Jaksollinen liike ja aallot (FY5)
Moduulissa syvennetään edellisessä moduulissa omaksuttuja tietoja ja taitoja. Moduulissa perehdytään harmoniseen vuorovaikutukseen ja gravitaatiovuorovaikutukseen sekä niiden aiheuttamiin liikeilmiöihin. Moduulissa tutkitaan ja mallinnetaan ääntä ja ääni-ilmiöitä mekaanisina aaltoliikkeinä.
Yleiset tavoitteet
Moduulin tavoitteena on, että opiskelija
- osaa mallintaa planetaarista liikettä ympyräliikkeenä
- perehtyy värähtely- ja aaltoliikkeen perusteisiin tutkimalla mekaanista värähtelyä ja ääntä
- osaa kuvata jaksollista liikettä fysikaalisilla ja matemaattisilla käsitteillä
- osaa mallintaa mekaanista värähtelyä ja ääntä jaksollisena liikkeenä.
Keskeiset sisällöt
Keskeiset sisällöt
- momentti ja kappaleen kiertyminen
- tasapaino kiertymisen suhteen yksinkertaisissa tilanteissa
- tasainen ympyräliike ja normaalikiihtyvyys
- gravitaatiolaki ja planetaarinen liike
- jaksollinen liike, jaksonaika, taajuus ja amplitudi
- harmoninen voima ja värähtelyliike sekä harmonisen voiman potentiaalienergia
- mekaanisten aaltojen synty, eteneminen ja heijastuminen
- mekaanisten aaltojen diffraktio ja interferenssi sekä seisovat aallot
- ääni aaltoliikkeenä, äänen intensiteettitaso, äänen ominaisuudet ja eteneminen
Moduulin keskeisiä sisältöjä voidaan tarkastella esimerkiksi seuraavissa temaattisissa yhteyksissä: heiluri, soittimet, akustiikka ja äänentoisto, melun haittavaikutukset ja kuulon suojaaminen sekä ultraäänikuvaus.
Keskeisiä sisältöjä voidaan tarkastella esimerkiksi seuraavilla kokeilla: heilurin heilahdusajan määrittäminen, äänen nopeuden määrittäminen ja äänen taajuusanalyysi.
Monitieteinen ja luova osaaminen: Opiskelija tutustuu tiedonhankintaan ja tiedon esittämiseen tieto- ja viestintäteknologian avulla erilaisissa mittauksissa tai simulaatioissa esimerkiksi mekaaniseen värähtelyyn liittyyen.
Hyvinvointiosaaminen: Opintojakson aikana tutustutaan äänen ominaisuuksiin ja kuuloaistimuksen syntyyn mekaanisen aaltoliikkeen välityksellä. Opintojakson aikana voidaan tarkastella äänen fysikaalisten ominaisuuksien kuten intensiteettitason yhteyttä kuulovaurioihin.
Laaja-alaisen osaamisen arviointi kytkeytyy osaksi opintojakson yleisestä arviointia. Laaja-alaista osaamista voidaan arvioida esimerkiksi projektitöiden, itsearvioinnin tai sopivien tehtävien avulla.
Laaja-alainen osaaminen
Monitieteinen ja luova osaaminen: Opiskelija tutustuu tiedonhankintaan ja tiedon esittämiseen tieto- ja viestintäteknologian avulla erilaisissa mittauksissa tai simulaatioissa esimerkiksi mekaaniseen värähtelyyn liittyyen.
Hyvinvointiosaaminen: Opintojakson aikana tutustutaan äänen ominaisuuksiin ja kuuloaistimuksen syntyyn mekaanisen aaltoliikkeen välityksellä. Opintojakson aikana voidaan tarkastella äänen fysikaalisten ominaisuuksien kuten intensiteettitason yhteyttä kuulovaurioihin.
Laaja-alaisen osaamisen arviointi kytkeytyy osaksi opintojakson yleisestä arviointia. Laaja-alaista osaamista voidaan arvioida esimerkiksi projektitöiden, itsearvioinnin tai sopivien tehtävien avulla.