Eðlisfræði, eðlisfræði hins daglega lífs, síðari hluti
EÐLI2BY05
11
eðlisfræði
byrjunaráfangi í eðlisfræði fyrir náttúruvísindabraut
Samþykkt af skóla
2
5
Áfanginn er grunnáfangi í eðlisfræði, þar sem æfð er framsetning og lausn verkefna sem tengjast varmafræði, hringhreyfingu, kasthreyfingu og hreyfilýsingu almennt, þyngdarkrafti, sveiflum og bylgjufræði, sér í lagi í tengslum við skynjun, ljósfyrirbæri (linsur, ljósbrot, regnbogi) og hljóðfræði hljóðfæra.
Kennslan fer aðallega fram með samblandi af fyrirlestrum og dæmareikningi, auk verkefnavinnu. Verklegar æfingar eru einnig hluti kennslunnar þar sem nemendur vinna saman í hópum.
STÆR3HR05 (STÆ 503) (eða samhliða)
Nemandi skal hafa öðlast þekkingu og skilning á:
• fyrsta lögmáli varmafræðinnar, hamskiptum, þrenns konar gerðum varmaflutnings
• hreyfijöfnum í tveimur og þremur víddum
• miðsóknarhröðun og miðsóknarkrafti
• diffur- og heildunarsambandi milli hreyfistærða, hreyfingum með ójafnri hröðun
• þyngdarlögmáli Newtons og lögmáli Keplers
• stöðuorku í þyngdarsviði, lausnarhraða, svartholum
• algengum tegundum bylgjuhreyfinga
• samliðun bylgna, bæði í plani og í einvíðum kerfum
• staðbylgjum, hljóðum og hljóðfæri
• hljóð og heyrn, hljóð- og skynstyrk
• dopplerhrifum
• ljósbroti og lögmáli Snels
• ljósgeislafræði og einföldum (þunnum) linsum, samsettu linsukerfi með tveimur linsum
• sveifluhreyfingu sem eðlilegu afsprengi af lögmáli Hookes og 2. lögmáli Newtons
• stærðfræðilegri lýsingu sveifluhreyfingar
• hvernig orka sveifils leikur á milli fjaðurorku og hreyfiorku
Nemandi skal hafa öðlast leikni í að:
• leysa einföld varmaleiðniverkefni
• beita hreyfjöfnum í tvívídd til að leysa hefðbundin kasthreyfingardæmi án loftmótstöðu
• nota diffrun og heildun til að tengja saman staðsetningu, hraða og hröðun almennt og einföldum tilvikum
• leysa einföld verkefni um hringhreyfingu hnatta í þyngdarsviði
• beita lögmálum Keplers til að vinna með sporbrautir (ellipsubrautir) almennt
• nota almenna framsetningu á stöðuorku í þyngdarsviði fyrir hluti á sporbraut og finna lausnarhraða hnatta
• setja upp og reikna einföld tilvik í bylgjufræði úr daglegu lífi
Nemandi skal geta hagnýtt þá almennu þekkingu og leikni sem hann hefur aflað sér til að:
• lýsa eðlisfræðilegum grundvelli algengra fyrirbæra daglega lífsins, og túlka með tilvísun í einföld lögmál eðlisfræðinnar
• útskýra muninn á miðsóknarkrafti og „miðflóttakrafti“
• meta fullyrðingar í fjölmiðlum og daglegri umræðu út frá forsendum vísinda og skynsemi
• líta á Jörðina og reikistjörnur sólkerfisins sem hluta af hinum víðari efnisheimi sem stjórnast af þyngdarkraftinum, en jafnframt að þekkja takmarkanir á þyngdarlögmáli Newtons og frekari útfærslu þess í almennu afstæðiskenningunni
• tengja skynjun okkar á umhverfinu með sjón og heyrn við þá eðlisfræði sem liggur þar til grundvallar
• útskýra styrkjandi og eyðandi samliðun í tveimur raufum og ljósgreiðu
• framkvæma, skilja og vinna úr verklegum æfingum sem tengjast námsefninu, og setja niðurstöður mælinga í samhengi við fræði
• gera sér grein fyrir sinni eigin stöðu í eðlisfræðinámi
• vera ábyrgur í að vinna sjálfur í að afla sér þekkingar
Lokapróf, annarpróf, verklegar æfingar, heimadæmi, fyrirlestrar og hópverkefni.