Videregående klassisk mekanik (Mek2)

Kursusindhold

Kurset tager udgangspunkt i det forudgående kursus "Indledende mekanik og speciel relativitetsteori". Det er målet, at den studerende nu opnår fortrolighed med behandling af mere avancerede problemstillinger i mekanikken. Emnerækken inkluderer stive legemers bevægelse, gravitation og planetbevægelser, dæmpede og drevne harmoniske svingninger, mekaniske bølger og beskrivelsen af bevægelser i accelererede koordinatsystemer.

Kurset består af en teoretisk og en eksperimentel del.
Den teoretiske del har følgende overskrifter:

  1. Stive legemers bevægelse: inertimoment, impulsmoment, kraftmoment, arbejde og kinetisk energi
  2. Mekanisk ligevægt
  3. Gravitation, planetbevægelse og Keplers love
  4. Periodisk bevægelse, harmonisk oscillator og resonans
  5. Mekaniske bølger
  6. Newtons love i accelererede koordinatsystemer

Den eksperimentelle del er forbundet med den teoretiske del og består af en række laboratorieøvelser. Planlægning af projektet i Termodynamik påbegyndes i sidste del af programmet.

Engelsk titel

Classical Mechanics (Mek2)

Uddannelse

Bacheloruddannelsen i de fysiske fag
Bacheloruddannelsen i naturvidenskab og it
Bacheloruddannelsen i matematik

Målbeskrivelse

Færdigheder
Når kurset er afsluttet forventes den studerende at kunne:

  • anvende grundlæggende metoder og resultater fra mekanikken til løsning af mekaniske problemer
  • benytte matematisk terminologi og symbolsprog i løsning af sådanne opgaver
  • identificere størrelse, retning og angrebspunkt af de fysiske kræfter (herunder reaktionskræfter, der påvirker et legeme)
  • relatere de fysiske kræfter og kraftmomenter, der påvirker et legeme, til legemets bevægelse og rotation
  • anvende bevarelsessætninger (energi, impuls, og impulsmoment) til løsning af mekaniske problemstillinger
  • påvise hvorvidt et system vil udføre en harmonisk svingning og bestemme karakteristika for denne bevægelse
  • analysere problemstillinger med mekaniske bølger og bestemme karakteristika for disse
  • relatere Newtons gravitationslov til Keplers love og til løsning af mekaniske problemstillinger inden for banebevægelse
  • anvende Newtons love i accelererede referencesystemer udføre og beskrive eksperimentelle undersøgelser af simple fænomener inden for mekanikken
  • anvende informationsteknologiske værktøjer til dataopsamling og analyse *)
  • bestemme statistiske og systematiske usikkerheder på eksperimentelle målinger og benytte disse i sammenligningen af målingerne med teoretiske forudsigelser

*) prøves i den eksperimentelle del
 

Viden
En overbygning af den klassiske mekanik og dens anvendelser, med specifik viden om rotationsmekanik, f.eks. intertimoment og kraftmoment samt planetbevægelser, periodisk bevægelse og mekaniske bølger.

Kompetencer
Der opnås fortrolighed med centrale fysiske love og med det matematiske sprog disse beskrives i. Ved laboratoriearbejdet opnås forståelse for fysiske eksperimenter, måleteknikker, databehandling og statistik. Der udvikles udvidede kompetencer i anvendelse af MatLab. Evne til at identificere og løse problemstillinger inden for den klassiske mekaniks anvendelse på rotationsdynamik, periodisk bevægelse, bølgelære og Newtons gravitationslov.

Teoretisk del: 4-5 timers forelæsninger og 4 timers teoretiske øvelser per uge. Derudover tilbydes studiecafé som en integreret del af undervisningen.
Eksperimentel del: 3 timers laboratorieøvelser per uge.

Young and Freedman, "University Physics", 13th edition, Pearson, 2011.

Det forudgående Mek1.

ECTS
7,5 ECTS
Prøveform
Løbende bedømmelse
Skriftlig prøve, 4 timer med opsyn.
Løbende bedømmelse med opgaver tæller 20%.
4 timers skriftlig eksamen tæller 80%.
Hjælpemidler
Alle hjælpemidler tilladt

OBS: Hvis eksamen afholdes på ITX, stiller ITX computer til rådighed. Egen computer, tablet eller mobiltelefon må IKKE medbringes. Lærebøger og noter medbringes i papirform eller på USB-stik.

Bedømmelsesform
7-trins skala
Censurform
Ekstern censur
Kriterier for bedømmelse

Karakteren 12 gives for den fremragende præstation, der demonstrerer udtømmende opfyldelse af kursets målbeskrivelse, med ingen eller få uvæsentlige mangler.

Enkeltfag dagtimer (tompladsordning)

  • Kategori
  • Timer
  • Forelæsninger
  • 42
  • Teoretiske øvelser
  • 32
  • Praktiske øvelser
  • 36
  • Eksamen
  • 4
  • Forberedelse
  • 92
  • Total
  • 206