Kursplan för Mekanik

Kursplan fastställd 2019-02-12 av programansvarig (eller motsvarande).

Kursöversikt

  • Engelskt namnMechanics
  • KurskodFTF195
  • Omfattning6 Högskolepoäng
  • ÄgareTKBIO
  • UtbildningsnivåGrundnivå
  • HuvudområdeTeknisk fysik
  • InstitutionFYSIK
  • BetygsskalaTH - Mycket väl godkänd (5), Väl godkänd (4), Godkänd (3), Underkänd

Kurstillfälle 1

  • Undervisningsspråk Svenska
  • Anmälningskod 48120
  • Max antal deltagare90
  • Sökbar för utbytesstudenterNej
  • Endast studenter med kurstillfället i programplan.

Poängfördelning

0102 Tentamen 6 hp
Betygsskala: TH		 6 hp
  • 04 Jun 2021 fm J
  • 10 Okt 2020 fm J
  • 25 Aug 2021 fm J

I program

Examinator

Gå till kurshemsidan (Öppnas i ny flik)

Behörighet

Grundläggande behörighet för grundnivå
Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.

Särskild behörighet

Samma behörighet som det kursägande programmet.
Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.

Kursspecifika förkunskaper

Matematisk analys i en och flera variabler och linjär algebra motsvarande MVE460, MVE465 and MVE470

Syfte

Kursen ger förutom grundläggande kunskaper i mekanikämnet en möjlighet att träna och utveckla ett antal färdigheter. En insikt om mekanikens historiska roll som den först utvecklade exakta naturvetenskapen är viktigt för att förstå kvantmekanikens grunder. Mekaniken är vidare ett sätt att angripa problem och fenomen som rör makroskopiska kroppars rörelse, men även problem på molekylnivå kan ibland angripas med dess metoder. Kursen ger en träning i att använda matematiken som ett exakt språk med vars hjälp teorin och modellerna för olika fenomen formuleras samtidigt som man blir förtrogen med mekanikens begrepp och lagar. Mekanik är dessutom ett sätt att kommunicera med andra ingenjörer, då tillämpad mekanik ingår i större eller mindre grad i alla ingenjörers verksamhetsområden. Genom hela kursen används biologiska exempel, speciellt människokroppen, varför den även ger en ökad förtrogenhet att arbeta med mer komplexa system, ända ner på molekylär nivå.

Lärandemål (efter fullgjord kurs ska studenten kunna)

Efter fullgjord kurs ska studenten kunna

  • förklara och tillämpa den Newtonska mekanikens grundbegrepp och principer,
  • analysera ett fysikaliskt problem och översätta det till en matematisk modell,
  • analysera den matematiska modellen och tolka resultatet tillbaka till det fysikaliska problemet,
  • använda enkla fysikaliska modeller för att analysera biologiska system.
De grundbegrepp som kursen syftar till att introducera och tillämpa omfattar bland annat:

Kraftbegreppet: Efter fullgjord kurs ska studenten kunna rita ut de krafter som verkar på en kropp under olika betingelser och tillämpa denna kunskap på jämviktsproblem.

Dynamik: Efter fullgjord kurs ska studenten kunna ställa upp och lösa Newtons rörelseekvation i det allmänna fallet, inklusive situationer där den applicerade kraften beror av tiden, läget eller hastigheten.

Energilagen: Efter fullgjord kurs ska studenten kunna förklara under vilka omständigheter energilagen är tillämpbar på mekaniska problem samt kunna tillämpa denna under dessa omständigheter. Begreppet potentiell energi är en viktig ingrediens i denna del av kursen.

Impuls och rörelsemängd: Efter fullgjord kurs ska studenten kunna förklara begreppen impuls och rörelsemängd samt kunna tillämpa dessa, bland annat på stötproblem i en eller flera dimensioner.

Periodisk svängningsrörelse: Efter fullgjord kurs ska studenten kunna förklara begreppet "harmonisk oscillator" och under vilka betingelser en kraft ger upphov till en periodisk svängningsrörelse hos en kropp samt kunna lösa den endimensionella rörelseekvationen i detta fall.

Rotation kring fix axel: Efter fullgjord kurs ska studenten kunna förklara begreppen rörelsemängdsmoment, kraftmoment, tröghetsmoment och rotationskinetisk energi samt kunna använda dem för att beskriva en stel kropps rotation kring en fix axel. Studenten ska kunna ställa upp och lösa rörelseekvationen för en stel kropps rotation kring en fix axel i de vanligaste specialfallen.

Innehåll

  • Dimensionsanalys
  • Krafter och kraftmoment
  • Statik
  • Partikelns kinematik
  • Kraftekvationen
  • Energilagar
  • Impulsekvationen
  • Svängningsrörelse
  • Momentekvationen
  • Partikelsystem
  • Stela kroppens rotation kring en fix axel

Organisation

Kursen ges i form av föreläsningar, räkneövningar och laborationer. Räkneövningarna är uppdelade i självverksamhet med handledning i mindre grupper samt storgruppsövningar där modellösningar till valda problem demonstreras. Deltagande i ett laborationstillfälle är obligatoriskt.

Litteratur

Kurslitteraturen består av följande två böcker:
  • Nyberg, C. (2014), "Mekanik - Statik", andra upplagan, Stockholm: Liber, ISBN 978-91-47-11442-9.
  • Nyberg, C. (2014), "Mekanik - Partikeldynamik", andra upplagan, Stockholm: Liber, ISBN 978-91-47-11443-6.

Examination inklusive obligatoriska moment

Skriftlig tentamen samt en obligatorisk laboration. Dessutom ges en frivillig dugga i mitten av kursen.