Opinto-opas

Osaamistavoitteet

Opintojakson suoritettuaan opiskelija osaa soveltaa nesteiden ja kaasujen virtauksiin liittyvää fysiikkaa käytännön sovelluksissa. Opiskelija ymmärtää värähtelyjen ja aaltoliikkeen välisen yhteyden sekä osaa soveltaa aaltoliikkeen fysiikkaa valo- ja ääniaaltojen ilmiöissä. Opiskelija ymmärtää sähkökentän käsitteen ja osaa tarkastella yksinkertaisia tasavirtapiirejä. Opiskelija tuntee atomin ja atomiytimen rakenteen ja perusosaset sekä ymmärtää niihin liittyvien käytännön sovellusten fysikaalisen taustan. Laboratoriotöissä opiskelija syventää fysikaalisiin mittauksiin liittyviä taitojaan ja oppii laatimaan mittauksesta mallin mukaisen työselostuksen.

Sisältö

Nesteiden ja kaasujen mekaniikkaa
- Pascalin laki
- hydrostaattinen paine
- Arkhimedeen laki
- virtausdynamiikan peruskäsitteet
- jatkuvuusyhtälö ja Bernoullin laki
- pumput
- viskositeetti ja turbulenssi
Värähtelyt ja aaltoliike
- harmoninen värähtely ja aaltoliike
- aallon intensiteetti
- aallon taipuminen, taittuminen ja heijastuminen
- interferenssi
- valo aaltoliikkeenä
- ääni aaltoliikkeenä
Sähköoppi
- sähkökenttä
- potentiaali ja jännite
- sähkövirta
- Ohmin laki ja Joulen laki
- tasavirtapiirit
Atomi- ja ydinfysiikkaa
- atomin rakenne
- valosähköinen ilmiö
- fluoresenssi ja fosforesenssi
- röntgensäteily
- laser
- atomiytimen rakenne ja sidosenergia
- radioaktiivinen hajoaminen
- radioaktiivisuus luonnossa ja sovelluksissa
Laboratoriotöitä
- laboratoriotöitä opintojakson aihepiiristä
- työselostuksen laadinta

Oppimateriaalit

Tekniikan fysiikka 1 (myöh. TF1), Kari Suvanto (EDITA) kaikki painokset soveltuvia
Tekniikan fysiikka 2 (myöh. TF2), Kari Laajalehto ja Kari Suvanto, (EDITA) kaikki painokset soveltuvia
Luennoilla jaettava materiaali

Lisätiedot

Arviointikriteerit:

Tyydyttävä (1-2):
Opiskelija osaa
- soveltaa Pascalin ja Arkhimedeen lakeja
- virtausopin peruskäsitteet
- yhdistää äänen ja valon ominaisuudet aaltoliikkeiden yleisiin ominaisuuksiin
- määrittää intensiteettitason intensiteetistä
- määrittää resistanssit rinnan- ja sarjaankytkennöissä
- soveltaa Ohmin ja Joulen lakeja yksittäisen vastuksen tapauksissa
- määrittää atomiytimen rakenneosaset isotooppimerkinnän perusteella
- määrittää puoliintumisajan radioaktiivisesta hajoamisvakiosta
- opastettuna laatia työselostuksen fysikaalisesta mittauksesta
- määrittää mittaustuloksen absoluuttisen virheen suhteellista virhettä käyttäen

Hyvä (3-4):
Opiskelija osaa
- soveltaa Pascalin, Arkhimedeen ja Bernoullin lakeja
- tehdä muunnokset intensiteetin ja intensiteettitason välillä
- käyttää jännitteen käsitettä sähkökentässä
- määrittää tasavirtapiirin resistanssin, kokonaisvirran ja ¿tehon
- soveltaa atomifysiikkaa valosähköisen ilmiön kuvailussa
- määrittää atomiytimen rakenneosaset isotooppimerkinnästä
- määrittää atomiytimen sidosenergian
- soveltaa radioaktiivista hajoamislakia

Kiitettävä (5):
Opiskelija osaa
- soveltaa Pascalin, Arkhimedeen ja Bernoullin lakeja
- soveltaa aaltoliikkeen fysiikkaa valon ja äänen ilmiöissä
- määrittää äänilähteiden intensiteetin ja intensiteettitason tietyllä etäisyydellä
- soveltaa jännitteen ja potentiaalin käsitteitä sähkökentässä
- määrittää yksinkertaisen tasavirtapiirin resistanssit sekä vastusten virrat, napajännitteet ja tehot
- soveltaa atomifysiikkaa valosähköisen ilmiön, fluoresenssin ja laserin kaltaisten ilmiöiden kuvailussa
- määrittää radioaktiivisissa hajoamisissa syntyvän säteilyn tyypin ja energian
- soveltaa radioaktiivista hajoamislakia
- itsenäisesti laatia työselostuksen fysikaalisesta mittauksesta
- arvioida mittaustuloksen kokonaisvirheen