Course syllabus

Kurs-PM FFY402, 7,5 hp, läsår 2022/23

 

Syfte

Målet för kursens mekanikdel är att göra teknologerna förtrogna med mekanikens begrepp och lagar. Kursen avser också att ge en översikt av vågrörelser inom mekanik, optik samt ge övning i att på ett matematiskt sätt beskriva vågrörelser och vågutbredning. Dessutom behandlas viktiga delar av modern fysik, nämligen relativitetsteori, atomfysik och kvantmekanik.

 

Lärandemål (efter fullgjord kurs ska studenten kunna)

• Ha förståelse för grundläggande begrepp inom mekanik och kunna tillämpa dessa för att lösa olika slags relevanta problem.
• Ha förståelse för grundläggande begrepp inom vågrörelselära och kunna tillämpa dessa för att lösa olika slags relevanta problem.
• Ha förståelse för grundläggande begrepp inom modern fysik och kunna tillämpa dessa för att lösa olika slags relevanta problem.
• Kunna omsätta teoretiska kunskaper inom områdena mekanik, optik och modern fysik i en experimentell kontext för att därmed kunna tillskansa sig ny kunskap.

 

Examinator och föreläsare

Jonathan Weidow, jonathan.weidow@chalmers.se, 031-772 3137

Gruppduggeledare

Åke Fäldt, faldt@chalmers.se

Övningsledare

Jakub Fojt, jakub.fojt@chalmers.se

Rebecka Rilemark, rilemark@chalmers.se

Kajsa Ahlgren, kajsa.ahlgren@chalmers.se

Laborationshandledare

Gustav Persson, guspe@chalmers.se

Rasmus Svensson, rassve@chalmers.se

Emelie Tornéus, emelie.torneus@chalmers.se

Javier Marmolejo, javier.marmolejo@physics.gu.se

Martina Olsson, martina.olsson@chalmers.se

Lova Wilske, lova@chalmers.se

 

Kontakt med involverade lärare

Använd i första hand e-post för att kontakta involverade lärare i kursen. Skicka inte meddelanden via Canvas.

 

Kurslitteratur

University Physics 15th edition av Young och Freedman. Förlag: Pearson Education Limited. Utgåva 2019. ISBN: 9781292314730.

 

Planering

För kursen planeras det för 24 föreläsningar, 8 räkneövningar/räknestugor, 3 olika laborationer och 2 gruppduggor.

 

Sammanfattning av gjorda förändringar sedan förra tillfället

Det övergripande syftet med förändringarna från föregående kurstillfälle, vilket var det första, har varit att öka studenternas förståelse för grundläggande begrepp och kunna tillämpa dessa för att lösa olika slags problem, dvs. i linje med lärandemålen. Detta är därmed liktydigt med en ambition att på olika sätt öka genomströmningen.

• Erfarenheter från läsåret 22/23 kommer att presenteras vid den första föreläsningen. Det kommer då att betonas att det är av vikt att gå på de undervisningsaktiviteter som erbjuds och att räkna så många tal som möjligt för att befästa begreppsförståelse. Det kommer då också att tydliggöras att det är viktigt att använda sig av Physics Handbook före själva tentan då notationen inte är identisk med den som presenteras på föreläsningarna eller av kursboken.
• Vid föreläsningarna kommer centralt erhållna samband, och under vilka premisser de gäller, att tydligt markeras så att dessa inte smälter in i övriga föreläsningen. Detta för att förtydliga för studenterna vilka slutsatser som har dragits och när de är applicerbara vid lösning av problem.
• Räknestugorna kommer att transformeras till en hybrid mellan räkneövningar och räknestugor där övningsledaren först kommer att demonstrera ett löst exempel på tavlan. Därefter får studenterna räkna själva till det att det är ca 15 minuter kvar då övningsledaren demonstrerar ett nytt tal, valt med omsorg utifrån vilka tal studenterna har haft mest utmaningar med. Detta för att locka studenterna att stanna kvar även efter demonstrationsräkningen.
• Laborationen i mekanik kommer att få ett enklare instuderingsmaterial för att studenterna lättare ska ta till sig laborationens innehåll och kunna använda erfarenheter från denna i sin generella förståelse av fysik. Denna förståelse förväntas sedan, som tidigare, kunna appliceras vid lösning av problem inom frågor som rör rotation, tröghetsmoment och rörelsemängdsmoment.
• Ett digitalt hemstuderingsmaterial kommer att tas fram. Det kommer sedan att bli ett krav att ha löst en viss mängd uppgifter för att få skriva gruppduggorna. Avsikten här är att få studenterna att börja räkna tidigare och mer och att höja nivån inför gruppduggorna.

 

Form för examinationen

Kursen examineras genom skriftlig salstentamen (6,0 hp) och tre obligatoriska laborationer (1,5 hp).

Tentamen består av tre delar (A, B och C) som vardera kan generera maximalt 10 poäng. De tre delarna behandlar mekanik, vågrörelselära respektive modern fysik. För att erhålla minst betyg 3 på tentamen krävs minst 4 poäng vardera på de tre delarna A, B och C. För att erhålla betyg 4 respektive 5 på tentamen krävs det förutom minst 4 poäng vardera på delarna A, B och C en totalpoäng om minst 18 poäng (betyg 4) respektive minst 24 poäng (betyg 5).

Laborationerna examineras på plats utan krav på laborationsrapport. Före laborationstillfället ska man ha gått igenom det material för den aktuella laborationen och som finns tillgängliggjort på kursens Canvasaktivitet. Laborationerna betygsätts G/U.

 

Syfte med kursens moment

Samtliga moment i kursen syftar till att stötta studenterna att nå kursens tre första lärandemål. Laborationerna syftar till att stötta studenterna att nå kursens fjärde lärandemål.

 

Bonuspoänggivande inslag

Under kursens gång kommer du att få möjlighet att lösa inlämningsuppgifter. Vi använder plattformen Mastering Physics. Inloggning sker genom att använda anvisningarna på kursens Canvassida.

Inlämningsuppgifterna är indelade i fyra omgångar.

Omgång 1 handlar om mekanik t o m Newtons rörelselagar. Dead line 27/3.

Omgång 2 handlar om arbete, energi och rörelsemängd. Dead line 17/4.

Omgång 3 handlar om vågrörelser t o m elektromagnetiska vågor. Dead line 2/5.

Omgång 4 handlar om resten av vågfysiken t o m diffraktion. Dead line 8/5.

Utöver att bidra till inlärningsprocessen används även inlämningsuppgifterna för att bli behörig till kursens två frivilliga gruppduggor. För att du ska få behörighet att skriva gruppduggorna måste du ha klarat minst 60 % av den maximala poängen på inlämningsuppgifterna. För dugga 1 innebär det minst 60 % av den totala poängen i omgång 1 och 2. För dugga 2 minst 60 % av totala poängen i omgång 3 och 4. Man kan alltså kompensera ett lågt antal poäng i omgång 1 med ett högre antal poäng i omgång 2. Samma regler inför dugga 2.

Gruppduggorna genomförs i grupper om fyra eller fem studenter. Varje grupp får fem uppgifter och gruppen lämnar in en gemensam lösning. Denna redovisas i form av foton av tavlan i grupprummet och rekommendationen är att hela gruppen deltar i diskussionerna om hur uppgifterna ska lösas. I de grupper som har 80 % av maxpoängen på en dugga får var och en 2 bonuspoäng, i grupper som har 60-79 % får man 1,5 poäng, 50-59 % ger 1 poäng, 20-49 % 0,5 p.

Den första gruppduggan, vilken äger rum 20 april 13.15-16.00, behandlar hela mekanikdelen av kursen, d v s även rotationer. Den andra gruppduggan, vilken äger rum 11 maj 13.15-16.00, behandlar vågrörelselära. Poängen från den första gruppduggan adderas till studenternas resultat från tentamensdel A. Poängen från den andra gruppduggan adderas till studenternas resultat från tentamensdel B.

Gruppindelningen för duggorna görs av lärarna och publiceras på kurshemsidan senast dagen före respektive dugga.

För gruppduggorna gäller samma regler om tillåtna hjälpmedel som vid tentamen.

 

Hur obligatoriska och/eller frivilliga moment bidrar till slutbetyget

För att få kursbetyg krävs minst godkänd tentamen och godkänd laborationsdel. Kursbetyget bestäms av betyget på tentamen.

 

Tillåtna hjälpmedel vid examination

Studenten får till tentamen ha med sig penna, radergummi, linjal, Chalmersgodkänd miniräknare, Physics Handbook for Science and Engineering (Carl Nordling) samt Mathematics Handbook for Science and Engineering (Bertil Westergren och Lennart Råde). Inga anteckningar är tillåtna i böckerna.

 

Dag och tid för examination

Skriftlig tentamen äger rum 2 juni 2023 på Johanneberg med starttid 08.30. Skrivtiden är fyra timmar. Laborationsschema finns på kursens Canvasaktivitet och studenterna anmäler sig själv till dessa via Canvas.

 

Laborationer

Kursens tre laborationer handlar om mekanik, vågrörelselära respektive modern fysik. Studenterna bokar själva upp sig på laborationspass via Canvas.

Mekaniklaborationen handlar om rotationer och många av er kommer att göra den innan rotationer har gåtts igenom under föreläsningarna. För att underlätta förståelsen rekommenderas att ni läser igenom några dokument.

De finns på kurshemsidan under rubriken Laborationer. Ladda också ner https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6552/aca73a. Den bygger på de erfarenheter som gjordes när laborationen genomfördes förra året i den här kursen.