InsinöörifysiikkaLaajuus (6 op)

Osaamistavoitteet

Opintojakso antaa insinööriopiskelijalle tarpeelliset fysiikan perustiedot mekaniikasta, lämpöopista ja sähköopista. Opiskelija ymmärtää, että fysiikan teoriat ovat insinöörisovellusten todellisuutta kuvaavia malleja, jotka perustuvat havaintoihin ja kokeellisiin mittauksiin. Opiskelija osaa luokitella luonnonilmiöitä ja tuntee niiden kuvaamiseen liittyvät fysiikan lait, mihin ne perustuvat ja mitkä ovat niiden rajoitukset. Opiskelija ymmärtää fysiikan käytännön sovellusten perusteet.
-----
Opintojakson suoritettuaan opiskelija tuntee ilmiöiden kuvaamiseen liittyvät suureet ja osaa soveltaa fysiikan lakeja suureyhtälöiden muodostamiseen ja niiden ratkaisemiseen.

Sisältö

Kinematiikka (vektorit ja skalaarit, kinematiikka yksi- ja kaksiulotteisessa liikkeessä)
Dynamiikka (Newtonin lait ja niiden sovellukset, työ ja energia, energian säilyminen, liikemäärä ja törmäykset, ympyräliike, jäykän kappaleen dynamiikka, statiikka, gravitaatio)
Nesteet
- hydrostatiikka (paine, hydrostaattinen paine, Arkhimedeen laki)
- hydrodynamiikka (jatkuvuusyhtälö, Bernoullin yhtälö, viskositeetti, laminaari- ja turbulentti virtaus)
Lämpöoppi (lämpötila, lämpölaajeneminen, aineen lämpöopilliset ominaisuudet, lämmön siirtyminen)
Sähköstatiikka (sähkövaraus, Coulombin laki, sähkökenttä, eristeet ja johteet, varauksen liike sähkökentässä, potentiaaliero ja jännite, kapasitanssi ja levykondensaattori, kondensaattorien kytkennät)
Tasavirtapiirit (virta ja resistiivisyys, Ohmin laki, sähköteho, Kirchhoffin lait, vastusten kytkennät, resistiiviset anturit, virran ja jännitteen mittaaminen)
-----
- kiihtyvyysanturi kinematiikan ja dynamiikan sovelluksissa
- paine- ja virtausanturit
- nestepatsasmanometri, Venturin putki, Pitot'n putki
- kiinteän aineen mekaaniset ominaisuudet (normaalijännitys, kimmokerroin, leikkausjännitys, liukukerroin, Poissonin luku ja puristuvuuskerroin)
- lämmön siirtyminen monikerrosrakenteessa, lämpötase
- Gaussin laki, katodisädeputki, mikroaaltouuni, RC-piirit
- pietsokiteet, kapasitiiviset anturit (siirtymä, kiihtyvyys, paine, pinnankorkeus), resistiiviset anturit, suprajohtavuus, termistori, termopari, Wheatstonen silta, venymaliuska

Esitietovaatimukset

-

Lisätiedot

Luokkahuoneopetusta: 56 h
Laskuharjoituksia: 28 h
Harjoitustyö: 10 h
Tentit: 9 h
Opiskelijan itseopiskelu: -
Yhteensä: -
Kuormittavuusanalyysin seuranta tehty: -