Differentiaaliyhtälöt rakennustekniikassa (3op)

Osaamistavoitteet

Opintojakson tarkoitus: Käytyäsi tämän opintojakson ymmärrät, miten differentiaaliyhtälöitä käytetään rakennustekniikassa palkin taipumien laskemiseen.

Opintojakson osaamiset: Opintojaksolla edistetään ja arvioidaan tietoa ja ymmärrystä insinööritieteiden pohjana olevista matemaattisista periaatteista differentiaaliyhtälöiden osalta.

Opintojakson osaamistavoite: Opintojakson käytyäsi ymmärrät differentiaaliyhtälön käsitteen. Osaat ratkaista ensimmäisen kertaluvun differentiaaliyhtälöitä apuvälineitä käyttäen. Ymmärrät alku- ja reunaehtojen merkityksen. Osaat ratkaista rakennustekniikkaan liittyviä soveltavia tehtäviä.

Sisältö

Opintojaksolla perehdyt seuraaviin aiheisiin:

- Kuorman yhtälön määrittäminen
- Reunaehtojen määrittäminen tuennan mukaisesti
- Differentiaaliyhtälöiden käsite ja ratkaisu sekä reunaehtojen tarkistaminen
- Differentiaaliyhtälön ratkaiseminen integroimalla
- Palkin leikkausvoiman, taivutusmomentin, taipuman ja taipumaviivan laskenta sekä näiden kuvaajat ja kuvaajien tulkinta
- Ääriarvojen käyttö palkin suurimman taipuman laskemisessa

Esitietovaatimukset

Ymmärrät derivaatan käsitteen ja osaat soveltaa derivaattaa optimointitehtävissä. Ymmärrät integraalin käsitteen. Osaat derivoida ja integroida funktioita käyttäen tarvittaessa apuvälineitä.

Arviointikriteerit, tyydyttävä (1)

Välttävä 1: Tunnet differentiaaliyhtälön käsitteen. Ymmärrät, kuinka differentiaaliyhtälöitä voidaan käyttää rakennustekniikassa palkin taipumien laskentaan. Osaat tarkistaa differentiaaliyhtälön ratkaisun ja sen, että annettu ratkaisu toteuttaa alku- ja reunaehdot. Osaat ratkaista palkin taipuman mallin avulla.

Tyydyttävä 2: Olet saavuttanut tavoitellut osaamiset (ks arvosanan 1 kriteerit). Osaat ratkaista palkin taipuman ilman mallia, mutta joskus päättelysi on puutteellista tai laskelmasi virheellisiä.

Arviointikriteerit, hyvä (3)

Hyvä 3: Olet saavuttanut tavoitellut osaamiset (ks arvosanan 1 kriteerit). Tunnet lähes kaikki käsitteet ja menetelmät ja osaat soveltaa niitä itsellesi tutuissa tilanteissa usein täydellisesti päätellen ja virheettömästi laskien.

Kiitettävä 4: Olet saavuttanut tavoitellut osaamiset (ks arvosanan 1 kriteerit). Tunnet lähes kaikki käsitteet ja menetelmät ja osaat soveltaa niitä myös itsellesi uusissa tilanteissa lähes aina täydellisesti päätellen ja virheettömästi laskien.

Arviointikriteerit, kiitettävä (5)

Erinomainen 5: Olet saavuttanut tavoitellut osaamiset (ks arvosanan 1 kriteerit). Tunnet kaikki käsitteet ja menetelmät ja osaat soveltaa niitä itsellesi uusissa tilanteissa asioita yhdistellen, täydellisesti päätellen ja virheettömästi laskien.