Kaisa_2012_3_photo by Veikko Somerpuro

Enrol
18.3.2020 at 08:00 - 7.4.2020 at 23:59

Timetable

Description

Opintojaksosta vastaa fysikaalisten tieteiden kandiohjelma.

FYS1001 Vuorovaikutukset ja kappaleet, FYS1002 Vuorovaikutukset ja aine, Matemaattiset apuneuvot 1-3

Suositellaan kurssin Fysiikan matemaattiset menetelmät Ia ja Ib samanaikaista suorittamista.

Osaa soveltaa Newtonin mekaniikkaa annetun järjestelmän dynamiikan ratkaisemiseen inertiaalisessa sekä ei-inertiaalisessa (pyörivässä) koordinaatistossa. Osaa tarvittavat vektorianalyysin menetelmät ja osaa soveltaa niitä kaksi- ja kolmiulotteisessa avaruudessa tapahtuvan liikkeen kuvaamiseen. Opiskelija osaa tunnistaa järjestelmän kuvailuun sopivat yleistetyt koordinaatit, muodostaa järjestelmän Lagrangen funktion ja johtaa Lagrangen liikeyhtälöt. Osaa analysoida liikeyhtälöitä käyttämällä efektiivisen potentiaalin käsitettä ja tunnistaa tarvittavat menetelmät liikeyhtälöiden ratkaisemiseksi. Osaa ratkaista ominaisarvo-ongelman ratkaisuun ja soveltaa tätä kytkettyjen värähtelijöiden ominaismoodien ja jäykän kappaleen päähitausmomenttien määräämiseen.

  • Newtonin lait ja niiden soveltaminen, liike pyörivässä koordinaatistossa.
  • Keskeisliike, erityisesti Keplerin liike.
  • Lagrangen mekaniikka: vapausasteiden käsite, yleistetyt koordinaatit ja Lagrangen yhtälöt.
  • Kytketyt harmoniset värähtelijät.
  • Jäykän kappaleen liike.
  • Hamiltonin mekaniikan alkeet.

Kurssikirjana toimii H. Koskinen, R. Vainio: Klassinen mekaniikka luvut 1-7.

Vaihtoehtoiseksi materiaaliksi ja oheislukemistoksi esimerkiksi:

  • H. Goldstein, C. P. Poole, J. L. Safko: Classical mechanics.

Viikottaiset luennot, opiskelijan itsenäinen työskentely, viikoittain palautettavat laskuharjoitukset, joita lasketaan osittain laskupajoissa assistenttien tuella pienryhmissä ja osittain itsenäisesti. Laskuharjoitukset palautetaan assistenteille jotka pisteyttävät ne.

Arvosana määräytyy kurssin alussa sovittavalla tavalla.

Kurssi toteutetaan case-opetuksena. Kurssin suoritukseen vaaditaan läsnäolo case-opetustilaisuuksissa, näihin valmistavien viikottaisten ryhmä- ja yksilötehtävien palauttaminen sekä viikottaisten laskuharjoitustehtävien palauttaminen. Kurssin arvosana määräytyy näiden osasuoritusten perusteella kurssin verkkosivulla ilmoitetulla tavalla. Vaihtoehtoisesti kurssin voi suorittaa tentillä.