Soveltava matematiikka ja fysiikka (5 op)

Arviointiasteikko

0-5

Sisällön jaksotus

Sisällön tarkempi jaksotus julkaistaan opintojakson alussa.

Tavoitteet

Opiskelija hallitsee pyörimisliikkeen dynamiikan ja osaa soveltaa sitä mekanismiin sopivan moottorin valintaan. Opiskelija osaa sähkömagnetismin perusteet ja oppii rakentamaan pyörivän sähkömoottorin. Matemaattisena apuvälineenä kurssilla opiskellaan differentiaaliyhtälöitä ja niiden analyyttista ratkaisemista.

Tieto ja ymmärrys:
Opiskelijat ymmärtävät fysikaaliset luonnonlait sekä matemaattisen mallinnuksen periaatteet.

Tekninen analyysi:
Opiskelijat osaavat soveltaa oppimiaan mallinnusmenetelmiä käytännön suunnitteluongelmien ratkaisuun.

Sisältö

Mekanismien dynamiikka, sähkömagnetismi, Faradayn laki, Lenzin laki, differentiaaliyhtälöt ja niiden analyyttinen ratkaiseminen.

Aika ja paikka

Opintojakso toteutetaan 13.1.2024 - 20.4.2024

Oppimateriaalit

Materiaalia saatavilla opintojakson verkko-oppimisympäristössä.

Kirjallisuutta:
Suvanto, K. 2003. Tekniikan fysiikka: 1. [Helsinki]: Edita.
Suvanto, K. & Laajalehto, K. 2005. Tekniikan fysiikka: 2. 2. p. Helsinki: Edita.

Opetusmenetelmät

Lähiopetus. Tunnit kahdesti viikossa kampuksella.

Tenttien ajankohdat ja uusintamahdollisuudet

1. välikoe viikolla 8
2. välikoe viikolla 16

Välikokeiden 1. uusinta viikolla 19
Välikokeiden 2. uusinta viikolla 22

Toteutuksen valinnaiset suoritustavat

Monimuotototeutus keväällä 2025.

Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus

5op * 21h/op = 135h

Arvioitu ajankäyttö:
- oppitunnit 40 h
- itsenäinen harjoittelu 80 h
- harjoitustyö 9 h
- kokeet 6 h

Arviointikriteerit, tyydyttävä (1)

Kokonaisarviointi muodostuu n. 90% tentistä ja n.10% projektityöstä (sähkömoottorin rakentaminen).
Välttävä (1): Tunnet perusasiat ja -terminologian, mutta sinulla on puutteita niiden soveltamisessa. Pystyt ratkomaan välttävästi selkeitä perusratkaisuja.

Tyydyttävä (2): Tunnet perusasiat ja -terminologian, mutta sinulla on puutteita niiden soveltamisessa muihin kuin perusratkaisuihin. Pystyt ratkomaan tyydyttävästi selkeitä perusratkaisuja

Arviointikriteerit, hyvä (3)

Hyvä (3): Tunnet keskeiset asiat kurssilla käsitellyistä luonnonilmiöistä ja matemaattisista menetelmistä. Osaat soveltaa oppimaasi teoriaa käytäntöön yksinkertaisissa tilanteissa.

Kiitettävä (4): Hallitset kurssilla käsitellyt luonnonilmiöt ja matemaattiset menetelmät. Osaat soveltaa oppimaasi teoriaa käytäntöön.

Arviointikriteerit, kiitettävä (5)

Erinomainen (5) Hallitset kurssilla käsitellyt luonnonilmiöt ja matemaattiset menetelmät. Osaat luovasti soveltaa oppimaasi teoriaa käytäntöön myös kohtaamissasi uusissa ongelmatilanteissa.

Arviointikriteeri, hyväksytty/hylätty

Hyväksytty: Hallitset riittävän hyvin perustiedot ja -taidot ja pystyt soveltamaan tietojasi yksinkertaisiin ongelmiin.

Esitietovaatimukset

Lausekkeiden käsittely ja yhtälöiden ratkaiseminen. SI-yksiköiden käsittely. Voiman ja momentin käsitteet ja Newtonin lait. Voiman jakaminen komponentteihin ja statiikan perusteet. Tekninen taivutusteoria, erityisesti leikkausvoiman, taivutusmomentin sekä palkin taipuman välinen yhteys. Differentiaali- ja integraalilaskennan perusteet.

Lisätiedot

Kaksi välikoetta, harjoitustehtävät ja harjoitustyö vaikuttavat opintojakson arviointiin.