Faglig innhold

Faget består av to hoveddeler, en felles grunnleggende innføring til mekanikk og en modul med elektrisitet og magnetisme.

Grunnleggende mekanikk

• Målinger, standardenheter og gjeldende siffer.
• Kinematikk, posisjon, fart, akselerasjon og bevegelsesligningene for konstant akselerasjon. Beskrivelse av bevegelse i 3 dimensjoner, kast- og sirkel-bevegelse.
• Newtons lover og krefter som vekselvirkning. Snordrag, fjærkrefter og friksjon og luftmotstand.
• Mekanisk energi og arbeid, konservative og ikke-konservative krefter, energibevaring, arbeid-energi setningen og effekt.
• Bevegelsesmengde, bevaring av bevegelsesmengde, og rettlinjede støt.
• Rotasjonskinematikk og rotasjonsdynamikk, bevegelsesligningene for konstant vinkelakselerasjon, sammenheng mellom rotasjon og rettlinjet bevegelse, treghetsmoment, Steiners setning, kraftmoment, rotasjonsdynamikkens grunnlov, arbeid og effekt ved rotasjonsbevegelse.
• Rullebevegelse.

Elektrisitet og magnetisme

• Elektrisk ladning (Coulombs lov), elektriske felt og feltlinjer.
• Elektrisk potensial, elektrisk potensiell energi, og potensialforskjell.
• Kondensator og kapasitans, kondensatorer som et element i elektriske kretser.
• Strøm og resistans, elektrisk ledning i metaller, resistivitet og resistans, feltbeskrivelse av Ohms lov, elektrisk energi og effekt.
• Likestrømskretser, elektromotorisk spenning, motstandere i serie og parallell, Kirchoffs lover, RC-kretser.
• Magnetiske krefter og magnetiske felt, krefter på ladning som beveger seg i homogene magnetiske felt, magnetiske krefter på rette ledere og kraftmoment på strømsløyfe.
• Kilder til magnetiske felt, Biot-Savarts lov, magnetisk felt rundt tynne rette ledere, magnetiske krefter mellom to parallelle ledere.
• Induksjon, Faradays induksjonslov, Lenz' lov, og indusert ems.

Læringsutbytte

Kunnskaper

Kandidaten

• skal kunne demonstrere kjennskap til teorier og begreper i klassisk mekanikk, elektrisitet og magnetisme
• kan definere og forklare de viktigste begrepene fra grunnleggende klassisk mekanikk, elektrisitet og magnetisme
• har kjennskap til fysikkens lover og hvordan de kan anvendes til å modellere observerbare fenomen, og ha forståelse for modellenes gyldighetsområde.
• kjenner til relevante anvendelser innen fysikk.
• kjenner til hvordan å bruke relevante digitale hjelpemidler.

Ferdigheter

Kandidaten kan

• fortolke gitte problemstillinger knyttet til klassisk mekanikk, elektrisitet og magnetisme ved å anvende etablerte fysiske modeller og løse med analytiske og numeriske metoder.
• identifisere variabler som forekommer i idealiserte modeller med reelle fysiske størrelser.
• regne med størrelser og enheter i SI-systemet og behersker omregning mellom enheter.
• gjennomføre målinger, samt analysere, tolke og dokumentere resultatene.
• kan gjøre rede for grunnleggende fenomener innen fysikk, og anvende disse for å forklare faglige problemstillinger.
• har grunnleggende ferdigheter i laboratoriearbeid, rapportering og resultatpresentasjon.

Generell kompetanse

Kandidaten kan

• begrunne sine faglige valg og formidle dette til andre ved å benytte seg av grunnleggende fysikk
• delta aktivt i gruppearbeid og kan kommunisere fysikkfaget både skriftlig og muntlig med andre personer ved hjelp av relevant fagterminologi
• beskrive fysikkens rolle innen samspillet mellom den teknologiske utvikling og samfunnet, samt innsikt i miljømessige og etiske utfordringer i dag og i fremtiden.

Læringsformer og aktiviteter

Forelesninger, øvinger, laboratoriearbeid. Forventet arbeidsmengde i emnet er 225 timer.

Obligatoriske aktiviteter

• Obligatoriske regneøvinger
• Laboratoriearbeid

Spesielle vilkår

Anbefalte forkunnskaper

Ingen.

Forkunnskapskrav

Ingen.

Kursmateriell

University Physics, OpenStax.

Opplysninger om detaljert pensum og alternativ litteratur gis ved semesterstart.

Studiepoengreduksjon