Siirry suoraan sisältöön

Tekniikan fysiikka (5 op)

Toteutuksen tunnus: 5N00GL31-3007

Toteutuksen perustiedot


Ilmoittautumisaika

02.07.2024 - 30.08.2024

Ajoitus

01.08.2024 - 03.12.2024

Laajuus

5 op

Toteutustapa

Lähiopetus

Yksikkö

TAMK Matematiikka ja fysiikka

Toimipiste

TAMK Pääkampus

Opetuskielet

  • Suomi

Koulutus

  • Konetekniikan tutkinto-ohjelma

Opettaja

  • Jari Puranen

Vastuuhenkilö

Erkki Kiviniemi

Ryhmät

  • 24I112C
    Konetekniikka 2024

Tavoitteet (OJ)

Tällä opintojaksolla opit perusteet tekniikan taustalla olevasta fysiikasta, aihepiirinä mekaniikka, lämpöoppi ja sähkö

Opiskelijana sinä:
• tunnet mekaniikkaan, lämpöoppiin ja sähköön liittyvät perusoliot ja perusilmiöt
• osaat liittää mekaniikkaan, lämpöoppiin ja sähkön aihepiiriin liittyvät oliot ja ilmiöt tekniikan ja arjen sovelluksiin
• tunnet mekaniikkan, lämpöoppin ja sähkön perusolioihin ja peruslmiöihin liittyvät suureet, niiden yksiköt ja suureiden väliset fysiikan peruslait
• omaat oikean kvalitatiivisen tason perusmielikuvan mekaniikkaan, lämpöoppiin ja sähköön liittyvistä ilmiöistä
• osaat kuvailla kvalitatiivisella tasolla mekaniikkaan, lämpöoppiin ja sähköön liittyvien ongelmien ratkaisujen perusperiaatteita ja perustella tekemiäsi valintoja
• tunnistat ongelmista niihin liittyvät suureet ja niiden säilymisen tai muuttumisen
• osaat valita ongelmien ratkaisuissa tarvittavat lait
• tunnet käyttämiesi lakien rajoitteet
• osaat ratkaista laskennalliset ongelmat perustellusti valitsemiaan lakeja hyväksi käyttäen
• osaat ilmoittaa laskennallisten ongelmien ratkaisut sopivalla esittämistarkkuudella
• osaat perustella suullisesti tai kirjallisesti tekemänsä valinnat
• osaat arvioida tekemiensä laskennallisten ratkaisujen järkevyyttä, oikeellisuutta ja luotettavuutta
• osaat toteuttaa mekaniikkaan, lämpöoppiin ja sähköön liittyvän yksinkertaisen mittauksen ja tulkita saamiasi tuloksia
• osaat laatia ja tulkita graafisia esityksiä

Sisältö (OJ)

Mekaniikka
• Voima, painovoima, kitka, vuorovaikutus, voiman vaikutus liikkeeseen, Newtonin lait
• Työ, energia, energian säilyminen, teho, hyötysuhde
• Liikkeen perusmallit,

Lämpöoppi
• Lämpötila, lämpötilan muuttuminen ja lämpölaajeneminen
• Lämpöenergia, aineiden lämpöopin peruskäsitteet, olomuodon muutokset, kalorimetria
• Lämmön siirtymisen perusmallit
• Virtaavan aineen lämpöteho


Sähköoppi
• ´Sähkövirta, jännite, resistanssi, teho, Ohmin laki, sähköenergia

Arviointikriteerit, tyydyttävä (1-2) (OJ)

Opiskelija:
• tuntee aihepiiriin liittyviä olioita ja ilmiöitä
• osaa osittain liittää aihepiiriin liittyviä olioita ja ilmiöitä tekniikan ja arjen sovelluksiin
• tuntee aihepiirin olioihin ja ilmiöihin liittyviä suureita, niihin liittyviä yksiköitä ja suureiden välisiä lakeja vain tutuissa, esimerkinomaisissa tilanteissa.
• omaa puutteellisen kvalitatiivisen tason perusmielikuvan aihepiiriin liittyvistä ilmiöistä
• Tunnistaa aihepiiriin liittyvissä ongelmissa ilmeneviä fysiikan perusilmiöitä, kokonaisuus on osin jäsentymätön ja puutteellinen.
• osaa kuvailla kvalitatiivisella tasolla joitain aihepiiriin liittyvien ongelmien ratkaisujen perusperiaatteita ja tekee ratkaisunsa aiemmin opiskeltujen esimerkkien kopioina.
• tunnistaa tuettuna tai aiempaan esimerkkiin perustuen ongelmista niihin liittyvät suureet ja niiden säilymisen tai muuttumisen
• ongelmien ratkaisuissa tarvittavien lakien valinta tapahtuu tukeen nojautuen tai valmiisiin esimerkkimalleihin. Mallien omatoiminen valinta on epävarmaa ja osin satunnaista.
• osaa ratkaista laskennallisia ongelmia tilanteissa, jotka ovat esimerkinomaisesti tuttuja
• osaa joskus ilmoittaa laskennallisten ongelmien ratkaisut sopivalla esittämistarkkuudella
• opiskelijalla on haasteita perustella suullisesti tai kirjallisesti tekemänsä valinnat
• laskennallisten ratkaisujen oikeellisuuden ja luotettavuuden arvioimisessa on haasteita.
• Toimii aihepiiriin liittyvässä mittauksessa osana ryhmää

Arviointikriteerit, hyvä (3-4) (OJ)

• tuntee aihepiiriin liittyvät oliot ja ilmiöt
• osaa liittää aihepiiriin liittyvät oliot ja ilmiöt tekniikan ja arjen sovelluksiin
• tuntee aihepiirin olioihin ja ilmiöihin liittyvät suureet, niiden yksiköt ja suureiden väliset fysiikan peruslait
• omaa oikean kvalitatiivisen tason perusmielikuvan aihepiiriin liittyvistä ilmiöistä
• osaa tunnistaa aihepiiriin liittyvästä ongelmista ne fysiikan perusilmiöt, jotka ovat merkityksellisiä ongelmien ratkaisun kannalta
• osaa kuvailla kvalitatiivisella tasolla aihepiiriin liittyvien ongelmien ratkaisujen perusperiaatteita ja perustella tekemiään ongelmien ratkaisuihin liittyviä valintoja
• tunnistaa ongelmista niihin liittyvät suureet ja niiden säilymisen tai muuttumisen
• osaa valita ongelmien ratkaisuissa tarvittavat lait
• Tuntee käyttämiensä lakien rajoitteet
• osaa ratkaista laskennalliset ongelmat perustellusti valitsemiaan lakeja hyväksi käyttäen
• osaa ilmoittaa laskennallisten ongelmien ratkaisut sopivalla esittämistarkkuudella
• osaa perustella suullisesti tai kirjallisesti tekemänsä valinnat
• osaa arvioida tekemiensä laskennallisten ratkaisujen järkevyyttä, oikeellisuutta ja luotettavuutta
• osaa toteuttaa aihepiiriin liittyvän yksinkertaisen mittauksen ja tulkita saamiaan tuloksia omaksumiensa suureiden ja peruslakien kautta

Arviointikriteerit, kiitettävä (5) (OJ)

• tuntee aihepiiriin liittyvät oliot ja ilmiöt ja niiden liittymisen muihin aihepiireihin
• osaa liittää kattavasti aihepiiriin liittyvät oliot ja ilmiöt tekniikan ja arjen sovelluksiin
• tuntee perusteellisesti aihepiirin olioihin ja ilmiöihin liittyvät suureet, niiden yksiköt ja suureiden väliset fysiikan peruslait ja tuntee niiden rajoitteet
• omaa oikean kvalitatiivisen tason perusmielikuvan aihepiiriin liittyvistä ilmiöistä ja osaa sanoittaa sitä toisille
• osaa tunnistaa aihepiiriin liittyvästä ongelmista ne fysiikan perusilmiöt, jotka ovat merkityksellisiä ongelmien ratkaisun kannalta
• osaa kuvailla kvalitatiivisella tasolla aihepiiriin liittyvien ongelmien ratkaisujen perusperiaatteita ja perustella tekemiään ongelmien ratkaisuihin liittyviä valintoja
• tunnistaa ongelmista laaja-alaisesti niihin liittyvät suureet, ja niiden säilymisen tai muuttumisen
• osaa valita ongelmien ratkaisuissa tarvittavat lait
• Tuntee käyttämiensä lakien rajoitteet
• osaa ratkaista laskennalliset ongelmat perustellusti valitsemiaan lakeja hyväksi käyttäen
• osaa ilmoittaa laskennallisten ongelmien ratkaisut sopivalla esittämistarkkuudella
• osaa perustella suullisesti tai kirjallisesti tekemänsä valinnat
• osaa perustellusti arvioida tekemiensä laskennallisten ratkaisujen järkevyyttä, oikeellisuutta ja luotettavuutta
• osaa toteuttaa ja tarvittaessa suunnitella aihepiiriin liittyvän yksinkertaisen mittauksen ja tulkita saamiaan tuloksia omaksumiensa suureiden ja peruslakien kautta

Aika ja paikka

Lukujärjestyksen mukaan TAMKin tiloissa 2.9.-13.12. Tuntien paikat ja ajankohdat voivat tarvittaessa lukukauden aikana vaihtua.

Tenttien ja uusintatenttien ajankohdat

Opintojakson lopussa joulukuun 2.-13. välissä. Tarkka päivämäärä sovitaan opiskelijoiden kanssa lähempänä kurssin loppua. Tentti on lukujärjestykseen varattuna aikana.
Uusintatentit (kaksi kertaa) järjestetään kurssin Moodlessa 14.12.-5.1.

Arviointimenetelmät ja arvioinnin perusteet

Opintojakson arviointi perustuu tentistä saataviin pisteisiin. Tentin maksimipistemäärä on 50 pistettä ja arvosanojen pisterajat ovat 45 (5), 36 (4), 27 (3), 18 (2), 9 (1).

Tentissä pisteitä saa pääasiassa oikeasta ratkaisutavasta, ratkaisun esittelystä ja perustelusta. Pelkkä oikea vastaus tuottaa vain pienen osan pisteistä. Ratkaisujen dokumentointia ja esittämistä opetellaan opintojakson tunneilla.

Tentti on valvottu paperitentti, jossa ei saa käyttää tietokonetta apuna.

Uusintatentit koostuvat automaattiarvioitavista tehtävistä, joissa pisteitä saa pääasiassa vain oikeasta vastauksesta. Opiskelijan täytyy kuitenkin palauttaa omat ratkaisunsa kokeen aikana. Virheellinen tai puuttuva ratkaisu vähentävät pisteitä. Uusinnat tehdään itsenäisesti kurssin Moodlessa opetuksen joulutauon aikana.

Tenttiin saa lisäpisteitä tunnilla tehtävistä tuntiharjoituksista ja tuntien ulkopuolella tehtävistä kotitehtävistä. Nämä tehtävät ovat automaattiarvioitavia tehtäviä, joissa pisteet saa oikeasta vastauksesta. Virheellisestä vastauksesta tulee pieni pistevähennys. Kummastakin tehtäväosiosta saa maksimissaan 11 pistettä. Jos opiskelija saa toisesta osiosta läpäisyyn vaadittavan pistemäärän, ei tenttiin ole pakollista osallistua ja arvosana on 1. Osioiden yhteispistemäärällä opintojaksoa ei voi suorittaa. Tekemällä molemmat osiot huolellisesti on arvosana 2. Näiden tehtävien tekeminen on täysin vapaaehtoista.

Harjoitustehtävät ovat ajastettuja sulkeutumaan määräajan jälkeen, eikä niitä avata sen jälkeen uudelleen tehtäväksi. Tuntiharjoitukset sulkeutuvat kyseisen tunnin lopussa, kotitehtävät ovat auki viikon ajan.

Opintojakson aikana tehdään pienryhmissä oppituntien aikana (suunnitelmassa syyslomaviikkoa edeltävällä viikolla, aikataulu voi muuttua) mittausharjoitus, josta saa maksimissaan 2 bonuspistettä, jotka lisätään suoraan suorituspisteisiin.

Viime kädessä opettaja päättää arvioinnista ja esimerkiksi vilppitapauksissa pisteitä voidaan muuttaa. Opiskelija on vastuussa omasta tekemisestään ja siitä, että hän noudattaa korkeakouluyhteisön periaatteita.

Opintojakson arvosanaa ei voi opintojakson jälkeen (kahden uusinnan jälkeen) korottaa. Hylätty opintojakso täytyy suorittaa uudelleen.

Arviointiasteikko

0-5

Opiskelumuodot ja opetusmenetelmät

Opetuskeskustelu
Itsenäinen opiskelu
Harjoitustehtävät
Mittaustehtävä
Tentti

Oppimateriaalit

Opettajan tunnilla esittämä materiaali (Huomautus: opettajalla ei ole tarjolla kaiken kattavaa kirjallista materiaalia, vaan opiskelija joko osallistuu opetukseen tai hankkii materiaalin itse)
Momentti 1 Insinöörifysiikka (Otava)
Tekniikan kaavasto (Tammertekniikka)
Opiskelijan itsenäisesti etsimä kirjallisuus
Opiskelijan itsenäisesti hakema verkkoaineisto

Kirjoja löytyy kirjastoista.

Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus

Lähiopetusta 50 tuntia, itsenäistä työskentelyä 85 tuntia.

Sisällön jaksotus

Mekaniikkaa 60 tuntia
Lämpöoppia 20 tuntia
Sähköoppia 20 tuntia
Konetekniikan fysiikan sovelluksia 35 tuntia

Toteutuksen valinnaiset suoritustavat

Ei ole.

Harjoittelu- ja työelämäyhteistyö

Ei ole.

Kansainvälisyys

Ei ole.

Lisätietoja opiskelijoille

Opintojakso järjestetään nyt ensimmäisen kerran, joten opintojakson aikana saatetaan tehdä muutoksia, jos niihin nähdään tarvetta. Opintojaksopalaute auttaa kehittämään opetusta!