Tekniikan fysiikka (5 op)

Osaamistavoitteet (Opintojakso)

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 (Opintojakso)

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) (Opintojakso)

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) (Opintojakso)

• 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) (Opintojakso)

• 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 mukaisesti TAMKin pääkampuksella.

Tenttien ja uusintatenttien ajankohdat

3.12. kello 14-17
Uusinnat joulukuun aikana EXAM-järjestelmässä.

Arviointimenetelmät ja arvioinnin perusteet

Opintojakson arvosana perustuu tenttiin, josta on saatava vähintään minimimäärä pisteitä hyväksyttyyn suoritukseen. Tentin palautetilaisuus on pakollinen osasuoritus. Tenttiä tai palautetilaisuutta ei voi korvata muulla suorituksella.

Tenttiin osallistumisen edellytys on vähintään 70 %:a opintojakson harjoitusten pisteistä. Rästiin jääneita ja sulkeutuneita tehtäviä ei voi tehdä jälkikäteen eikä niitä voi korvata muulla suorituksella.

Lähiopetuksessa tehdään ajoittain tuntiharjoituksia, joista saa lisäpisteitä hyväksyttyyn tenttiin. Näitä ei voi korvata mitenkään, vaan opiskelijan on oltava tunnilla läsnä tekemässä harjoitus.

Arviointiasteikko

0-5

Opiskelumuodot ja opetusmenetelmät

Opetuskeskustelu ja luento
Laskuharjoitukset ja esimerkkilaskut
Tentti

Oppimateriaalit

Opettajan tuntimateriaali
Opiskelijan itsensä hankkima sähköinen ja kirjallinen materiaali
Tekniikan kaavasto, Tammertekniikka
Suositeltu oppikirja itsenäiseen opiskeluun Momentti 1 insinöörifysiikka, Otava.

Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus

Lähiopetusta 40-45 tuntia, itsenäistä opiskelua 90-95 tuntia.

Sisällön jaksotus

Suoraviivainen liike 6 h
Newtonin lait 6 h
Teho ja energia 6 h
Pyörimisliike 6 h
Teho ja energia pyörimisliikkeessä 6 h
Tasasähkö 12 h

Toteutuksen valinnaiset suoritustavat

AHOT-menettely ennen opintojakson alkua.

Harjoittelu- ja työelämäyhteistyö

Ei ole.

Kansainvälisyys

Ei ole.

Lisätietoja opiskelijoille

Opintojaksolla on pakollisten harjoitusten lisäksi pakollista osallistua tentin palautetilaisuuteen.