FYSA2020 Mekaniikka (5 op)
Osaamistavoitteet
Opintojakson suoritettuaan opiskelija ymmärtää Newtonin mekaniikan lähtökohdat ja osaa käyttää Newtonin mekaniikkaa aidosti kolmeulotteisissa tilanteissa. Opiskelija ymmärtää milloin Lagrangen tai Hamiltonin mekaniikka on erityisen käyttökelpoinen ja osaa soveltaa Lagrangen mekaniikkaa tilanteissa, joissa muuttujien välillä on sidosehtoja. Hän osaa redusoida keskeisvoimien vaikuttaessa kahden kappaleen ongelman yhden kappaleen ongelmaksi. Hän tuntee planeettaliikkeen perusominaisuudet ja liikevakion käsitteen sekä ymmärtää pyörivässä koordinaatistossa esiintyvät näennäisvoimat ja osaa laskea ne. Hän osaa myös muodostaa jäykän kappaleen hitausmomenttitensorin, soveltaa jäykän kappaleen pyörimistä kuvaavia liikeyhtälöitä ja osaa kytkettyjen värähtelijöiden tapauksessa etsiä normaalimoodit ja niiden taajuudet.
Suoritustavat
Harjoitustehtävät, laboratoriotyöt, tentti.
³§¾±²õä±ô³Ùö
Newtonin fysiikan perusteita; harmoninen, vaimennettu ja pakotettu värähtelijä; variaatiolaskentaa; Eulerin-Lagrangen liikeyhtälöt; Hamiltonin liikeyhtälöt; liike keskeisvoimakentässä; epäinertiaalikoordinaatistot; jäykän kappaleen liike; kytketyt värähtelyt.
³¢¾±²õä³Ù¾±±ð»å´Ç³Ù
Ajankohta kevätlukukauden 2. periodi, joka vuosi alkaen keväästä 2018.
Oppimateriaalit
Kirjallisuus
ISBN-numero | Tekijä, julkaisuvuosi, teoksen nimi, julkaisija |
---|---|
978-0-495-55610-7 | Thornton & Marion: Classical dynamics of particles and systems. ISBN-13: 978-0-495-55610-7. |
Arviointiperusteet
Opintojakson arvosana määräytyy harjoitustehtävien (1/6), laboratoriotöiden (1/6) ja tentin (4/6) perusteella. Suorittamiseen vaaditaan hyväksytysti suoritetut laboratoriotyöt sekä laskuharjoitusten ja tentin muodostamasta teoriaosasta puolet maksimipisteistä.
Esitietovaatimukset
FYSP1010 Mekaniikan perusteet, FYSP1020 Värähtelyt ja termodynamiikka sekä MATP211-213 Calculus 1-3, MATA114 Differentiaaliyhtälöt, MATP121 Lineaarinen algebra ja geometria 1, MATA122 Lineaarinen algebra ja geometria 2, MATA181-181 Vektoricalculus 1-2.