At gøre den studerende fortrolig med mekanikkens grundbegreber og sætte ham/hende i stand til med analytiske metoder at løse simple mekaniske og tekniske problemer. Ved at kombinere anvendelse af analytiske metoder med computersimulering tilstræbes det at give den studerende en mere intuitiv forståelse af bevægelseslovene. Samtidig skal det med computersimulering være muligt at løse mere komplicerede og teknisk mere relevante problemstillinger.
Læringsmål:
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
Analysere en problemstilling, planlægge og udføre løsning samt kontrollere resultatet.
Definere vigtige begreber i mekanisk fysik så som position, hastighed, acceleration, vinkelhastighed, impuls, impulsmoment, inertimoment, kinetisk og potentiel energi, massemidtpunkt, kræfter og fiktive kræfter.
Kende relevante fysiske love og deres afledede: Newtons love, massemidtpunktssætningen, arbejdssætningen, og impulsmomentsætningen.
Genkende når impuls, impulsmoment og total mekanisk energi er bevaret og anvende bevarelseslovene til mekanisk problemløsning.
Anvende symbolsk matematik til at kunne løse simplere problemstillinger for partikler og stive legemer ved anvendelse af Newtons love, massemidtpunktssætningen, impulsmomentsætningen, bevarelsessætninger mm.
Udføre ikke-dimensionalisering for at simplificere ligninger og bestemme centrale dimensionsløse parametre.
Anvende Lagrange og Hamilton formalismerne i det konservative tilfælde til at udlede bevægelsesligninger for partikler og stive legemer.
Anvende dimensionsanalyse til at bestemme sammenhænge mellem fysiske størrelser.
Anvende computerprogrammer til at løse mere komplicerede problemstillinger, hvor en numerisk løsning er nødvendig for partikler og for stive legemer ved anvendelse af Newtons love, mm.
Foretage usikkerhedsvurderinger herunder anvendelse af fejlophobningsloven.
Kursusindhold:
Newtons love og impulsmomentsætningen anvendt dels på partikler, dels på stive legemer. Arbejdssætningen, konservative og ikke-konservative kræfter. Stød. Introduktion af fiktive kræfter. Svingninger, koblede svingninger og introduktion til simple kontinuerte medier (svingende streng, væskestrømning). Centralbevægelse. Keplerbevægelse. Elementer af Lagrange og Hamilton formalismerne. Praktiske forhold omkring computersimulering, hvor der benyttes sproget Maple. Anvendelse af usikkerhedsvurdering. Anvendelse af dimensionsanalyse og ikke-dimensionalisering.
