Kursplan för Mekanik baskurs

Mechanics Basic Course

Det finns en senare version av kursplanen.

Kursplan

  • 10 högskolepoäng
  • Kurskod: 1FA105
  • Utbildningsnivå: Grundnivå
  • Huvudområde(n) och successiv fördjupning: Fysik G1F, Teknik G1F

    Förklaring av koder

    Koden visar kursens utbildningsnivå och fördjupning i förhållande till andra kurser inom huvudområdet och examensfordringarna för generella examina:

    Grundnivå
    G1N: har endast gymnasiala förkunskapskrav
    G1F: har mindre än 60 hp kurs/er på grundnivå som förkunskapskrav
    G1E: innehåller särskilt utformat examensarbete för högskoleexamen
    G2F: har minst 60 hp kurs/er på grundnivå som förkunskapskrav
    G2E: har minst 60 hp kurs/er på grundnivå som förkunskapskrav, innehåller examensarbete för kandidatexamen
    GXX: kursens fördjupning kan inte klassificeras.

    Avancerad nivå
    A1N: har endast kurs/er på grundnivå som förkunskapskrav
    A1F: har kurs/er på avancerad nivå som förkunskapskrav
    A1E: innehåller examensarbete för magisterexamen
    A2E: innehåller examensarbete för masterexamen
    AXX: kursens fördjupning kan inte klassificeras.

  • Betygsskala: Underkänd (U), godkänd (3), icke utan beröm godkänd (4), med beröm godkänd (5)
  • Inrättad: 2008-05-13
  • Inrättad av: Teknisk-naturvetenskapliga fakultetsnämnden
  • Reviderad: 2012-06-15
  • Reviderad av: Teknisk-naturvetenskapliga fakultetsnämnden
  • Gäller från: vecka 16, 2012
  • Behörighet: Algebra och geometri eller motsvarande kurs.
  • Ansvarig institution: Institutionen för fysik och astronomi

Mål

Mekaniken utgör en grundläggande del av den klassiska fysiken med mycket stora tekniska och matematiska tillämpningar.


Efter godkänd kurs ska studenten kunna:

  • redogöra för vektoralgebra i tre dimensioner med olika baser, längd, addition och multiplikation av vektorer, skalärprodukt, vektorprodukt, trippelprodukt.
  • redogöra för skalärproduktens och vektorproduktens egenskaper, geometriska och fysikaliska tolkningar, deriveringsregler för vektorfunktioner, derivering av koordinater och basvektorer i olika koordinatsystem.
  • redogöra för hur vektorbegrepp kan användas för att beskriva geometriska kvantiteter som kurvor, ytelement, och volymselement samt fysikaliska kvantiteter som hastighet, acceleration, kraft och kraftmoment.
  • beskriva och förklara fundamentala storheter inom kinematik och dynamik för partiklar och partikelsystem.
  • visa förståelse för teorin i den klassiska mekaniken, bestående av relationer mellan de fundamentala storheterna utgående från Newtons lagar, genom att förklara och använda teorin i enkla givna exempel.
  • tillämpa de fundamentala storheterna och den klassiska mekanikens teori genom att analysera fysikaliska förlopp och ställa upp matematiska modeller för olika föremåls rörelse.
  • visa analytisk problemlösningsförmåga vid mekaniska och tekniska tillämpningar samt bedöma resultatens rimlighet.
  • genomföra fysikaliska experiment samt redovisa, förklara och försvara resultaten.

Innehåll

Geometri, trigonometri och vektoralgebra: vektoralgebra i tre dimensioner med olika baser, längd, addition och multiplikation av vektorer, skalärprodukt, vektorprodukt, trippelprodukt. Skalärproduktens och vektorproduktens egenskaper, geometriska och fysikaliska tolkningar, deriveringsregler för vektorfunktioner, derivering av koordinater och basvektorer i olika koordinatsystem. Kurvor, ytelement, volymselement. Rotationer, speglingar och ortogonala projektioner i planet och i rummet samt matriser för dessa operationer.
Tillämpningar på statik och geometri: kraft, kraftmoment, mm.
Partiklars kinematik beskriven med hjälp av olika koordinatsystem, cartesiska-, tangential/normal- samt polära koordinater.
Partiklars dynamik i inertialsystem: Kraft, rörelsemängd, kraftmoment, Newtons lagar.
Partikelsystem, masscentrum, Eulers lag för masscentrums rörelse.
Arbete och energi. Energirelationer.
Impuls.
Mekanikens utveckling.
Modeller för föremåls rörelse med tillämpningar.
Experimentellt arbete, laborationer, muntliga och skriftliga redogörelser.

Undervisning

Föreläsningar, lektioner, gruppövningar och laborationer.

Examination

Skriftlig tentamen vid kursens slut. Gruppvisa muntliga redovisningar av laborationer.
Under kursen ges flera duggor eller inlämningsuppgifter som ger bonus vid sluttentamen och vid första ordinarie omtentamen.
Laborationer (1 hp).

Övriga föreskrifter

Kursen kan inte tillgodoräknas i examen tillsammans med någon av kurserna MekanikI 1FA101 eller Mekanik 1FA104.

Litteratur

Litteraturlista

Gäller från: vecka 11, 2012

Bedford-Fowler: Engineering Mechanics, Dynamics, Fifth edition in SI -units, Addison-Wesley. ISBN: 981-06-7940-8.
Supplement: Mekanik I (särtryck ur "Statics" av Bedford-Fowler). Boken och supplementet säljs tillsammans i paket av bokhandlare i Uppsala.

Nordling-Österman: Physics Handbook, Studentlitteratur.