5.9.1.2 Valtakunnalliset syventävät kurssit

5.9.1.2 Valtakunnalliset syventävät kurssit

FY2 Lämpö

 

Tavoitteet

Kurssin tavoitteena on, että opiskelija

  • osaa käyttää ja soveltaa lämpöilmiöiden käsitteitä jokapäiväisen elämän, ympäristön, yhteiskunnan ja teknologian ilmiöissä
  • osaa tutkia aineen termodynaamiseen tilaan ja olomuodon muutoksiin liittyviä ilmiöitä
  • syventää ymmärrystään energiasta fysiikan keskeisenä käsitteenä
  • kehittää valmiuksia osallistua ympäristöä ja teknologiaa koskevaan päätöksentekoon.

Keskeiset sisällöt

  • fysiikan merkitys energiantuotannon ratkaisuissa ja kestävän tulevaisuuden rakentamisessa
  • lämpö ja lämpötila
  • kaasujen tilanmuutokset, lämpölaajeneminen ja paine
  • kappaleiden lämpeneminen, jäähtyminen, olomuodon muutokset ja lämpöenergia
  • mekaaninen työ, teho ja hyötysuhde
  • energian säilyminen lämpöopissa ja lämmön siirtymissuunta
  • tutkimuksen tai ongelmanratkaisun ideointia ja suunnittelua



FY3 Sähkö

 

Tavoitteet

Kurssin tavoitteena on, että opiskelija

  • osaa käyttää ja soveltaa sähköön liittyviä käsitteitä jokapäiväisen elämän, ympäristön, yhteiskunnan ja teknologian ilmiöissä
  • harjaantuu matemaattisessa mallintamisessa ja suureyhtälöiden käyttämisessä
  • osaa tutkia kokeellisesti sähköön liittyviä ilmiöitä ja osaa tehdä sähköopin perusmittauksia
  • osaa käyttää tieto- ja viestintäteknologiaa tutkimusten tekemisessä.

Keskeiset sisällöt

  • fysiikan ja teknologian merkitys jokapäiväisessä elämässä ja yhteiskunnassa
  • sähkövirta ja jännite sekä resistanssi ja Ohmin laki
  • yksinkertaiset tasavirtapiirit ja Kirchhoffin lait
  • sähköteho ja Joulen laki
  • kondensaattori, diodi ja LED komponentteina
  • sähköstaattinen vuorovaikutus, Coulombin laki ja sähkökenttä
  • sähköturvallisuus, kytkentöjen tekeminen ja virtapiirien tutkiminen



FY4 Voima ja liike 

 

Tavoitteet

Kurssin tavoitteena on, että opiskelija

  • osaa käyttää ja soveltaa voiman ja liikkeen käsitteitä jokapäiväisen elämän, ympäristön, yhteiskunnan ja teknologian ilmiöissä
  • ymmärtää säilymislakien merkityksen fysiikassa
  • osaa tutkia kokeellisesti voimaan ja liikkeeseen liittyviä ilmiöitä
  • harjaantuu graafisten esitysten käyttämisessä ja tuottamisessa.

Keskeiset sisällöt

  • fysiikan merkitys yksilön ja yhteiskunnan turvallisuudelle
  • vuorovaikutus liikkeen muutoksen syynä, tasainen ja tasaisesti kiihtyvä suoraviivainen liike
  • Newtonin lait, voimakuvio ja voimien yhteisvaikutus
  • etä- ja kosketusvoimia: paino, kitka, noste ja kvalitatiivisesti väliaineen vastus
  • liikeyhtälö
  • momentti ja tasapaino pyörimisen suhteen yksinkertaisissa tilanteissa
  • liikemäärän säilymislaki, impulssiperiaate ja yksiulotteiset törmäykset
  • liike- ja potentiaalienergia sekä mekaanisen energian säilymislaki
  • mallien käyttäminen ja muodostaminen sekä niiden rajoitukset ja puutteet



FY5 Jaksollinen liike ja aallot

 

Tavoitteet

Kurssin tavoitteena on, että opiskelija

  • osaa käyttää ja soveltaa jaksollisen liikkeen ja aaltojen käsitteitä jokapäiväisen elämän, ympäristön, yhteiskunnan ja teknologian ilmiöissä
  • perehtyy värähdys- ja aaltoliikkeen perusteisiin tutkimalla mekaanista värähtelyä ja ääntä
  • osaa käyttää tieto- ja viestintäteknologiaa mallintamisen välineenä.

Keskeiset sisällöt

  • fysiikan merkitys lääketieteessä ja musiikissa
  • tasainen ympyräliike
  • gravitaatiovuorovaikutus
  • harmoninen voima ja värähdysliike
  • aaltoliikkeen synty ja aaltojen eteneminen
  • aaltoliikkeen heijastuminen, taittuminen, diffraktio, interferenssi ja seisovat aallot
  • ääni aaltoliikeilmiönä
  • mallien ja simulaatioiden suhde todellisuuteen



FY6 Sähkömagnetismi 

 

Tavoitteet

Kurssin tavoitteena on, että opiskelija

  • osaa käyttää ja soveltaa sähkömagnetismiin ja valoon liittyviä käsitteitä jokapäiväisen elämän, ympäristön, yhteiskunnan ja teknologian ilmiöissä
  • osaa käyttää tieto- ja viestintäteknologiaa tuotosten muodostamisessa
  • harjaantuu ilmaisemaan itseään fysiikalle ominaisilla tavoilla ja analysoimaan eri tietolähteiden argumentointia.

Keskeiset sisällöt

  • fysiikan merkitys energia- ja viestintäteknologiassa
  • magnetismi, magneettinen vuorovaikutus ja magneettikenttä
  • varatun hiukkasen liike sähkö- ja magneettikentässä
  • sähkömagneettinen induktio, magneettivuo, induktiolaki ja Lenzin laki
  • generaattori, muuntaja, vaihtovirran synty ja energian siirto sähkövirran avulla
  • sähkömagneettisen säteilyn spektri, valon heijastuminen, taittuminen, interferenssi ja diffraktio
  • tutkimuksen tai ongelmanratkaisuprosessin jäsennetty kuvaaminen



FY7 Aine ja säteily

 

Tavoitteet

Kurssin tavoitteena on, että opiskelija

  • osaa käyttää ja soveltaa aineen ja säteilyn käsitteitä jokapäiväisen elämän, ympäristön, yhteiskunnan ja teknologian ilmiöissä
  • syventää kokonaiskuvaa fysiikasta aineen ja maailmankaikkeuden rakennetta selittävänä tieteenä.

Keskeiset sisällöt

  • näkökulmia fysiikan ja kosmologian kehittymiseen
  • energian kvantittuminen
  • sähkömagneettisen säteilyn kvantittuminen ja fotonit
  • aaltohiukkasdualismi
  • atomiytimen rakenne
  • ydinreaktiot, ydinenergia, ytimen sidosenergia sekä energian ja massan ekvivalenssi
  • radioaktiivisuus ja hajoamislaki
  • säteilyturvallisuus ja säteilyn hyötykäyttö
  • tiedonhankinta, esittäminen ja arviointi