Syllabus

OSAAMISTAVOITTEET

Kurssin suoritettuaan opiskelija osaa

1. suorittaa fysikaalisia mittauksia ja analysoida saamiaan tuloksia,
2. soveltaa Newtonin lakeja kappaleen liiketilan määrittämiseen yksinkertaisissa tilanteissa myös kolmessa ulottuvuudessa,
3. käyttää työperiaatetta ja mekaanisen energian säilymistä tehtävien ratkaisemisessa,
4. ratkaista kappaleiden kimmoisia ja kimmottomia törmäyksiä,
5. analysoida dynamiikan tehtäviä, joissa esiintyy gravitaatio ja Coulombin voima,
6. nimetä sähköpiirin perussuureet ja -komponentit sekä soveltaa näitä tasavirtapiirin virtojen ja jännitteiden laskemisessa.

Laajuus: 5

Aikataulu: 02.11.2021 - 17.12.2021

Vastuuopettaja (voimassa koko opetussuunnitelmakauden):

Vastuuopettaja (koskee tätä kurssikertaa): Petri Salo, Jani Sainio

Kurssin yhteystiedot (koskee tätä kurssikertaa):

Kurssin CEFR-taso (voimassa koko opetussuunnitelmakauden):

Opetuskieli ja suorituskielet (koskee tätä kurssikertaa):

Teaching language: Finnish. Languages of study attainment: Finnish, Swedish

SISÄLTÖ, ARVIOINTI JA KUORMITTAVUUS

Sisältö

• voimassa koko opetussuunnitelmakauden:

  Aina välttämätön aines:

  Tietäminen: Yksiköt ja suureet, suuruusluokka ja dimensiot; Hiukkasen paikka, nopeus, kiihtyvyys, liikemäärä ja pyörimismäärä; Voiman käsite, liikeyhtälö ja Newtonin lait; Työn käsite, liike- ja potentiaalienergia sekä teho; Gravitaatio ja Coulombin 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 kinematiikka kolmessa ulottuvuudessa; Hiukkasen dynamiikka ja kitka, jousivoima, painovoima ja sähköstaattinen 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.

  Soveltaminen: Yhteys kokeellisten mittausten ja teorian välillä; Tasapainoehdot; Harmoninen värähtelijä; Planeettaliike.

Toteutus, työmuodot ja arvosteluperusteet

• voimassa koko opetussuunnitelmakauden:

  Luennot, laskuharjoitukset, laboratoriotyöt, tentti.

• koskee tätä kurssikertaa

  Kurssin voi suorittaa kahdella eri tavalla.

  Suoritustapa 1 koostuu neljästä osiosta:

  • Luentojen esitehtävät, joista voi saada enintään 20 pistettä. Näitä pitää yrittää tehdä vähintään 5 kertaa (max 10).
    

  • Palautettavat työt (2 käsitekarttaa, 6 luentotenttiä, 2 oppimispäiväkirjaa), enintään 40 pistettä. Näistä pitää palauttaa vähintään 1 käsitekartta, 3 luentotenttiä ja 1 oppimispäiväkirja.
    

  • Laboratoriotyöt, jotka on suoritettava hyväksytysti ja joista voi saada enintään 20 pistettä.

  • Stack-harjoitukset (to-laskutupa, sähköinen palautus), enintään 20 pistettä. Stack-tehtävissä ei ole suoritusalarajaa.
    

  HUOM! Suoritustapa 1 ei sisällä kurssitentin (KT) suorittamista.
  

  Yhteispisteet saadaan laskemalla kaikki pisteet yhteen (max 100 p). Puuttuvia suorituksia tai pisteitä ei voi korvata ylimääräisillä tehtävillä. Jos yllä olevat lihavoidut vähimmäisvaatimukset eivät täyty, tulee kurssi suorittaa tapaa 2 käyttäen.
  Samoin arvosanakorotukset tulee tehdä käyttäen tapaa 2.
  
  

  Pistematriisi

  Pisteiden kerääntyminen suoritustavassa 1 (max pisteet)				Viikko
  Vkon pv (klo)	Tehtävä	44	45	46	47	48	49	50
  Ma/To (18:00)	Käsitekartan palautus					5	5
  Ti (10:00)	Luentojen esitehtävien palautus		2	2	2	2	2
  Ke (10:00)	Luentojen esitehtävien palautus	2	2	2	2	2
  Ke (12-14)	Luentotentti	2	2	2	2	2		10
  To (10-12)	Stack-harjoitukset (ma klo 02:00)	4	4	4	4	4
  Pe (10:00)	Oppimispäiväkirjan palautus			5			5
  Ma-Pe	Laboratoriotyöt (harjoittelu- paketti + lähi- ja etälabratyö)			4	8	8
  Yhteensä		8	10	19	18	23	12	10	=100

  Lihavoituna suoritustavassa 2 hyväksiluetut pisteet.
  

  
  

  EXAM-tentistä lisätietoa kurssisivuilla.

  Tavan 1 viimeinen luentotentti (10 p) on EXAM-tentti 13.-16.12.
  

  
  

  Suoritustapa 2 koostuu kolmesta osiosta:
  

  • Laboratoriotyöt, jotka on suoritettava hyväksytysti ja joista voi saada enintään 20 pistettä.
    

  • Stack-harjoitukset (to-laskutupa, sähköinen palautus), enintään 20 pistettä.
    

  • Kurssitentti (KT) on salitentti, josta voi saada enintään 60 pistettä.
    

  Kurssitentti on joulukuussa ja uusintatentit helmi- ja kesäkuussa. Uusintatentteihin pitää ilmoittautua Sisussa.
  

  
  

  Tenttialue kirjasta: Luvut (Chapters) 1-11 sekä kappaleet 12.1-12.2, 21.1-21.6, 21.10, 23.1-23.2, 23.7, 24.1-24.4, 25.1-25.5, 26.1-26.4.
  

  Arvosanarajat (alustavat pisterajat):
  

  1 50 - 59 p

  2 60 - 69 p

  3 70 - 79 p

  4 80 - 89 p

  5 90 - 100 p

  Kokonaispisteiden pyöristys tehdään kahden numeron tarkkuuteen.

  
  

Työmäärä toteutustavoittain

• voimassa koko opetussuunnitelmakauden:

  Kontaktiopetusta 50 h, itsenäistä työskentelyä 80 h.

PERUSTIETOJA

Oppimateriaali

• voimassa koko opetussuunnitelmakauden:

  Douglas C. Giancoli, Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics, 4th Edition, Pearson Prentice Hall.

Korvaavuudet

• voimassa koko opetussuunnitelmakauden:

  Korvaavuudet

Esitiedot

• voimassa koko opetussuunnitelmakauden:

  Esitiedot

LISÄTIETOJA

Lisätietoja

• voimassa koko opetussuunnitelmakauden:

  Vastaava kurssi PHYS-A2110 Yliopistofysiikan perusteet (CHEM).

  Opetusperiodi:

  2020-2021 Syksy II

  2021-2022 Syksy II

  Kurssin kotisivu: https://mycourses.aalto.fi/course/search.php?search=PHYS-A1110

  Ilmoittautuminen: Lukuvuonna 2021-2022 opetukseen ilmoittaudutaan WebOodin sijaan Sisussa (sisu.aalto.fi).

  WebOodissa.

Kurssin aikataulu

• koskee tätä kurssikertaa

  Opetusvko	Aihepiiri	Lisätietoa
  44. viikko	Kurssikäytänteet Kinematiikka	Kurssikäytänteet. Suureet, yksiköt ja liike yhdessä ja kahdessa ulottuvuudessa. (Giancoli § 1-3)
  45. viikko	Laboratoriotyöt Dynamiikka	Tutustuminen laboratoriotöiden tekemiseen. Newtonin lait ja niiden sovellukset. Gravitaatio. (Giancoli § 4-6)
  46. viikko	Työ ja energia	Työ, energia ja liike-energia. Potentiaalienergia. Gravitaation ja jousivoiman potentiaalienergia. Teho. Energian säilyminen. (Giancoli § 7-8)
  47. viikko	Törmäykset Pyörimisliike	Liikemäärä. Liikemäärän säilyminen. Törmäykset. Massakeskipiste. (Giancoli § 9) Tutustutaan pyörimisen peruskäsitteisiin.  (Giancoli § 10-11)
  48. viikko	Sähköoppi	Tutustutaan käsitteisiin: Sähkövaraus ja -kenttä. Sähköinen potentiaali ja potentiaaliero (jännite). (Giancoli § 21 ja 23) Kapasitanssi, sähkövirta, resistanssi, teho, lähdejännite. Kirchhoffin lait. (Giancoli § 24-26)
  49. viikko	Kertaus	Kerrataan kurssin aihepiirit.

  
  

Description