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.
