Naturvetenskaplig Problemlösning och Fysikprogrammet, ht 03
"Från Galilei till Hawking"

Välkommen till den inledande fysikkursen.

Lektionsplanering

Vecka 1: 1-5 september

1. 2 september 10.00-11.45

   Upprop, introduktion

   Galileo i Pisa -

   Vetenskaplig metod

   Akilles och Sköldpaddan

   Hur vet vi att ...?

   Kort information om Laborationer, Projektarbete och Lisebergsbesök

   Kort introduktion till Dimensionsanalys (Se också tutorial, U. Guelph.)

2. 2 Sept, 13.15-15 Läge, hastighet, acceleration
   • Rätlinjig rörelse, Lite om gravitation.
   • Newtons I:a, II:a
   • Centralrörelse, introduktion
   • Till denna lektion är det bra att kunna definitionen av derivata, integral

   Inför nästa gång:

   GRUPPUPPGIFT: Gå igenom resultatet för pendeln och leta reda på en lekplats (med minst två gungor) och undersök tillsammans gungornas rörelse. (Se http://vvv.fy.chalmers.se/lekplats/.) Försök att experimentellt fastställa samband mellan period och längd. Gör en tabell - den kommer att utnyttjas under första matlab-övningen! Gå också igenom arbetsbladet för dimensionsanalys och försök lösa första uppgiften. Lämna in ett blad/grupp vid början av föreläsningen 9 september.

   Förslag till hemarbete:

   AF: Kap: 3, 4 ,

   AF: 3.1 (gärna matlab), 3.9, 3.12, 3.22 (med graf!), 3.29-30

   AF: 4.6-7, 4.9, 4.13, 4.15, 4.19

3. 4 september, Newton och äpplet

   Central-rörelse

   Newton och Äpplet,

   (Månen är ett äpple - Jorden är ett äpple - Månen är en jord)

   Vektorer, krafter

Ev Eulers metod , matlab
Bra att kunna till lektionen
sin, cos,
Hemarbete:
AF Kap 5.1-3 (5.4-6 kursivt), 6.1-4
AF: Problem 5.4, 5.11, 6.1, 6.7, 6.11 Eftermiddag: Matlab-föreläsning

Vecka 2, 8-12 Sept

4. 9 september 13.15-15

   (10-11.45, Räkneövning, Udda grupper Curt, Jämna grupper Sten)

   Inlämning (gruppvis) av "gung-blad"

   "De fem enkla maskinerna" - mekanikens lagar och tidig teknik

   Krafter - Newtons 3:a, aktion/reaktion

   Analys av olika kraftsitutationer
   

   Potentiell/kinetisk energi

   Energikonservering.

   Friktion - arbete

   Yxan och kilen

   Fördelning av Lisebergsattraktioner/grupp + information om 19 sept.

   Anmälan till Lisebergsbesök 11 september

   Bra att kunna:

   skalärprodukt

   integral - olika vägar

   Gradienter

   Hemarbete:

   GRUPPUPPGIFT till 16 september: Gå igenom era attraktioner, skriv ned frågor och funderingar kring dem. Försök att analysera kraftsituationer under olika delar av turen. Fundera också på uppläggning av projektarbete ( val av tema, NP / övriga: välj extra attraktioner!) Lämna in ett blad /grupp.

5. 11 september 10-11.45,
   Dimensionsanalys, forts. Kaffefilter-experiment
   "First man in space"
   Hooke's lag, introduktion
   Att mäta acceleration
   Amusement park physics, Roller Coaster Physics
   vektorprodukt
   
   Hemarbete
   Kap. AF: 6. 5-9, 7.1-5 (7.6-7), 9.1-4

   ---

   11 Sept 13.00-17, matlab I

   11 sept 17 - Lisebergsbesök
   (frivilligt - anmälan på lektion 9 september, Liseberg bjuder på entre och 1 åk)

   ---

Vecka 3, 15-19 sept

6. 16 september (Matlab 8-12), 13.15 - 15

   Keplers lagar

   Galaxer, Universum, "Powers of ten"

   Keplers lagar, Kometer

   Rörelsemängdsmoment

   Vridmoment, ( tutorial, U.Guelph.),

   Repetitionsfrågor (från Toronto)

   Pendel/gunga igen

   Bra att kunna:

   vektor-produkt

   Övningsuppgifter om Vridmoment m.m. (U.Guelph)

   Hemarbete

   Kap 7,8, 9.5-10( 9.11-12), 11.1-2

   AF Problem 6.6, 6.8, 7.3 7.4, 7.5, 7.8, 7.11, 8.1, 8.2 (jfr "Lisebergsloopen"), 8.5, 8.11

   ---

   16 Sept 13.00-17, matlab II

   ---

7. 18 september 10-11.45: (Räkneövning, 8-9.45)

   Kraftfriläggning:

   Diagnos + repetition

   Lisebergsfysik

   Genomgång av era attraktioner, frågor mm

Vecka 4 , 22-26 sept

8. 23 september 10-11.45

   Inför EP-lab: (Tisdag / torsdag e-m)

   Gå igenom Dimensionsanalys och instruktioner till laborationen

   Introduktion till Labprojekt

   Räta linjens ekvation

   linjärisering

   Dimensionsanalys, forts.

   Hookes lag

   (E-modul, + beroende på flera variabler)

   Stort eller litet?

   Dimensionslösa grupper
   (Ni måste kunna att a ^b a^c=a ^b+c för att följa detta!)

   Mätosäkerheter

   Anpassning av data

   Hemarbete

   AF Problem 2.6, 2.12, 2.15 , 2.19

   Bra att kunna: Taylorutveckling... (+Minsta-kvadratmetoden) kommer att beröras.

   ---

   23/25 september 13-17 Laboration EP - I (udda / jämna grupper)

   ---

9. 25 september, 10-11.45

   Upptäcktsresor och Tidmätning

   Solur- Pendel -fjäder- atomur,

   Från Columbus till GPS och VLBI

   Gravitation och geologi

   Ekvivalensprincipen

   Mer om linjärisering, anpassning

   Hemarbete

   AF kap 10.1-6

   10.2(matlab!), 10.3, 10.4, 10.10, 10.18, 10.19

Vecka 5, 29 sept - 3 okt

10. 30 september 10-11.45 Metrologi, storheter, enheter,

    SI, precisonsmätningar, mätosäkerheter

    Inledning, relativitetsteori

    Hemarbete

    kap 19.6-10: läs gärna "Svarta hål med Farbror Albert"

11. 30 sept 13.15 - 15 Lisebergs-redovisning, NP-studenter, övriga lyssnar och är med i diskussioner
    LISEBERG-övningar

    ---

    To 2 okt 8-12 (udda)/ 13-17 (jämna) Laboration EP - II

    ---

Vecka 6, 6-10 oktober

12. 7 oktober: De fyra växelverkningarna + gravitation, kap 11
    Relativitetsteori -

    Hemarbete

    kap 11.4, 11.5, (11.6), 11.7, 11.8, (11.9), 11.10, (11.11)

    kap 19.1-5, läs gärna "Rum och tid med Farbror Albert", och/eller Mr Tompkins

    Uppgifter: 11.3, 11.5-7, 11.11, 11.12, 12.6, 12.8

13. Relativitetsteori - starka ekvivalensprincipen
    Gamla tentamensuppgifter

    ---

    9okt 8-12 / 13-17 (udda/jämna) Laboration EP - III

    ---

Måndag 13 oktober 8.45-13.45, TENTAMEN - lycka till!

Vecka 7-8 (10)

• NP, enligt speciellt schema.
• Övriga, Lisebergsprojekt. Handledning enligt överenskommelse
• Inlämning 20 oktober (genom länk till fil på www-sida!) till AMP och till opponentgrupp enligt lista. max 15 sidor/grupp.
• Muntlig presentation med opposition, 23 Oktober 10-12. 12-15 min presentation + 10-12 min opposition + diskussion/grupp.