FY546: Videregående mekanik og relativitetsteori

Naturvidenskabeligt studienævn

Undervisningssprog: På dansk eller engelsk afhængigt af underviser, men engelsk ved internationale studerende
EKA: N500059102
Censur: Ekstern prøve
Bedømmelse: 7-trinsskala
Udbudssteder: Odense
Udbudsterminer: Efterår
Niveau: Bachelor

STADS ID (UVA): N500059101
ECTS-point: 10

Godkendelsesdato: 07-03-2025


Varighed: 1 semester

Version: Godkendt - aktiv

Intern kursuskode

FY546

Kommentar

Kurset samlæses delvist med FY556.

Indgangskrav

Kurset kan ikke følges af studerende, der er tilmeldt eller har bestået FY556.

Faglige forudsætninger

Studerende, der følger kurset, forventes at have kendskab til indholdet af FT500.

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.

Anvendelser:

Studiet af klassisk mekanik i almindelighed, og fluiddynamik i særdeleshed, er kritisk for vores evne til bæredygtigt at udnytte Jordens energiressourcer ved hjælp af fx. hydroelektriske dæmninger og vindmøller. I disse to tilfælde kan vi betragte hhv. vand og luft som maskinens drivvæske og væskens bevægelse (og derfor den udvundne energi) er styret af Navier-Stokes-ligningen som er et primært fokus i kursets anden del.

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: Lorentz transformationerne, rumtidens geometri, relativistisk kinematik og dynamik.
  • Konservative kraftfelter: Impuls- og energibevarelse som princip, Keplers love, solsystemet.
  • Accelererede koordinatsystemer: Fiktive kræfter, Foucault pendulet og Newtons spand.
  • Analytisk mekanik: Lagrange og Hamiltons ligninger
  • Partikler og stive legemer: Energi, impuls, inertimoment og angulært moment under generel bevægelse.
  • Kontinuumsmekanik: Tryk og stress, opdrift, ukompressible fluider, Navier-Stokes ligning for ideelle og viskøse fluider.

Litteratur

Classical Mechanics af John R. Taylor
B. Lautrup: Physics of Continuous Matter, Second Edition: Exotic and Everyday Phenomena in the Macro-scopic World, CRC Press
Forelæsningsnoter.

Se itslearning for pensumlister og yderligere litteraturhenvisninger.

Eksamensbestemmelser

Eksamenselement a)

Tidsmæssig placering

Januar

Udprøvninger

Skriftlig eksamem

EKA

N500059102

Censur

Ekstern prøve

Bedømmelse

7-trinsskala

Identifikation

Studiekort - Eksamensnummer

Sprog

Følger, som udgangspunkt, undervisningssprog

Varighed

5 timer

Hjælpemidler

Alle almindelige hjælpemidler er tilladte fx lærebøger, egne noter, computerprogrammer som ikke benytter internettet m.v.  


Internet er ikke tilladt. Du må dog gå ind på kursets hjemmeside i itslearning i forbindelse med åbning af system "DE – Digital Eksamen". Noter fra kurset, som du ønsker at anvende som hjælpemidler, skal downloades til din computer senest dagen før eksamenen. Under eksamenen er det ikke sikkert at alt kursusmateriale er tilgængeligt for dig. 

ECTS-point

10

Vejledende antal undervisningstimer

90 timer per semester

Undervisningsform

Skemalagte undervisningstimer:  

Antal undervisningstimer i alt: 90

Heraf:  

Fællestimer i klasselokale/auditorium 90

Undervisningsformen er forelæsninger og regneøvelser. Til regneøvelserne skal de studerende løse opgaver der træner dem i at anvende den lærte teori på konkrete fysiske problemer indenfor kursets emner. Endvidere er der mulighed for en række valgfri afleveringsopgaver. Hver uges forelæsninger indeholder introducerende regneøvelser og vil blive fulgt op af regnetimer.

Andre planlagte undervisningsaktiviteter:  

  • Løsning af opgaver inden undervisningen.
  • Selvstudium af lærebog.
  • Forberedelse til eksamen.

Ansvarlig underviser

Navn E-mail Institut
Sofie Marie Koksbang koksbang@cp3.sdu.dk Institut for Fysik, Kemi og Farmaci

Yderligere undervisere

Navn E-mail Institut By
Eike Ravensburg ravensburg@cp3.sdu.dk Institut for Fysik, Kemi og Farmaci

Skemaoplysninger

Administrationsenhed

Fysik, kemi og Farmaci

Team hos Registratur

NAT

Udbudssteder

Odense

Anbefalede studieforløb

Profil Uddannelse Semester Udbuds periode
KA sidefag i Fysik for centralfag i Idræt og sundhed - optag 2023, 2024 og 2025 Kandidat i fysik | Odense 1 E25
KA sidefag i Fysik for centralfag i Idræt og sundhed - optag 2024, 2025 og 2026 Kandidat i fysik | Odense 1 E26
KA sidefag i Fysik for centralfag i Idræt og sundhed - optag 2027 (Foreløbig) Kandidat i fysik | Odense 1 E26
KA sidefag i Fysik for centralfag uden for naturvidenskab (75 ECTS) - optag 1. september 2023 Kandidat i fysik | Odense 1 E25
KA sidefag i Fysik for centralfag uden for naturvidenskab (75 ECTS) - optag 1. september 2024 og 2025 Kandidat i fysik | Odense 1 E25
KA sidefag i Fysik for centralfag uden for naturvidenskab (75 ECTS) - optag 1. september 2024, 2025 og 2026 Kandidat i fysik | Odense 1 E26
KA sidefag i Fysik for centralfag uden for naturvidenskab (75 ECTS) - optag 1. september 2027 (Foreløbig) Kandidat i fysik | Odense 1 E26
BA Centralt fag i fysik et-faglig - optag 1. september 2022 Bachelor i fysik | Odense | Bachelor i fysik | Odense 3 E25
BA Centralt fag i fysik et-faglig - optag 1. september 2023 Bachelor i fysik | Odense | Bachelor i fysik | Odense 3 E26
BA Centralt fag i fysik et-faglig - optag 1. september 2023 Bachelor i fysik | Odense | Bachelor i fysik | Odense 3 E25
BA Centralt fag i fysik et-faglig - optag 1. september 2024 og 2025 Bachelor i fysik | Odense | Bachelor i fysik | Odense 3 E26
BA Centralt fag i fysik et-faglig - optag 1. september 2024 og 2025 Bachelor i fysik | Odense | Bachelor i fysik | Odense 3 E25
BA Centralt fag i fysik et-faglig - optag 1. september 2026 Bachelor i fysik | Odense | Bachelor i fysik | Odense 3 E26
BA Centralt fag i fysik to-faglig - optag 1. september 2022 Bachelor i fysik | Odense | Bachelor i fysik | Odense 3 E25
BA Centralt fag i fysik to-faglig - optag 1. september 2023 Bachelor i fysik | Odense | Bachelor i fysik | Odense 3 E26
BA Centralt fag i fysik to-faglig - optag 1. september 2023 Bachelor i fysik | Odense | Bachelor i fysik | Odense 3 E25
BA Centralt fag i fysik to-faglig - optag 1. september 2024 og 2025 Bachelor i fysik | Odense | Bachelor i fysik | Odense 3 E25
BA Centralt fag i fysik to-faglig - optag 1. september 2024 og 2025 Bachelor i fysik | Odense | Bachelor i fysik | Odense 3 E26
BA Centralt fag i fysik to-faglig - optag 1. september 2026 Bachelor i fysik | Odense | Bachelor i fysik | Odense 3 E26
KA sidefag i Fysik for centralfag i Matematik - optag 1. september 2026 Kandidat i fysik | Odense 3 E26
ikke længere gældende pr. 31.august 2024 BA Centralt fag i fysik et-faglig - optag 1. september 2023 Bachelor i fysik | Odense | Bachelor i fysik | Odense 3 E26
BA Sidefag i fysik for centralt fag i kemi - optag 1. september 2022, 2023, 2024 og 2025 Bachelor i fysik | Odense | Bachelor i fysik | Odense 5 E25
BA Sidefag i fysik for centralt fag i kemi - optag 1. september 2023, 2024, 2025 og 2026 Bachelor i fysik | Odense | Bachelor i fysik | Odense 5 E26
BA Sidefag i fysik for centralt fag matematik - optag 1. september 2022 Bachelor i fysik | Odense | Bachelor i fysik | Odense 5 E25
Ikke længere gældende pr- 31.august 2025 : BA Sidefag i fysik for centralt fag matematik - optag 1. september 2023 og 2024 Bachelor i fysik | Odense | Bachelor i fysik | Odense 5 E26

Overgangsordninger

Overgangsordninger beskriver, hvordan et kursus erstatter et andet kursus, når der ændres i et studieforløb.
Hvis der er lavet en overgangsordning for et kursus vil den fremgå af oversigten.
Se overgangsordninger for alle kurser på Det Naturvidenskabelige Fakultet.