Fysiikan laboratoriotyötLaajuus (3 op)

Osaamistavoitteet

Opintojakso antaa opiskelijalle näkemystä fysiikan kokeellisesta perustasta. Opiskelija oppii, miten hallittuja kokeita suoritetaan fysiikan lakien testaamiseksi. Samalla se antaa monipuolisen kuvan sekä perinteisistä mittalaitteista että tietokoneavusteisista laitteistoista, joiden avulla voidaan esimerkiksi havainnoida ja samalla tallentaa tietoa ajallisesti muuttuvista suureista.
-----
Opintojaksoa suorittaessaan opiskelija saa kokemusta mittaamisesta. Opiskelija oppii käyttämään monia mittalaitteita käytännössä ja tulee tietoiseksi nykyaikaisten mittauslaitteiden ja järjestelmien mahdollisuuksista. Opiskelija oppii soveltamaan tietokoneavusteisia mittausjärjestelmiä ja tulostenkäsittelymenetelmiä, kehittyy arvioimaan mittaustulosten ja niistä laskettujen suureiden tarkkuutta ja suureyhtälöiden pätevyysaluetta sekä harjaantuu työselostusten kirjoittamiseen.

Sisältö

Fysiikan eri osa-alueisiin liittyviä mittauksia tehdään pienryhmissä. Mittauksissa käytetään sekä perusmittavälineitä että tietokoneeseen liitettyjä antureita. Oppitunneilla perehdytään myös mittaustiedon matemaattisiin käsittelymenetelmiin ja mittausepävarmuuden arviointiin. Useissa mittauksissa käytetään tietokoneita tiedon keräämiseen ja analysoimiseen sekä graafiseen esittämiseen. Laboratoriotöistä laaditaan kirjallisia selostuksia, joissa selvitetään keskeiset mittausjärjestelyihin ja -havaintoihin, tulosten käsittelyyn ja mittausepävarmuuden arviointiin liittyvät vaiheet sekä ilmoitetaan lopputulokset ja niiden epävarmuus.
-----
Ryhmätöitä tehdään 8-10 kappaletta. Niiden aiheet voivat olla esimerkiksi seuraavia:
Anturien kalibrointi, tarkkuus ja tietokonepohjainen mittausjärjestelmä
Jousivakio, jousivärähtelyt ja maan vetovoiman kiihtyvyys
Kimmo- ja liukukertoimen määrityksiä
Kitkakertoimien mittauksia kiihtyvyys- ja voima-antureilla
Harmoninen liike
Hissin ja ihmisen liikkeen dynamiikka
Veden ominaishöyrystymislämmön määritys
Kalorimetrisia mittauksia
Lämpösäteilymittauksia ja pintojen emissiivisyyden määrityksiä
Pintajännityksen määrityksiä voima-anturilla
Kondensaattori ja väliaineen permittiivisyys
RC-piirit tai diodien ominaisuudet
Sähkömagneettinen induktio
Radioaktiivisuus
Gammasäteilyn absorptio väliaineessa

Lisätiedot

Laboratoriotyöt 42 h
Harjoitustyöt 10 h
Opiskelijan itseopiskelu: -
Yhteensä: -
Kuormittavuusanalyysin seuranta tehty: -