Mekaniikka ja virtauksetLaajuus (3 op)

Osaamistavoitteet

Opiskelija osaa
- käsitellä suureyhtälöitä ja graafisia kuvaajia
- suorittaa mekaniikan yksikkömuunnoksia ja käyttää niissä etuliitteitä ja kymmenpotensseja
- kuvailla erilaiset voimatyypit ja piirtää kappaleen voimakuvion
- esittää Newtonin lait ja mallintaa kappaleen dynamiikkaa Newtonin lakien avulla
- määritellä työn, liike- ja potentiaalienergian sekä tehon
- suorittaa virtausopin yksikkömuunnoksia
- määritellä tiheyden ja paineen ja soveltaa kyseisiä määritelmiä
- kuvailla paineen jakautumista ja vaikutusta nesteessä ja kaasussa
- esittää hydraulisen nosturin toimintaperiaatteen
- tarkastella nesteen ja kaasun painetta eri syvyyksillä
- esittää Arkhimedeen lain ja soveltaa sitä
- määritellä virtausnopeuden, tilavuusvirran ja massavirran ja kuvailla virtausta niiden avulla
- tarkastella virtausnopeuden muutoksia jatkuvuusyhtälön avulla
- suunnitella ja suorittaa fysikaalisia mittauksia

Sisältö

- suureyhtälöt ja mekaniikan yksikkömuunnokset
- dynamiikka: voiman käsite, voimatyypit, voimakuvio, Newtonin lait
- energia: energian käsite, työ, mekaaninen energia, mekaniikan energiaperiaate, teho
- virtausopin yksikkömuunnokset
- tiheys ja paine
- paine nesteessä ja kaasussa
- hydraulinen nosturi
- nesteen ja kaasun paineen riippuvuus syvyydestä
- Arkhimedeen laki
- virtausnopeus, tilavuusvirta ja massavirta
- jatkuvuusyhtälö

Arviointikriteerit, tyydyttävä (1)

Opiskelija osaa
- käsitellä yksinkertaisia suureyhtälöitä ja suorittaa keskeisimpiä mekaniikan yksikkömuunnoksia
- kuvailla voiman käsitteen ja piirtää kappaleen voimakuvion
- suorittaa keskeisimpiä virtausopin yksikkömuunnoksia
- soveltaa paineen määritelmää

Arviointikriteerit, hyvä (3)

Opiskelija osaa
- mallintaa kappaleen dynamiikkaa, kun voimat ovat yhdensuuntaisia
- kuvailla energian ja tehon käsitteet
- kuvailla paineen jakautumista ja vaikutusta nesteessä ja kaasussa
- käsitellä laskennallisesti hydraulista nosturi
- määrittää nesteen ja kaasun paineen tietyllä syvyydellä

Arviointikriteerit, kiitettävä (5)

Opiskelija osaa
- mallintaa kappaleen dynamiikkaa, kun voimat eivät ole yhdensuuntaisia
- kuvailla energian konversiota ja siirtymistä yksinkertaisissa systeemeissä
- määrittää kappaleeseen kohdistuvan nosteen ja soveltaa Arkhimedeen lakia tasapainotilanteissa
- määrittää aineen tilavuus- ja massavirran
- kuvailla virtausta virtausnopeuden, tilavuusvirran ja massavirran avulla
- tarkastella virtausnopeuden muutoksia jatkuvuusyhtälön avulla