maol ja/tai Tekniikan kaavasto.

Opetusmenetelmät

Insinöörifysiikka:
Opintojakson osassa käsitellään sen sisältöön liittyviä keskeisiä perusteita ja toimintatapoja sekä tavoitteisiin liittyviä tiimitehtäviä ja niiden esityksiä.

Tenttien ajankohdat ja uusintamahdollisuudet

Insinöörifysiikka I: ei tenttiä
Kemia: tentti 13.11.2020 (auditorio, mikäli korona sallii). 1. uusinta joulukuussa, 2. uusinta tammikuussa.

Pedagogiset toimintatavat ja kestävä kehitys

Insinöörifysiikka I:
Lähi-/etäopetus, tiimitehtävät, sähköinen oppimisympäristö.

Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus

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

Arviointimenetelmät ja arvioinnin perusteet

Insinöörifysiikka I:
Opiskelijan osaamista arvioidaan opiskelijatiimien saamien tiimitehtävien perusteella. 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.
Insinöörifysiikka I arvosana muodostuu opiskelijan saaman yksilöarvosanan ja opiskelijatiimin saaman tiimiarvosanan keskiarvona.

Kemia:
Hyväksytty suoritus edellyttää:
•hyväksyttyä koesuoritusta (vähintään puolet koepisteistä, 50%),
•alkuaine-esseen hyväksyttyä suoritusta
•vähintään puolet annetuista kotitehtävistä (puolet tehtävien kokonaismäärästä) on tehty.

Opintojakson arvosana muodostuu opiskelijan saaman Insinöörifysiikka I ja Kemian painotettuna keskiarvona.