Insinöörifysiikka 1

Opintojakson jälkeen opiskelija tuntee klassisen mekaniikan peruskäsitteet ja hänelle muodostuu yleisnäkemys fysiikasta insinööritieteiden perustana.

Kurssin alkuvaiheessa kappaleet kuvataan massapisteinä (partikkelimalli), jolloin niillä ei ole muotoa eivätkä ne koe väliaineen vastusta. Kurssilla opitaan näin mallinnettujen kappaleiden 1- ja 2-ulotteiseen liikkeeseen liittyvät suureet, niiden yksiköt ja liikettä kuvaavat laskukaavat. Liikeopin (kinematiikka) jälkeen opitaan kappaleen liikettä aiheuttavat syyt, eli erilaiset voimat sekä voimien ja liikkeen väliset lainalaisuudet. Liikeopin (dynamiikka) yhteydessä opitaan Newtonin I, II ja III laki sovelluksineen sekä liikemäärään, työhön, energiaan ja tehoon liittyvät suureet, yksiköt ja näitä kuvaavat laskukaavat.

Etenemisliikkeeseen liittyvien tarkastelujen jälkeen siirrytään kuvaamaan pyörivien, muodoltaan vakiona pysyvien kappaleiden (jäykkä kappale) pyörimisliikettä. Opitaan jäykän kappaleen pyörimisliikkeeseen liittyvät suureet, niiden yksiköt ja liikettä kuvaavat laskukaavat. Tämän jälkeen tarkastellaan pyörimisliikkeen syitä, eli opitaan voiman momenttiin, massahitausmomenttiin ja pyörimisliikkeen dynamiikkaan liittyvät suureet, yksiköt ja näihin liittyvät laskukaavat. Kurssin lopussa opitaan mallintamaan massapisteen harmonista värähtelyä Newtonin II lakia soveltaen.

Teoreettisen tietämyksen lisäksi opiskelija oppii tekemään kokeellista tutkimusta laboratorioympäristössä. Hän oppii kirjaamaan mittaustulokset loogisesti ja pystyy analysoimaan mittaamansa arvot laskennallisesti. Lisäksi opiskelija oppii arvioimaan mittaustulostensa tarkkuutta ja ymmärtää suhtautua tuloksiin kriittisesti.