Växelverkningar och kroppar (FYS1006, 5 sp)

Uppdaterat senast: 28.9.22

Mailadresserna skrivs som: förnamn.efternamn@helsinki.fi

Föreläsare: Universitetslektor Tommy Ahlgren

Räkneövningsassistent: Victor Lindblad

Laborationsassistent: Rasmus Nilsson (rasmus.ve.nilsson)

Länken till grundlaborationernas moodle-sida


Kursens lärandemål

Kursens mål är att ge eleven baskunskaper i olika områden i mekaniken. Efter kursen kan studenten identifiera växelverkningar i fysikaliska system, transformera dessa till rörelseekvationer, analysera olika lösningsmodeller, förstå fysiken bakom lösningarna och kunna diskutera lösningarnas meningsfullhet. Kan tillämpa vektoralgebra, inklusive punktprodukt, kan derivera och integrera vektorfunktioner i komponentform. Eleven kan analysera ett system och dess växelverkning med omgivningen med hjälp av energiprincipen. Kan förklara förändringar i kroppars inre energi, relatera temperaturförändringar med energiflöde och värmekapacitet. Kan beräkna kvantiserade energier för fotoner och energinivåer i en harmonisk oscillator.

Föreläsningarna

Period: I, 5.9-23.10
Tisdag, klo: 10.15 - 12.00, Exactum Sal D123
Onsdag, klo: 12.30 - 14.00, Physicum Sal D114
Första föreläsningen tisdag 6.9 klo: 10.15 i Exactum Sal D123

Räkneövningarna

Torsdagar, klo: 12.15-14.00, Exactum sal B222 (första RÖ torsdag 15.9)
Deadline skannat per e-post till assistenten senast tisdagen (23.59) före torsdagens räkneövning.

Förhör

Ett slutförhör tisdag 25.10 klo: 10.00 - 14 i Physicum, sal E205
Till tenten kommer kapitlen 1 - 8 i boken

Tenten består av 6 frågor varav en är direkt från räkneövningarna.
Till tenten får man ta med sig en handskriven A4 luntlapp (text endast på ena sidan), grafiska miniräknare och maols tabellbok

Förkunskaper

Som förkunskap till kursen krävs gymnasiefysik och matematik (helst långa matematiken).
Under hösten rekommenderas eleverna att också ta de teoretiska fysikens kurserna: Matemaattiset apuneuvot I ja II (MAPU I och II).
Där gås igenom matematik som tillämpas på grundkurserna.

OBS !! Försök skaffa boken så snabbt som möjligt !! OBS

Kursbok: Chabay & Sherwood, MATTER & INTERACTIONS, 4th edition, John Wiley & Sons

Övrig kurslitteratur

Young & Freedman,University Physics, Pearson, Addison Wesley
M. Mansfield and C. O’Sullivan, Understanding Physics, John Wiley & Sons


Föreläsningsanteckningar

Anteckningarna, 6.9
Powerpoint, del 1, 6.9   Powerpoint, del 2, 6.9

Läs sidorna 1-27 till onsdagens (7.9) föreläsning

Anteckningarna 7.9   Powerpoint 7.9

What would a relativistic interstellar traveller see?

Läs sidorna 28-81 till tisdagens (13.9) föreläsning

Hur en Kibble balans fungerar för att definiera SI enheten för massa.

Anteckningarna 13.9   Powerpoint 13.9

Anteckningarna 14.9   Powerpoint 14.9

Läs sidorna 88-122 till tisdagens (20.9) föreläsning

Anteckningarna 20.9   Powerpoint 20.9

De fyra fundamentala krafterna i universum.

Powerpoint 21.9, kap. 3, del 2

Läs sidorna 130-164 till tisdagens (27.9) föreläsning

Anteckningarna 27.9   Powerpoint 27.9 (Kap. 4, del 1)

Anteckningarna 28.9   Powerpoint 28.9 (Kap. 4, del 2)   Powerpoint 28.9 (Kap. 5)

Läs sidorna 215-270 till tisdagens (4.10) föreläsning


Räkneövningar

För de extra (oftast datorbaserade) uppgifterna ges extra poäng. Lös uppgiften och skicka svaret, beräkningarna och möjligen programmet till föreläsaren före den givna senaste inlämningsdagen.

Övning 1, 12-18.9
Extra datorbaserad (computational) uppgift: P69, sidan 42 (8 bollar och en pil). Tips: se uppg. P.68.
Senaste inlämningsdagen fredag 17.9 per email till föreläsaren

Frågorna i boken till RÖ 1


Övning 2, 28.9
Extra datorbaserad (computational) uppgift: Gör ett program som itererar svaret till uppgift 6) i övning 2 för tidsintervallen: 0.05, 0.01, 0.001, 0.0001 och 0.00001 s.
Senaste inlämningsdagen fredag 23.9 per email till föreläsaren. Matlab kod: Num_iter_av_rorelseekv.m

Frågorna i boken till RÖ 2


Övning 3, 29.9

Frågorna i boken till RÖ 3


Övning 4, 6.10

Frågorna i boken till RÖ 4 (Kap 4)

Frågorna i boken till RÖ 4 (Kap 5)



Under kursen kommer vi att ha uppgifter för att lära oss att simulera olika problem med datorn.
Man kan välja ett arbete från listan nedan. Man har tid på sig hela höstterminen.

Obs, detta är inte obligatoriskt.

1) Simpel pendel (1 Dim)

2) Fjäder med luftmotstånd (1 Dim)

3) Kaströrelse med luftmotstånd (2 Dim)

Teori till fjäder och pendel uppgifterna

Teorin till luftmotstånds uppgiften och hur man itererar rörelseekvationen finns i följande föreläsningsanteckningar Anteckningarna för kap. 2   Powerpoint för kap. 2




Introduktion till Matlab 1

Introduktion till Matlab 2

Introduktion till Matlab 3     Matlab_intro.pdf     Matlab_intro.m   specialplots1.m   proton_acc_rel.m

Introduktion till Python


Intressanta eller nyttiga webbsidor

Exempel på studieförloppet (vilka kurser vilket år) 01.09.2014

Informationen om tvåspråkiga examina (11.09.17)

Lär dig att koda (Learn to code)

http://www.ph.biu.ac.il/~rapaport/java-apps/index.html   Fysikexempel gjorda med Java


Godkännande av kursen

Kursens vitsord bestäms endera från både av poängen i tenten och gjorda räkneövningar,
eller endast från tenten, det som ger bättre vitsord väljs. Från tenten får man 2/3 och från räkneövningarna 1/3 av slutpoängen.

Exempel: Ifall sluttenten har 6 uppgifter vilka var och en ger maximalt 6 poäng,
kan tenten ge max 36 poäng --> 2/3*Max slutpoängen =36, --> Max slutpoängen = 54

1) Eleven fick 26 poäng i tenten, men har inte alls gjort räkneövningar
  --> Endast tent: Poäng % = 26/36 = 72.2 % --> Vitsord 3

2) Eleven fick 26 poäng i tenten och har gjort 85% av räkneövningarna: 0.85*1/3*54=15.3
  --> (Tent+RÖ) slutpoäng = 26 + 15.3 --> Poäng % = 41.3/54 = 76.5 %
  --> (Endast tent ) slutpoäng = 26 --> Poäng % = 26/36 = 72.2 %
  --> Högsta väljs 76.5 % --> Vitsord 4

3) Eleven fick 30 poäng i tenten och har gjort 55% av räkneövningarna: 0.55*1/3*54=9.9
  --> (Tent+RÖ) slutpoäng = 30 + 9.9 --> Poäng % = 39.9/54 = 73.9 %
  --> (Endast tent ) slutpoäng = 30 --> Poäng % = 30/36 = 83.3 %
  --> Högsta väljs 83.3 % --> Vitsord 4

Vitsordsgränserna:
< 45% 0 icke godkänt
45 - 55 % 1
55 - 65 % 2
65 - 75 % 3
75 - 85 % 4
85 - 100 % 5