FY4 Voima ja liike (2 op)
Moduulissa tarkastellaan tasaista ja muuttuvaa liikettä. Moduulissa perehdytään voimaan olennaisena kappaleiden välisiä vuorovaikutuksia kuvaavana suureena ja siihen, miten Newtonin II lakia käytetään mallinnettaessa voiman vaikutusta liiketilan muutokseen. Energiaa ja liikemäärää tarkastellaan mekaniikan keskeisinä käsitteinä ja säilyvinä suureina.
Yleiset tavoitteet
Moduulin tavoitteena on, että opiskelija
- osaa tutkia kokeellisesti voimaan ja liikkeeseen liittyviä ilmiöitä
- osaa tuottaa ja analysoida graafisia esityksiä mittausaineistosta
- ymmärtää säilymislakien merkityksen fysiikassa
- tuntee voimaan ja liikkeeseen liittyviä turvallisuusnäkökohtia.
Keskeiset sisällöt
Keskeiset sisällöt
- tasainen ja tasaisesti kiihtyvä suoraviivainen liike
- kappaleiden vuorovaikutus ja voima sekä Newtonin lait
- voimien yhteisvaikutus, voimakuvio ja liikeyhtälö
- paino ja kitka
- liike-energia, potentiaalienergia ja mekaaninen energia
- mekaanisen energian säilyminen ja mekaniikan energiaperiaate
- liikemäärä, impulssi, liikemäärän säilyminen ja yksiulotteiset törmäykset
Moduulin keskeisiä sisältöjä voidaan tarkastella esimerkiksi seuraavissa temaattisissa yhteyksissä: vesi- ja tuulivoima, liikenne sekä urheilu.
Keskeisiä sisältöjä voidaan tarkastella esimerkiksi seuraavilla kokeilla: putoamiskiihtyvyyden määrittäminen, kitkakertoimen määrittäminen ja kappaleeseen vaikuttavien voimien määrittäminen.
Osa-alueeseen liittyy mm. seuraava moduulin tavoite: Opiskelija osaa tuottaa ja analysoida
graafisia esityksiä mittausaineistosta.
Tasaista ja tasaisesti kiihtyvää suoraviivaista liikettä voidaan tutkia liikeanturin avulla, jolloin tieto- ja viestintäteknologiaa käytetään kokeellisten havaintojen keräämiseen sekä mittaustulosten käsittelyyn ja tulkitsemiseen.
Hyvinvointiosaaminen
Osa-alueeseen liittyy mm. seuraava moduulin tavoite: Opiskelija tuntee voimaan ja liikkeeseen liittyviä
turvallisuusnäkökohtia.
Turvallisuusnäkökohtia voidaan tarkastella esimerkiksi liikenteessä yhteiskunnan ja yksilön näkökulmista. Liikenneturvallisuuden kannalta keskeistä on ymmärtää renkaiden ja tien välisen kitkan sekä ajonopeuden vaikutus pysähtymismatkaan. Newtonin lakien avulla on mahdollista ymmärtää turvavöiden ja -tyynyn
merkitys törmäystilanteissa.
Vuorovaikutusosaaminen
Osa-alueeseen liittyvät seuraavat moduulin tavoitteet: Opiskelija osaa tutkia kokeellisesti
voimaan ja liikkeeseen liittyviä ilmiöitä. Opiskelija osaa tuottaa ja analysoida
graafisia esityksiä mittausaineistosta.
Kinematiikan ja dynamiikan keskeisten ilmiöiden tutkiminen on usein mahdollista vain ryhmätyönä.
Saatuja tuloksia esittämällä voidaan vahvistaa opiskelijan esiintymistaitoa ja -varmuutta. Siten
moduuliin liittyvä kokeellinen työskentely kehittää opiskelijan yhteistyö- ja vuorovaikutustaitoja sekä
monilukutaitoa.
Myös liikkeen graafisten esitysten tuottaminen ja analysointi ovat luontevaa materiaalia ryhmätyöskentelylle. Esimerkiksi liikkeen rekonstruoiminen graafisen esityksen pohjalta
ja rekonstruktion verifioiminen voi olla oiva aihe liikkeen opiskelemiseen ryhmissä.
Opintojakso (tai moduuli) arvioidaan numeroin asteikolla 4 - 10.
Paikalliset kirjaukset
Paikallisesti huomioidaan ympäristön ja ympäröivän yhteiskunnan antamat mahdollisuudet.Laaja-alaisen osaamisen osa-alueet
Monitieteinen ja luova osaaminenOsa-alueeseen liittyy mm. seuraava moduulin tavoite: Opiskelija osaa tuottaa ja analysoida
graafisia esityksiä mittausaineistosta.
Tasaista ja tasaisesti kiihtyvää suoraviivaista liikettä voidaan tutkia liikeanturin avulla, jolloin tieto- ja viestintäteknologiaa käytetään kokeellisten havaintojen keräämiseen sekä mittaustulosten käsittelyyn ja tulkitsemiseen.
Hyvinvointiosaaminen
Osa-alueeseen liittyy mm. seuraava moduulin tavoite: Opiskelija tuntee voimaan ja liikkeeseen liittyviä
turvallisuusnäkökohtia.
Turvallisuusnäkökohtia voidaan tarkastella esimerkiksi liikenteessä yhteiskunnan ja yksilön näkökulmista. Liikenneturvallisuuden kannalta keskeistä on ymmärtää renkaiden ja tien välisen kitkan sekä ajonopeuden vaikutus pysähtymismatkaan. Newtonin lakien avulla on mahdollista ymmärtää turvavöiden ja -tyynyn
merkitys törmäystilanteissa.
Vuorovaikutusosaaminen
Osa-alueeseen liittyvät seuraavat moduulin tavoitteet: Opiskelija osaa tutkia kokeellisesti
voimaan ja liikkeeseen liittyviä ilmiöitä. Opiskelija osaa tuottaa ja analysoida
graafisia esityksiä mittausaineistosta.
Kinematiikan ja dynamiikan keskeisten ilmiöiden tutkiminen on usein mahdollista vain ryhmätyönä.
Saatuja tuloksia esittämällä voidaan vahvistaa opiskelijan esiintymistaitoa ja -varmuutta. Siten
moduuliin liittyvä kokeellinen työskentely kehittää opiskelijan yhteistyö- ja vuorovaikutustaitoja sekä
monilukutaitoa.
Myös liikkeen graafisten esitysten tuottaminen ja analysointi ovat luontevaa materiaalia ryhmätyöskentelylle. Esimerkiksi liikkeen rekonstruoiminen graafisen esityksen pohjalta
ja rekonstruktion verifioiminen voi olla oiva aihe liikkeen opiskelemiseen ryhmissä.
Arviointi
Moduulin tavoitteita ja laaja-alaisen osaamisen osa-alueita voidaan arvioida mm. itse- ja vertaisarvioinnin, summatiivisen arvioinnin sekä erilaisten palautteiden kautta. Arviointiin sisällytetään opintojaksossa mainitut laaja-alaiset osaamisalueet.Opintojakso (tai moduuli) arvioidaan numeroin asteikolla 4 - 10.