Opinto-opas

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

Viikottainen lähiopetus lukujärjestyksen mukaan alkaen viikosta 36.

Tenttien ja uusintatenttien ajankohdat

Verkkokokeita kurssin aikana
Loppukoe kurssin lopuksi.
Uusintamahdollisuudet kurssin loputtua alkukeväästä 2025.

Arviointimenetelmät ja arvioinnin perusteet

Kurssin kokonaispisteet 54p, joista
- 30p saatavilla viikkokokeista (6 x 5p)
- 24p saatavilla haastavammalla loppukokeella

Arvosana 1: 24p,
Arvosana 2: 30p,
Arvosana 3: 36p,
Arvosana 4: 42p,
Arvosana 5: 48p

Arviointiasteikko

0-5

Opiskelumuodot ja opetusmenetelmät

- Luento-opetus
- Verkkomateriaali
- Laskuharjoitukset
- Mittaustehtävät
- Stack-tehtävät
- Loppukoe

Oppimateriaalit

Opettajan materiaalit.
Tekniikan Kaavasto, Tammertekniikka.
MAOL Taulukot
Momentti 1 Insinöörifysiikka, Otava.
Momentti 2 Insinöörifysiikka, Otava.

Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus

Viikottainen luento-opetus (12 x 3h)
Laskupaja oppimisen tueksi (6 x 1h)
Aikataulutetut viikkokokeet (6 kpl 2 viikon välein)
Kaksi viikkokoetta korvattavissa mittaustehtävällä.
Omatoimista opiskelua

5 opintopistettä vastaa noin 135h työpanosta.

Sisällön jaksotus

Mekaniikka, 6 viikkoa
- Liike-oppi 1 viikko
- Voimat ja vuorovaikutukset 3 viikkoa
- Energia ja työ 2 viikkoa

Lämpöoppi, 4 viikkoa
- Lämpöenergia, lämpötilan muutokset 2 viikkoa
- Lämpölaajeneminen, lämmön siirtyminen, lämpöteho 2 viikkoa

Sähköoppi, 2 viikkoa
- Yksinkertaiset virtapiirit, Ohmin laki 1 viikko
- Sähköenergia, 1 viikko

Toteutuksen valinnaiset suoritustavat

Ei ole.

Harjoittelu- ja työelämäyhteistyö

Ei ole.

Kansainvälisyys

Ei ole.

Lisätietoja opiskelijoille

Lisätietoja kurssin Moodlessa.