Course syllabus

Kurs-PM

TIF222 VT24 LP4 (7,5 hp)

Välkommen till kursen "Fysik för ingenjörer"! 

Svar till nägra vanliga frågor finns här. (Listan ska utökas med tiden.)

Kontaktuppgifter

Kursens syfte

En civilingenjör skall ha en gedigen analytisk förmåga baserad på en matematisk och naturvetenskaplig grund, samt ett ingenjörsmässigt och vetenskapligt angreppssätt på nya problem. För detta krävs bland annat goda grundkunskaper inom fysik samt träning i att lösa problem och bygga teoretiska modeller. Civilingenjören måste också kunna hantera de utmaningar som en hållbar utveckling kräver.

Kursen omfattar viktiga grundläggande begrepp från mekanik och elektrodynamik som kommer att användas i andra kurser i programmet.

Schema

Gärna kolla schemat på TimeEdit.

Preliminära veckoplanering finns här. Den ska uppdateras om behövs.

Kurslitteratur

University Physics with Modern Physics in SI Units 15th Edition
Författare: Hugh A. Young and Roger A. Freedman 
ISBN-13: 9781292314730

(Eller 14th Edition går lika bra.)

Boken finns i Chalmers STORE, eller så kan du köpa den elektroniskt via en länk i detta dokument.

Mekanik labb:
Teori för förberedelser inför laboratoriet finns här.
Beskrivning av experiment och labbanteckningar finns här. 

Kursens upplägg

Föreläsningar

Genomgång av teori och grundläggande räkneexempel. 

Räkneövningar

Fem räkneövningar genomförs i kursen. Vid dessa genomför läraren räkneexempel, delar av tiden är för eget arbete med möjlighet att ställa frågor till närvarande lärare.

Laboration 

En mekaniklaboration ingår i kursen (som ett obligatorisk kursmoment). Den handlar om tröghetsmoment och tar upp fenomenet gyroeffekten och kopplar till kapitlen 9 och 10 (särskilt gyroeffekten: kap. 10.7). 

Läs igenom teorin samt säkerhetsdokumentet inför laborationen och ta med labbanteckningarna till laborationen. Du måste förstå uttrycket för precessionsfrekvensen i termer av rotationsfrekvensen och kunna tillämpa Steiners sats. Det är också bra att ha med minst en bärbar dator per grupp. 

I labbet jobbar 3 grupper samtidigt, med 3 personer I varje grupp (alltså 9 studenter per labbtillfälle). Laborationen tar 4 timmar.

Laborationstiderna är 08:00-11:45 eller 13.15-17.00, på måndagar, onsdagar och torsdagar och fredagar, från vecka 16.

Laborationerna sker i "EP-labbet" som ligger i rum F7101, Forskarhuset Fysik, plan 7, ingång från Fysikgränd 3.  

Anmälan till laborationerna sker här (under "Mekanik labbgrupper"). Försök i första hand att anmäla dig till de tidigaste tiderna som ännu inte är fullbokade och som passar dig, och undvik att välja tider i slutet av listan. Den sista tillgängliga labbtiden (16 maj) är reserverad för fall då någon inte kan delta i sitt labbtillfälle (till exempel på grund av sjukdom).  

Programmering för bonuspoäng 

Det finns ett valbart programmeringsprojekt för bonuspoäng (*).

Programmeringsprojektet handlar om att numeriskt beräkna rörelsen av en punktmassa under inverkan av ett konservativt kraftfält.  

Problembeskrivningen finns här, och programmeringen ska utföras i grupper om 2 studenter, helst i Python, men det är möjligt att använda andra programspråk (t.ex. Mathematica, MATLAB). Motsvarande rapporter ska lämnas in här fram till 15 maj (onsdag)  23:59. Under vecka 21 (måndag, tisdag och torsdag) kommer grupperna att diskutera sina resultat och programmeringsval med föreläsaren, för att bekräfta originaliteten och reflektera över arbetets kvalitet och de individuella bidragen. Efter rapporten är inlämnad, registrera en tidslucka här (under "Diskussionsgrupper för programmering"). 

Om du är intresserad av att genomföra projektet men inte har hittat någon arbetspartner kan du använda "mötesplatsen för programmeringsprojekt" (här); skriva upp dig där för att visa ditt intresse.

(*) Projektet är värt högst 4 bonuspoäng, beroende på arbetets kvalitet. För att klara kursen krävs normalt 10 poäng av maximalt 24 poäng vid tentamen. Du får endast använda dina bonuspoäng om du uppnådde minst 8 poäng på tentamen.      

Mastering Physics

I kursen använder vi lärplattformen Mastering Physics. KursID: pusztai67222. 

Information om hur man skapar användarkonto och inloggning finns här (tillgänglig från 17/03/2024). Om du saknar kod så kontakta Istvan snarast via epost för att få en kod och instruktioner.

Utvalda uppgifter används som stöd för eget räknande.

Ingen bonus på tentamen.

MP kan man se som instuderingsfrågor, man gör det man kan med rimlig insats, men släpp det svåra, eller onödigt krångliga, så kommer inte tentafrågorna vara.

Om du vill att vissa specifika uppgifter ska diskuteras vid räkneövningen, använd formulären här.

Tentamen

Skriftlig tentamen med 6 problem med maximalt 4 poäng på varje problem.

Betygsgränser:
betyg 3: 10-14 poäng
betyg 4: 15-18 poäng
betyg 5: 19-24 poäng

I tentamen ingår kapitel:

2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 14, 21, 23, 25, 27, 28, 29, 32, 33, 35, 36. 

Preliminära tentamensdatum:

•   Ordinarie tentamen 2023-06-01, från 14:00
•   Omtentamen I 2023-08-30, från 14:00
•   Omtentamen II TBA

Observera att denna information om tentamensdatum kan ändras utan att ovanstående rader justeras, aktuell information hittas här.

Förändringar sedan förra kurstillfället

• Vi har nya övningsledare och labbhandledare. 
  
  

Lärandemål

• Ställa upp de allmänna definitionerna för hastighet och acceleration och tillämpa dessa för rörelse i en, två och tre dimensioner (speciell vikt fästs vid cirkulär centralrörelse).
• Formulera Newtons lagar och känna till deras begränsningar och använda dem för att lösa enkla problem där de inblandade kropparnas utsträckning försummas.
• Känna till definitionerna av begreppen rörelsemängd, arbete, kinetisk och potentiell energi.
• Formulera lagarna om rörelsemängdens och den mekaniska energins bevarande, känna till deras begränsningar och använda lagarna som verktyg för att lösa enkla mekaniska problem.
• Kunna ställa upp differentialekvationerna och lösa dessa för enkla svängningsrörelser och tolka lösningarna.
• Känna till definitionerna av begrepp såsom tröghetsmoment, vridande moment och rörelsemängdsmoment som är viktiga för att beskriva och räkna på rotationsrörelse hos stela kroppar med utsträckning.
• Kunna tillämpa dessa begrepp tillsammans med lagarna om rörelsemängdens och den mekaniska energins bevarande för att lösa enkla problem som behandlar stela kroppars statik och dynamik.
• Tillämpa kunskapen och förståelsen för lösningar av problem av både numerisk och kvalitativ art.
• Kunna grunderna om elektriska och magnetiska fält.
• Redogöra för och göra beräkningar på elektromagnetiska vågor, deras egenskaper och utbredning, samt beräkna effekt, intensitet och överförd rörelsemängd i plana vågor.
• Redogöra för och beräkna brytning och reflektion för strålgång i media.

Examination

• Skriftlig tentamen (poäng för betyg)
• En laboration (obligatorisk, men ger ingen poäng)
• Valbart programmeringsprojekt (ger bonuspoäng) 

Länk till kursplanen i Studieportalen