FT503: Eksperimentel design og modellering
Studienævnet for uddannelserne ved Det Tekniske Fakultet
Undervisningssprog: Dansk
EKA: T460016102
Censur: Intern prøve, to eller flere bedømmere
Bedømmelse: 7-trinsskala
Udbudssteder: Odense
Udbudsterminer: Efterår
Niveau: Bachelor
Fagnummer: T460016101
ECTS-point: 5
Godkendelsesdato: 14-04-2021
Varighed: 1 semester
Version: Arkiv
Fagnummer
Fagtitel
ECTS-point
5
Intern kursuskode
Ansvarligt studienævn
Administrationsenhed
Godkendelsesdato
Fagansvarlige
| Navn | Institut | |
|---|---|---|
| Michael Lomholt | mlomholt@sdu.dk | Fysik |
| Pia Friis Kristensen | piakr@tek.sdu.dk | TEK Uddannelseskoordinering og -support |
| Rene Lynge Eriksen | rle@mci.sdu.dk | SDU Centre for Photonics Engineering |
Undervisere
| Navn | Institut | By | |
|---|---|---|---|
| Adam Cohen Simonsen | adam@memphys.sdu.dk | Fysik | |
| Carsten Svaneborg | zqex@sdu.dk | Institut for Fysik, Kemi og Farmaci | |
| Esben Tore Mølgaard | molgaard@sdu.dk | SDU IT (00) | |
| Jonas Beermann Kristiansen | job@mci.sdu.dk | SDU Nano Optics | |
| Michael Lomholt | mlomholt@memphys.sdu.dk | Fysik | |
| Peter Møller Juhl | pmjuhl@sdu.dk | SDU Mechanical Engineering | |
| Rene Lynge Eriksen | rle@mci.sdu.dk | SDU Centre for Photonics Engineering | |
| Sofie Marie Koksbang | koksbang@cp3.sdu.dk | Fysik |
Undervisningssekretær
| Navn | Institut | By | |
|---|---|---|---|
| Inger Rose Hansen | irh@sdu.dk | Institut for Fysik, Kemi og Farmaci | |
| Mette Søndergaard | meso@sdu.dk | Institut for Fysik, Kemi og Farmaci | |
| Susanne Fogtmann | sfo@tek.sdu.dk | TEK Uddannelseskoordinering og -support | |
| Tina H. Pedersen | tinahp@sdu.dk | Institut for Fysik, Kemi og Farmaci |
Udbudssteder
Niveau
Udbudsterminer
Varighed
Overordnet målbeskrivelse
Kurset har til formål at sætte den studerende i stand til at modellerere simple fysiske systemer samt designe og udføre fysiske og tekniske eksperimenter.
I kurset benyttes beregningsværktøjet MATLAB til både at modellere og styre måleopstillinger, samt til at opsamle og databehandle måleresultater.
I første del af kurset får de studerende en grundlæggende indføring i MATLAB, herunder elementær viden om programmering og kommunikation med hardware.
I den anden del af kurset arbejder de studerende, i mindre grupper, eksperimentelt med en konkret problemstilling, omhandlende oscillationer i fysiske systemer.
I projektemnerne skal der arbejdes både med elektriske og mekaniske svingningssystemer (2. ordens lineære systemer).
Der skal opstilles en matematisk/fysisk model og designes en fysisk opstilling, hvor de opnåede måleresultater skal afspejle, i hvor høj grad den opstillede model er en tilstrækkelig beskrivelse for det aktuelle system.
Målbeskrivelse - viden
Den studerende skal kunne:
- Grundlæggende MATLAB programmering, herunder strukturere et program
- Anvende færdige MATLAB programmer ved løsning af et foreliggende problem
- Anvende MATLAB til interpolation, løsning af lineære ligningssystemer, løsning af differentialligninger, samt optimering og data-fitting
- Visualisere løsninger til et problem i MATLAB.
Målbeskrivelse - færdigheder
Den studerende skal kunne:
- Opstille simple matematiske modeller og udføre de tilhørende beregninger på en computer
- Designe og dokumentere en programstruktur
- Anvende MATLAB til dataopsamling og dataanalyse
- Beskrive et fysisk system vha. systemets parametre og sammenhæng mellem disse.
Målbeskrivelse - kompetencer
Den studerende skal kunne:
- Programmere egne simple algoritmer i MATLAB
- Vurdere nøjagtigheden af den beregnede løsning
- Vurdere modelparametrenes indflydelse på en model
- Opbygge, modificere og måle på en grundlæggende fysisk opstilling og sammenholde teoretiske med målte værdier
Indhold
Kurset indeholder følgende:
- Introduktion til det matematiske analyseværktøj MATLAB
- Programmeringsteknikker i MATLAB
- Eksempler på matematisk-fysiske problemer modelleret i MATLAB
- Eksempler på kommunikation med hardware i MATLAB, herunder dataopsamling og sampling
- Introduktion til oscillerende fysiske systemer: Realisering og test af de nødvendige betingelser for et 2. ordens mekanisk henholdsvis elektrisk oscillerende system.
URL til Skemaplan
Undervisningsform
I introduktionsfasen får de studerende en grundlæggende introduktion til MATLAB og dets programmeringsegenskaber. De studerende introduceres til 2. ordens oscillerende systemer og hvordan man designer og udfører en eksperimentel opstilling af et sådant system.
I færdighedsfasen gennemføres programmerings- og laboratorieaktiviteter på baggrund af arbejdet med dataindsamling og -analyse ved brug af MATLAB fra introduktionsfasen.
I studiefasen vil de individuelle forberedelser ske før færdighedsfasen og efter gennemførelse af det eksperimentelle arbejde, dataanalyser og udarbejdelse af skriftlige rapporter.
Aktiviteter i løbet af studiefasen:
- Forberede eksperimentelt arbejde og opstillingsarbejde
- Modellere fysiske systemer i MATLAB
- Indsamle og analysere eksperimentelle data ved brug af MATLAB
- Udarbejde skriftlige rapporter
- Forberede mundtlig prøve
Antal undervisningstimer
48 timer per semester
Undervisningssprog
Eksamensbestemmelser
Eksamen
Navn
Eksamen
Tidsmæssig placering
I slutningen af semesteret
Udprøvninger
Eksamen
EKA
T460016102
Navn
Eksamen
Beskrivelse
Bedømmelsen baseres på en helhedsvurdering af:
- Skriftlig rapport
- Mundtlig prøve med udgangspunkt i den skriftlige rapport.
Indholdet i den skriftlige rapport samt vægtningen af henholdsvis rapport og mundtlig prøve fremgår af semesterplanen.
Prøveform
Mundtlig prøve
Censur
Intern prøve, to eller flere bedømmere
Bedømmelse
7-trinsskala
Identifikation
Studiekort - Fødselsdato
Sprog
Dansk
Hjælpemidler
Nærmere beskrivelse af eksamensreglerne vil blive offentliggjort på kursets side i "itslearning".
ECTS-point
5
Uddybende eksamensinformation
Yderligere information
Fagudbud
| Udbuds periode | Udbudstype | Profil | Uddannelse | Semester |
|---|---|---|---|---|
| Efterår 2021 | Obligatorisk | KA sidefag i Fysik for centralfag i Idræt og sundhed - optag 1. september 2020 og 2021 | Kandidat i fysik | Odense | 1 |
| Efterår 2021 | Obligatorisk | Fysik og Teknologi, optag 2021 og frem | Bachelor i fysik og teknologi | Odense | 1 |
| Efterår 2021 | Obligatorisk | BA Centralt fag i fysik et-faglig - optag 1. september 2019, 2020 og 2021 | Bachelor i fysik | Odense | Bachelor i fysik | Odense | 1 |
| Efterår 2021 | Obligatorisk | BA Centralt fag i fysik to-faglig - optag 1. september 2019, 2020 og 2021 | Bachelor i fysik | Odense | Bachelor i fysik | Odense | 1 |
| Efterår 2021 | Obligatorisk | BA Sidefag i fysik for centralt fag i kemi - optag 1. september 2018, 2019, 2020 og 2021 | Bachelor i fysik | Odense | Bachelor i fysik | Odense | 5 |
| Efterår 2021 | Obligatorisk | BA Sidefag i fysik for centralt fag uden for naturvidenskab - optag 1. september 2018, 2019, 2020 og 2021 | Bachelor i fysik | Odense | Bachelor i fysik | Odense | 5 |
| Efterår 2021 | Valgfag | Bachelor- og kandidatvalgfag på naturvidenskab | Valgfag | Valgfagskurser for bachelor- og kandidatuddannelser på naturvidenskab | Odense |