autumn
2025
FYS-1001 Mekanikk - 10 stp
Course content
Emnet gir en omfattende innføring i kinematikk og dynamikk av punktmasser i flere dimensjoner: inertialsystemer og akselererte referansesystemer; krefter og pseudokrefter; bevegelsesmengde, vinkelmoment og energi; svingninger; stive legemers dynamikk; gravitasjon og to-legemeproblemet. Videre omfatter emnet også en introduksjon til mekaniske bølger og spesiell relativitetsteori. Anvendelser omfatter for eksempel dagliglivets mekanikk, celest mekanikk, klimadynamikk og/eller fornybar energi.Objective of the course
Kunnskaper
- forstå grunnleggende begreper i Galileis og Newtons mekanikk og formulere Newtons tre lover
- forstå hvordan fiktive krefter oppstår i akselererte og roterende referansesystemer og hvordan sentrifugalkrefter og Coriolis-krefter manifesterer seg i naturen
- forstå begrepet mekanisk energi og skille mellom konservative krefter og ikke-konservative krefter
- formulere bevegelseslovene for translatorisk bevegelse og rotasjon til stive legemer
- kjenne til Keplers lover og baneligningen for satellittbevegelse
- kjenne til bølgeligningen for forskjellige mekaniske systemer
- beskrive og forstå grunnleggende bølgefenomener som bølgebevegelse, harmoniske bølger, den generelle bølgeligninga, elastiske bølger, trykkbølger i gasser, fasehastighet, interferens, gruppehastighet og dopplereffekt
- forstå behovet for å reformulere Galileis og Newtons relativitetsteori i form av Einsteins spesielle relativitetsteori
- forstå Euler og Euler-Cromers metode for numerisk løsning av differensialligninger
Ferdigheter
- løse problemer i punktmekanikk som innebærer integrasjon og løsning av ordinære differensialligninger
- løse bevegelsesligningene for punktmasser i roterende referansesystemer
- bruke energikonservering til å løse mekanikkproblem, og identifisere situasjoner med friksjonskrefter, der energikonservering ikke kan benyttes
- løse bevegelsesligningene for stive legemer for enkle situasjoner, innebefattet rullebevegelse
- løse bevegelsesligningene for enkle satellitt- og planetbaner
- bruke Newtons gravitasjonslov til å etablere Keplers lover for planetbevegelser
- løse bevegelsesligningene for enkelharmoniske, dempede og tvungne svingninger
- analysere ulike problemstillinger innen bølgefysikk med matematiske metoder som involverer differensial- og integralregning
- gjøre beregninger med dopplereffekt, interferens, harmoniske bølger, fasehastighet og gruppehastighet
- avgjøre om en funksjon er løsning til bølgeligningen og bruke den i beregninger
- bruke Lorentz-transformasjonen og løse problemer knyttet til relativistiske fenomener som lengdekontraksjon, tidsdilatasjon og tap av samtidighet
- skrive programkode for numerisk løsning av differensialligninger som beskriver fysiske systemer som studeres i emnet, også når en inkluderer krefter som luftmotstand og dynamisk friksjon, og for simulering av partikkelbevegelse ut fra bevegelsesligninger og potensialer
Generell kompetanse
- erkjenne viktigheten av matematisk beskrivelse i fysikk
- erkjenne forskjellen mellom grunnleggende naturlov (falsifiserbar hypotese) og lover dedusert fra slike grunnleggende lover
- anvende innsikten i mekaniske konserveringslover til å lære om generaliseringa av disse lovene til elektromagnetisme og kvantemekanikk
- anvende kunnskapen om mekaniske potensialer og bølger til å lære om tilsvarende fenomener i elektromagnetisme
- samarbeide med medstudenter om å løse fysikkproblemer
Final exam
The course is closed and the last opportunity to take the exam after this semester is autumn 2026Please see this web site for more information
Schedule
Eksamen
| Vurderingsform: | Varighet: | Karakterskala: |
|---|---|---|
| Skriftlig skoleeksamen | 4 Timer | A–E, stryk F |
Obligatoriske arbeidskrav:Følgende arbeidskrav må være gjennomført og godkjent før man kan framstille seg til eksamen: |
||
| Innlevering 1 | Godkjent – ikke godkjent | |
| Innlevering 2 | Godkjent – ikke godkjent | |
| Innlevering 3 | Godkjent – ikke godkjent | |
| Forberedelse og aktiv deltakelse på minst 70% av undervisningen | Godkjent – ikke godkjent | |