Fysiikka 4

Voima ja liike

Tällä kurssilla käsitellään kappaleiden liikettä, keskeisiä suureita ovat kappaleen paikka, nopeus ja kiihtyvyys. Liikkeen muutoksen aiheuttaa kappaleeseen vaikuttavien voimien yhteisvaikutus, joten tärkeä osa kurssia on opetella summaamaan voimavektoreita. Liikkeeseen liittyy aina energiaa sekä sen sukulaissuuretta liikemäärää. Energian ja liikemäärän säilymislakien tutkiminen täydentää voimien avulla tehtävää liikkeen tarkastelua ja helpottaa useiden ilmiöiden kuvailua. Samalla se auttaa fysikaalisen maailmankuvan rakentamisessa. Suoraviivaisen liikkeen lisäksi katsomme myös kappaleen kiertymistä pyörimisakselin ympäri. Tämä toimii hyvänä johdantona seuraavalle kurssille, joka käsittelee pyörimisliikettä. Liikkeen tutkimisessa tarvitaan aiempaa hieman hankalampia laskuja, joten sinun kannattaa panostaa yhtälönratkaisun ja lausekkeiden sieventämisen harjoitteluun. Myös materiaalin esimerkeissä on joitain vaikeita laskuja, joissa ei aina ole kaikkia välivaiheita näkyvissä. Hyödyllinen tapa fysiikan opetteluun on käydä esimerkit itse läpi ja täydentää puuttuvat välivaiheet, joita ei pelkästään esimerkkiä lukemalla helposti huomaa. Liikkeen ja sen muutosten ymmärtäminen ja mallintaminen on yksi tärkeimpiä osa-alueita fysiikassa ja se on läsnä monissa arkipäivän ilmiöissä. Aina kun mahdollista kannattaakin miettiä konkreettisia esimerkkejä opeteltavista asioista etteivät käytettävät käsitteet jäisi yhtälöiden taakse piiloon.

Tapio Salminen, FT

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 voimaan ja liikkeeseen liittyviä ilmiöitä
  • harjaantuu graafisten esitysten käyttämisessä ja tuottamisessa.