10033 Mekanik og fysisk modellering
2024/2025
Kurset kan kun tages af studerende på
"Fysik og Ingeniørvidenskab"- samt "Geofysik og
rumteknologi"-bacheloruddannelserne.
Overordnede kursusmål
At gøre den studerende fortrolig med mekanikkens grundbegreber og
sætte den studerende 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.
- Erkende 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 dimensionsløse parametre.
- Anvende Lagrange formalismen 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.
- Planlægge og udføre eksperimenter, herunder håndtere
dataopsamling, dataanalyse og at sammenholde resultater fra
eksperimenter med modeller.
- Skrive journaler over eksperimenter.
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). Centralbevægelse.
Keplerbevægelse. Elementer af Lagrange og Hamilton formalismerne.
Praktiske forhold omkring computersimulering, hvor der benyttes
programmeringssproget Python. Anvendelse af usikkerhedsvurdering.
Anvendelse af dimensionsanalyse og ikke-dimensionalisering.
Sidst opdateret
02. maj, 2024