FY546: Videregående mekanik og relativitetsteori

Det Naturvidenskabelige Studienævn

Undervisningssprog: På dansk eller engelsk afhængigt af underviser, men engelsk ved internationale studerende
EKA: N500056112, N500056102
Censur: Intern prøve, en bedømmer, Intern prøve, to eller flere bedømmere
Bedømmelse: Bestået/Ikke bestået, 7-trinsskala
Udbudssteder: Odense
Udbudsterminer: Efterår
Niveau: Bachelor

STADS ID (UVA): N500056101
ECTS-point: 10

Godkendelsesdato: 12-05-2020


Varighed: 1 semester

Version: Arkiv

Kommentar

NYT kursus E19. Kurset identisk med tidligere kursus med titlen FY504 (UVA N500004101). 

Indgangskrav

Kurset kan ikke følges af studerende, der har bestået hele FY504.

Faglige forudsætninger

Studerende, der følger kurset, forventes at have kendskab til indholdet af FY529.

Formål

Kurset har til formål at introducere den klassiske og relativistiske mekanik. Kurset vil sætte den studerende i stand til at modellere og beskrive enkelt partikel og mange partikel systemer, herunder kontinuerte systemer på forskellige længdeskalaer. Den studerende vil desuden lære at arbejde og løse problemer i grupper og få styrket sine beregningsmæssige evner. Kurset er centralt i forhold til alle områder og anvendelser af fysikken.

Kurset bygger oven på den viden, der er erhvervet i kurset Mekanik og termodynamik (FT500) / (gl. studieordning: Grundlæggende fysik (FY529)), og giver et fagligt grundlag for at studere emnerne i de fysikkurser, der er placeret senere i uddannelsen.

Selv inden Einsteins specielle relativitetsteori bliver introduceret, stiller studiet af bevægelse i forskellige referencerrammer overraskende dybe spørgsmål om rummets natur og grænserne for hvad der kan observeres. Således bevæger kurset sig udover fysikken i sig selv og ind i den bredere videnskabsteori.

I forhold til uddannelsens kompetenceprofil har kurset eksplicit fokus på at:
  • Give kompetence til at håndtere komplekse problemer og selvstændigt at kunne indgå i fagligt og tværfagligt samarbejde og identificere egne læringsbehov og strukturere egen læring.
  • Give færdigheder i at anvende fysiske metoder og matematiske redskaber til at opstille og vurdere fysiske modeller.
  • Give viden om og forståelse af diskrete partikler og kontinuerte stoffers fysiske opførsel.

Målbeskrivelse

For at opnå kursets formål er det læringsmålet for kurset, at den studerende demonstrerer evnen til at:

  • Anvende den matematiske formalisme i klassisk-, relativistisk- og fluid mekanik til at opstille og løse modeller for fysiske problemstillinger. Kursets tema er således anvendelsen af Newtons bevægelseslove under mere generelle omstændigheder end punktmekanikken.

Indhold

Kurset indeholder følgende faglige hovedområder:
  • Speciel relativitetsteori: Michelsons eksperiment, Lorentz transformationerne, relativistisk kinematik og dynamik.
  • Konservative kraftfelter: Keplers love, solsystemet, Rutherford spredning og elementer af atomfysik.
  • Accelererede koordinatsystemer: fiktive kræfter og Foucault pendulet.
  • Lagrange mekanik: Lagrange og Hamiltons ligninger
  • Partikler og stive legemer: Energi, impuls, inertimoment og angulært moment under generel bevægelse.
  • Fluid mekanik: Deformation af faste stoffer, lyd i gas, væsker og gasser, Navier-Stokes ligning for ideelle og viskøse fluider.

Litteratur

J.M. Knudsen and P.H. Hjorth: Elements of Newtonian Mechanics, Springer.
B. Lautrup: Physics of Continuous Matter, Second Edition: Exotic and Everyday Phenomena in the Macro-scopic World, CRC Press

Se BlackBoard for pensumlister og yderligere litteraturhenvisninger.

Eksamensbestemmelser

Eksamenselement a)

Tidsmæssig placering

Efterår

Udprøvninger

Obligatoriske opgaver

EKA

N500056112

Censur

Intern prøve, en bedømmer

Bedømmelse

Bestået/Ikke bestået

Identifikation

Fulde navn og SDU brugernavn

Sprog

Følger, som udgangspunkt, undervisningssprog

Hjælpemidler

Oplyses på kurset

ECTS-point

2

Uddybende information

Eksamensformen ved reeksamen kan være en anden end eksamensformen ved den ordinære eksamen.

Eksamenselement b)

Tidsmæssig placering

Januar

Udprøvninger

Skriftlig eksamem

EKA

N500056102

Censur

Intern prøve, to eller flere bedømmere

Bedømmelse

7-trinsskala

Identifikation

Studiekort

Sprog

Følger, som udgangspunkt, undervisningssprog

Hjælpemidler

Nærmere beskrivelse af eksamensreglerne vil blive offentliggjort under 'Course Information' på kursets side i BlackBoard.

ECTS-point

8

Uddybende information

Eksamensformen ved reeksamen kan være en anden end eksamensformen ved den ordinære eksamen.


Vejledende antal undervisningstimer

90 timer per semester

Undervisningsform

På naturvidenskab er undervisningen tilrettelagt efter trefasemodellen dvs. intro, trænings- og studiefasen.

  • Introfase: 54 timer

Træningsfase: 36 timer, heraf:

  •  Eksaminatorie: 36 timer

Undervisningsformen er forelæsninger og regneøvelser (eksaminatorietimer). Til regneøvelserne skal de studerende løse opgaver der træner dem i at anvende den lærte teori på konkrete fysiske problemer indenfor kursets emner. Hver uges forelæsninger vil blive fulgt op af regnetimer.

Ansvarlig underviser

Navn E-mail Institut
Esben T. Mølgaard molgaard@sdu.dk CP³-Origins

Skemaoplysninger

Administrationsenhed

Fysik, kemi og Farmaci

Team hos Uddannelsesjura & Registratur

NAT

Udbudssteder

Odense

Anbefalede studieforløb