Huomaa! Kurssikuvaus vahvistetaan kahdeksi lukuvuodeksi kerrallaan ja esimerkiksi osaamistavoitteet, arviontimenetelmät ja keskeinen sisältö pysyvät pääsääntöisesti samana. Kullakin toteutuskerralla voidaan kuitenkin kurssiesitteen avulla tarkentaa ja muuttaa kurssin toteutustapaa, kuten kontaktiopetuksen järjestämistapaa, arviointimenetelmien painotusta tai materiaaleja.
OSAAMISTAVOITTEET
- Kurssin suoritettuaan opiskelija osaa suorittaa fysikaalisia mittauksia ja analysoida saamiaan tuloksia,
- soveltaa Newtonin lakeja kappaleen liiketilan määrittämiseen yksinkertaisissa tilanteissa myös kolmessa ulottuvuudessa,
- käyttää työperiaatetta ja mekaanisen energian säilymistä tehtävien ratkaisemisessa,
- ratkaista kappaleiden kimmoisia ja kimmottomia törmäyksiä,
- analysoida dynamiikan tehtäviä, joissa esiintyy gravitaatio ja Coulombin voima,
- nimetä sähköpiirin perussuureet ja -komponentit sekä soveltaa näitä tasavirtapiirin virtojen ja jännitteiden laskemisessa.
Laajuus: 5
Aikataulu: 12.01.2021 - 22.02.2021
Vastuuopettaja (voimassa 01.08.2020-31.07.2022): Jouko Lahtinen, Jani Sainio
Vastuuopettaja (koskee tätä kurssikertaa): Jouko Lahtinen, Jani Sainio
Kurssin yhteystiedot (voimassa 04.12.2020-21.12.2112):
Luentoihin ja harjoituksiin liityvät asiat: Jouko.Lahtinen@aalto.fi
Laboratoriotöihin liittyvät asiat: Jani.Sainio@aalto.fi
Kurssin CEFR-taso (koskee tätä kurssikertaa):
Opetuskieli ja suorituskielet (voimassa 01.08.2020-31.07.2022):
Opetuskieli: suomi
Suorituskielet: suomi, ruotsi
SISÄLTÖ, ARVIOINTI JA KUORMITTAVUUS
Sisältö
Voimassa 01.08.2020-31.07.2022:
Aina välttämätön aines:
Tietäminen: Hiukkasen paikka, nopeus, kiihtyvyys, liikemäärä ja pyörimismäärä; Voiman käsite, liikeyhtälö ja Newtonin lait; Työn käsite, liike- ja potentiaalienergia sekä teho; Coulombin voima ja magneettinen voima; Liikemäärän, pyörimismäärän, energian ja varauksen säilyminen; Jännitelähde, johdin ja vastus tasavirtapiirissä sekä jännite, sähkövirta ja resistanssi; Ohmin laki ja Kirchhoffin lait.
Soveltaminen: Yksinkertaisten kokeellisten mittausten suorittaminen ja tulosten analysointi; Hiukkasen dynamiikka ja kitka, jousivoima, painovoima, sähköstaattinen ja magneettinen voima; Työ ja energia erilaisissa fysikaalisissa tilanteissa; Hiukkasten törmäykset; Tasavirtapiirin jännitteen ja virran laskeminen ja mittaaminen.
Tarpeellinen ja täydentävä aines:
Tietäminen: Perusvuorovaikutukset; Suhteellinen liike; Hiukkasjoukon massakeskipiste ja hitausmomentti; Voiman momentti; Kentän käsite; Jännitteen ja virran yhteys energiaan ja varaukseen; Potentiaali; Kondensaattori ja kapasitanssi; sähköinen ja magneettinen dipoli.
Soveltaminen: Yhteys kokeellisten mittausten ja teorian välillä; Tasapainoehdot; Harmoninen värähtelijä.
Toteutus, työmuodot ja arvosteluperusteet
Voimassa 01.08.2020-31.07.2022:
Luennot, laskuharjoitukset, laboratoriotyöt, tentti.
Koskee tätä kurssikertaa:
Kurssin suoritus koostuu pakollisesta tentistä, pakollisista laboratoriotöistä ja vapaaehtoisesta kurssin aikaisesta työskentelystä.
Hyväksytty arvosana edellyttää vähintään 50 pistettä kurssin loppuarvioinnissa. Pisteitä voi kerätä seuraavien sääntöjen mukaan:
- Tentistä (T) on mahdollista saada 30 pistettä. Pelkällä tentillä kurssia ei voi suorittaa.
- Laboratoriotöistä (B) voi saada 20 pistettä. Laboratoriotyöt ovat pakollinen osa kurssia
- Kurssin kuluessa voi kerätä pisteitä tekemällä luennoille valmistavia tehtäviä (Q), näyttämällä osaamista luennoilla (L), ratkaisemalla laskuharjoitustehtäviä (H) ja kertaustehtäviä (K).
- Yhtä luento- ja laskuharjoituskertaa kohti voi kerätä korkeintaan 5 pistettä. Huomatkaa, että summa \( W_i=\sum{(L_i+H_i+K_i+Q_i)}\) voisi olla enemmän kuin 5 pistettä, joten kaikkia kurssilla tarjolla olevia tehtäviä ei ole tarkoitus tehdä. Tehkää sitä, mistä opitte.
- Kymmenestä luento- ja laskuharjoituskerrasta voi kerätä yhteensä 50 pistettä. Rajoitusehtojen takia täysiä pisteitä varten pitää tehdä töitä jokaiseen luento- ja laskuharjoituskertaan liittyen.
- Kurssin aikaisesta työstä kerättyjä pisteitä \( W=\sum{W_i}\) (i=1...10) otetaan loppuarvostelussa mukaan suhteessa siihen, kuinka paljon opiskelija saa pisteitä tentissä. Näin kurssia ei voi suorittaa harjoitustehtäviä kopioimalla.
- Matemaattisesti kurssin loppupisteet saadaan lausekkeesta \( P=T+B+\mathrm{min}(2T,W) \)
MyCoursesin Arvioinnit -sivulle
lasketaan ajoittain Luentopisteiden, MP-pisteiden ja harjoittelupaketin pisteiden perusteella alustava pistemäärä, joka kertoo kuinka paljon tenttipisteisiin lisättäviä pisteitä on viimeiseen päivitykseen mennessä kertynyt. Koska tenttipisteitä ei tässä
vaiheessa tunneta, pistemäärä on vain suuntaa antava. Arvioinnit -sivu löytyy vasemmasta sivupalkista.
Laboratoriotöiden pisteet ilmoitetaan erikseen.
Lopulliset pisteet näkyvät kurssin suoritusilmoituksessa tentin jälkeen.
Työmäärä toteutustavoittain
Voimassa 01.08.2020-31.07.2022:
Luennot 5 x 4 h = 20 h, laskuharjoitukset 5 x 4 h =20 h, laboratoriotyöt 3 x 3 h = 9 h, luentoihin ja laboratoriotöihin valmistautuminen 40 h, laskuharjoitustehtävien ratkaiseminen 20 h, kertaaminen ja tenttiin valmistautuminen 20 h, tentti 3 h.
Koskee tätä kurssikertaa:
Laboratoriotöiden työmäärä on kahdessa etälaboratoriotyössä 4h kummassakin ja harjoittelupakettiin käytetään 1h, yhteensä 9h laboratoriotöihin.
PERUSTIETOJA
Oppimateriaali
Voimassa 01.08.2020-31.07.2022:
Douglas C. Giancoli, Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics, 4th Edition, Pearson Prentice Hall, luvut 4, 5, 7-11, 21, 23-27 soveltuvin osin.
Korvaavuudet
Voimassa 01.08.2020-31.07.2022:
Vastaavat kurssit PHYS-A0110/PHYS-A1110 Yliopistofysiikan perusteet.
Esitiedot
Voimassa 01.08.2020-31.07.2022:
Lukion pitkä matematiikka, lukion pakollinen fysiikan kurssi FY1 sekä Differentiaali- ja integraalilaskenta 1 tai vastaavat tiedot.