Opintojaksossa syvennetään edellisessä opintojaksossa omaksuttuja tietoja ja taitoja. Opintojaksossa perehdytään harmoniseen vuorovaikutukseen ja gravitaatiovuorovaikutukseen sekä niiden aiheuttamiin liikeilmiöihin. Opintojaksossa tutkitaan ja mallinnetaan ääntä ja ääni-ilmiöitä mekaanisina aaltoliikkeinä.

Yleiset tavoitteet

Opintojakson 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

• 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

Opintojakson 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.

Laaja-alainen osaaminen

Opintojaksolla nousee esiin hyvinvointiosaaminen. Tätä laaja-alaisen osaamisen osa-aluetta voidaan kehittää esimerkiksi tutkimustehtävillä. Aiheita voisivat olla esimerkiksi ääni, kuulemisen fysiikka, kuulon suojaaminen melulta ja kuulovauriot.

Opintojakson arviointi 

Opintojakso arvioidaan numeerisesti asteikolla 4-10 fysiikan arviointikriteereiden mukaisesti, jotka on kuvattu tarkemmin fysiikan yleisessä osiossa. Arviointi kohdistuu fysiikan yleisten tavoitteiden saavuttamiseen opintojaksokohtaisia tavoitteita ja keskeisten sisältöjen hallintaa painottaen ja perustuu monipuoliseen näyttöön sekä opiskelijan käsitteellisten ja menetelmällisten tietojen ja taitojen havainnointiin. Opintojakson formatiivinen arviointi tukee ja ohjaa opiskelijan oppimista opintojakson aikana. Summatiivisella arvioinnilla todennetaan opiskelijan opintojakson aikana tapahtunutta tavoitteiden mukaista osaamista. Arvioinnin tukena voi käyttää myös itsearviointia, joka voidaan toteuttaa esimerkiksi osana opiskelijan omaa oppimispäiväkirjaa. Formatiiviseen arviointiin voi ottaa mukaan lisäksi esimerkiksi oppilas- ja ryhmätöiden vertaiskommentointia.