Kursöversikt

Kurs-PM

FFM333 Mekanik lp3-4 VT22 (7,5 hp)

Kursen ges av institutionen för Mikroteknologi och nanovetenskap

Kontaktuppgifter

Examinator Serguei Cherednichenko, serguei@chalmers.se

Föreläsare   Serguei Cherednichenko, serguei@chalmers.se

Lärare          Therese Karmstrand,        therese.karmstrand@chalmers.se    

Kursens syfte och lärandemål

Kursen har tre huvudsyften: Ge en god förståelse för mekanikens grundbegrepp, som utgör en nödvändig bas för alla vidare fysikstudier. Ge vana i att översätta ett fysikaliskt problem till en matematisk modell, och att analysera denna genom att tillämpa kunskaper från matematikkursen. Ge träning i att presentera beräkningar och resonemang i tal och skrift på ett strukturerat och lättförståeligt sätt.

Efter fullgjord kurs ska studenten kunna:

• Uppskatta rollen av mekanik i naturvetenskap.
• Tillämpa linjär algebra och trigonometri för att kunna analysera stelkroppsekvivalenta system av krafter och vridmoment.
• Analysera situationer med statiskt bestämd jämvikt.
• Använda friktionskraftens speciella egenskaper i fall av jämvikt, gränsfall av jämvikt eller rörelse.
• Beräkna masscentrum av sammansatta kroppar.
• Använda de vanligaste koordinatsystemen för att beskriva partikelrörelse.
• Analysera och förutse partikelsystem i rörelse och tillämpa konserveringslagar: energi, rörelsemängd, rörelsemängdsmoment.
• Analysera enkla exempel av stelkroppsdynamik.
• Tillämpa kunskaper från matematikkursen om dämpad/odämpad fri/tvungen svängningsrörelse i olika exempel.

 

Schema

TimeEdit

 

Kurslitteratur

Per-Åke Jansson, Ragnar Grahn och Mikael Enelund, Mekanik, Studentlitteratur, Upplaga 4:3 (2021) (finns i Chalmers Store)

Kursens upplägg

Kursen kommer bestå i fem olika moment:

• föreläsningar
• övningar
• uppsats
• matlabprojekt

Föreläsningar och övningar kommer ske fortlöpande under kursens gång (se Timeedit).

Kommunikation med examinatorn sker via Canvas och Chalmers epost: Det är viktigt att ni kollar Chalmers epost regelbundet!

Det är viktigt att ni tittar på materialet i förväg, så att vi under föreläsningar kan fokusera mest på hur man använder det.

Förändringar sedan förra kurstillfället

Kursen i ett stort sätt baseras på FFM332.

Examination

Vi kommer att tillämpa kontinuerlig examination i denna kurs. Det betyder att att ett slutbetyg byggs upp av ett antal delar som består av tre stycken duggor (helst i klass, med kan ändras till hemduggor om covid-restriktioner i Chalmers ändras), beroende , en uppsats och ett matlab projekt. Varje moment duggor, uppsats och matlab projekt är obligatoriskt.

Duggorna:  Tre duggor kommer hållas under kursen och kan ge totalt 18 poäng, d.v.s. 6 poäng per dugga. Varje dugga kommer att bestå av tre uppgifter. Datum för duggorna och deras inlämning kommer i kursplanen som publiceras senast vid kursstart. För ett godkänt slutbetyg behövs 3x3=9 poäng (klass dugga) eller 4x3=12 poäng (hemdugga) av 3x6=18 möjliga.

Uppsats: Under kursens gång kommer vi att formulera en uppsats. En exempel på en uppsats är att beskriva med hjälp av föreläsningarna varför världsrekordet på 100 m sprint är just under 10s. I år kommer vi hitta en ny frågeställning för er uppsats. Uppsatsen är ett obligatoriskt moment och kan ge maximalt 6 poäng. För godkänt i kursen krävs minst 2 av 6 poäng i detta moment.
Uppsatsen skall skrivas i LATEX och lämnas in som pdf via Canvas/Uppgifter senast 2 veckor efter att uppgiften publicerats.

Matlab projekt: De flesta problem man stöter på inom naturvetenskap går inte att lösa med papper och penna. För att bli bekanta med enkla numeriska metoder kommer vi att formulera ett projekt som behöver använda Matlab för att kunna slutföras. Arbetet kan utföras i mindre grupper (max 4) men var och en skriver sin rapport (i LATEX). Projektet är värt 6 poäng och 2 poäng behövs från detta moment för att få godkänt i kursen.

Sluttentamen: Vi håller ingen sluttentamina i denna kurs eftersom vi tillämpar kontinuerlig examinering.

Betygsgränser:  För godkänt i kursen kravs att alla obligatoriska moment är utförda och att man uppnått minimigränsen i varje moment. Min. för godkänt inom parentes.

Max. poäng alla moment	30 (13)
Max. poäng duggor	18 (9 )
Max. poäng uppsats	6 (2)
Max. poäng Matlab-projekt	6 (2)
Poäng för 3:	13-21
Poäng för 4:	22-26
Poäng för 5:	27-30

Länk till kursplanen i Studieportalen Studieplan

Kursens innehåll

Introduktion: Allt.

Kap 1: Allt.

Kap 2: Bara 2.1 (a,b), 2.2 (a,b,c), 2.3 (a,b).

Kap 3: Allt.

Kap 4: Bara 4.1.

Kap 5: Allt.

Kap 6: Allt.

Kap 7: Allt.

Kap 8: Bara 8.1.

Kap 9: Bara 9.1 (a, b) samt Illustrationsexempel 9.2.1.

Kap 10: Bara 10.2.

 

Rekommenderade uppgifter

Basuppgifterna

Utöver uppgifter som finns i OpenTA finns ytterligare uppgifter i boken där fullständiga lösningar.

Fullständiga lösningar på alla basuppgifter finns på bokens webbplats: https://minbokhylla2.studentlitteratur.se/dill/app/#/tematoc/6273-04_Mekanik

https://loggain.studentlitteratur.se/login.php?redirectUrl=https://minbokhylla2.studentlitteratur.se/demo/6273-04_Mekanik/b001

 

Enklare uppgifter

(markerade med “o” i boken)

Kap 1. (7, 12. 26, 33)

Kap 2. (1, 4, 16, 65)

Kap 3. (1, 5, 7, 11, 12)

Kap 4. (1, 2, 14)

Kap 5. (8, 14, 17, 29, 39, 43, 44)

Kap 6. (2, 3, 4, 16, 21, 33, 62, 81, 106, 109, 118, 120, 125, 137, 155, 167, 173)

Kap 7. (1, 6, 11, 15, 24, 33 )

Kap 8. (1, 2, 3)

Kap 9. (1, 2, 10)

Kap 10. (31, 37, 33, 44)

Svårare uppgifter

Kap 1. (15, 25, 31, 41)

Kap 2. (2, 9, 17, 21, 35)

Kap 3. (10, 13, 14, 16)

Kap 4. (10, 11, 15, 19, 20, 22)

Kap 5. (9, 11, 16, 20, 32, 33, 37, 38, 47, 48)

Kap 6. (18, 19, 20, 23, 28, 30, 31, 34, 35, 37, 39, 41, 76, 82, 91, 92, 93, 94,

97, 112, 126, 127, 128, 130, 131, 138, 148, 151, 152, 166, 169, 172)

Kap 7. (3, 4, 10, 12, 14, 16, 21, 25, 28, 29, 30, 31, 34, 35, 40, 41)

Kap 8. (4, 5, 6, 8, 9, )

Kap 9. (3, 4, 5, 6, 7, 8, 12, 14, 15, 24)

Kap 10. (28, 32, 36, 40, 41, 42, 45, 46 48)