10063 Fysik (Polyteknisk grundlag)
2024/2025
Forbeholdt studerende på General
Engineering
Overordnede kursusmål
At introducere den studerende til mekanikken, termodynamikken og
elektromagnetismens grundbegreber samt at sætte den studerende i
stand til at løse idealiserede mekaniske, termodynamiske,
elektromagnetiske og tekniske problemer. Desuden trænes den
studerende i at benytte idealiserede modeller til beskrivelse af
virkelige systemer gennem projektarbejde. Gennem hele kurset
benyttes programmeringssproget Python.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
- analysere kinematikken af systemer vha. kinematiske relationer,
data, grafer, tabeller, bevægelsesdiagrammer, og funktioner.
- analysere bevægelse af systemer bestående af partikler og stive
legemer vha. kraftanalyse med kraftdiagrammer, Newtons love,
impulsmomentsætningen og geometriske bånd.
- analysere systemers opførsel vha. arbejde, potentiel og
kinetisk energi samt arbejdssætningen og bevarelse af mekanisk
energi.
- analysere systemers opførsel under anvendelse af
bevarelsessætningerne for energi, impuls og impulsmoment.
- kombinere forskellige analyser, af systemers opførsel samt
anvende analytiske og/eller numeriske løsninger.
- designe og udføre forsøg som løsning til eksperimentelle
problemer og organisere, repræsentere og analysere eksperimentelle
data med vurderinger af usikkerhed og fejlophobning, samt skrive
korte, præcise journaler over eksperimenter.
- anvende fysiske begreber i forbindelse med energiomsætninger
mellem mekaniske, termodynamiske og elektromagnetiske
systemer.
- anvende idealgasligningen og udføre simple beregninger af
mikroskopiske egenskaber af molekyler, samt kunne forklare og
anvende termodynamikkens første og anden hovedsætning.
- genkende simple termodynamiske processer (isochore, isobare,
isoterme og adiabatiske processer) og beregne udført arbejde og
varmetilførsel under processer (herunder kredsprocesser) sammensat
af disse og andre processer.
- anvende begreberne ladning, elektrisk felt og potentialer samt
magnetfelt og Lorentz kraft til at analysere simple elektriske
og/eller elektromagnetiske systemer.
- anvende Faradays induktionslov med begrebet magnetisk flux til
analyse af simple systemer og beregne elektriske og magnetiske
kræfter på en bevæget ladning samt anvende det til analyse af
simple systemer.
- anvende programmeringssproget Python til at importere,
analysere og visualisere data, vurdere usikkerheder og anvende
fejlophobning, samt anvende symbolske og numeriske metoder til at
løse ligninger, herunder differentialligningssystemer.
Kursusindhold
Bevægelse i 1+2+3 dimensioner. Newtons love. Arbejde og kinetisk
energi. Potentiel energi og energibevarelse. Impuls og stød. Stive
legemers rotation. Stive legemers bevægelse. Gravitation.
Temperatur og varme. Stofs termiske egenskaber. Termodynamikkens
første og anden hovedsætninger. Elektromagnetisme. Eksperimenter.
Litteraturhenvisninger
Lærebogen er University Physics fra OpenStax, der er gratis
tilgængelig på
https://openstax.org/details/books/university-physics-volume-1
og
https://openstax.org/details/books/university-physics-volume-2.
Link til boghandel:
https://polyteknisk.dk/home/dtu/soege_resultat?utf8=%E2%9C%93&q=10060&b=20&st=c&code=&exact_match=falseBemærkninger
Der er eksperimenter i kurset der ligger uden for kursets
skemagrupper.
Sidst opdateret
02. maj, 2024