PALKKIANTURI OPETTAJANOHJE

Koko: px
Aloita esitys sivulta:

Download "PALKKIANTURI OPETTAJANOHJE"

Transkriptio

1 PALKKIANTURI OPETTAJANOHJE Johdanto Työssä tutustutaan palkkianturin toimintaan ja havainnollistetaan sen avulla pienten ainepitoisuuksien havainnointia. Tarkoituksena on havainnollistaa mikromekaanisten palkkien toimintaa ja niitä hyödyntäviä sovelluksia, erityisesti mikromekaanisen vaa an toimintaa. Työn mittaukset ja tehtävät on jaettu kolmeen osaan, joista ensimmäisessä tutustutaan mekaanisen värähtelijän toimintaan ja etsitään ominaistaajuuksia resonanssi-ilmiön avulla. Toisessa osassa perehdytään palkkianturin käyttöön vaakana ja määritetään anturin avulla tuntemattoman kappaleen massa. Viimeisessä osassa määritetään kokeellisesti graafisen esityksen avulla työssä käytettyjen palkkien kimmokerroin. Lisäksi työkortin lopussa on raportinomainen johtopäätösosio. Työn kolme osaa ovat jossain määrin itsenäisiä, ja ne voidaan toteuttaa myös omina kokonaisuuksinaan tai jättää mikä tahansa pois opettajan harkinnan mukaan. Töiden järjestyksen vaihtamista ei kuitenkaan suositella. Teoria- ja taustatieto Ominaisvärähtely ja resonanssi Harmoniselle värähdysliikkeelle on ominaista, että värähtelyn jaksonaika on sama amplitudista riippumatta. Tämä jaksonaika on systeemille ominainen vakio, joka kuvaa yhteen värähdykseen kuluvaa aikaa. Sen käänteisarvo, taajuus kuvaa, kuinka monta värähdystä tapahtuu aikayksikössä. Jaksonajan ollessa systeemille ominainen myös sen käänteisarvo eli vastaava taajuus on systeemille ominainen ja sitä kutsutaan systeemin ominaistaajuudeksi. Ominaistaajuudella tapahtuvaa värähtelyä kutsutaan ominaisvärähtelyksi. Värähtelijäsysteemillä voi olla useita ominaistaajuuksia riippuen sen vapausasteista. [1] Kun värähtelevä systeemi liitetään pakkovärähtelijään, pakkovoiman vaikutuksesta energiaa siirtyy systeemiin. Muuttamalla pakkovärähtelyn taajuutta huomataan, että systeemin ominaistaajuutta pienemmillä pakkovärähtelyn taajuuksilla systeemi liikkuu samassa vaiheessa pakkovärähtelijän kanssa. Ominaistaajuutta suuremmilla pakkovärähtelyn taajuuksilla systeemin värähtelyn amplitudit ovat pieniä, koska systeemi ja pakkovärähtelijä ovat toisiinsa nähden vastakkaisessa vaiheessa. Oppimistavoitteet Hallita mekaanisen värähtelijän laitteiston käyttö ja resonanssi-ilmiön lainalaisuudet Ymmärtää mikromekaanisen vaa an toimintaperiaate ja tunnistaa sen käyttökohteita Tunnistaa graafisen esityksen hyödyllisyys kokeellisten tulosten analysoinnissa Yhteys opetussuunnitelmaan Asiasisällöt: FY3: Harmoninen voima ja värähdysliike, mekaaninen värähtely KE1: Orgaanisten yhdisteiden tunnistusmenetelmät KE2: Aineen rakenteen ja ominaisuuksien yhteydet BI5: Biotekniikan kehitys ja sen sovellukset tutkimuksessa ja teollisuudessa Opetuksen tavoitteet (FY): Oppilas perehtyy luonnontieteiden uusiin tiedonhankinta- ja tutkimusmenetelmiin, ja niiden pohjalla olevien fysiikan ja kemian periaatteiden mallintamiseen ja kokeelliseen tarkasteluun

2 Kun pakkovärähtelytaajuus on hyvin lähellä tai sama kuin systeemin ominaistaajuus, energiaa siirtyy systeemiin sen ominaistaajuudella, minkä seurauksena värähtelyn amplitudi kasvaa merkittävästi (värähtelyn energia E = ½kA 2 maksimoituu). Tällöin värähtelijä systeemi on resonanssissa pakkovärähtelijän kanssa, ja värähtelyn amplitudi saa huippuarvonsa. Toisin sanoen, kun värähtelevään systeemiin kohdistetaan jaksollinen häiriö, jonka taajuus on sama kuin systeemin ominaistaajuus, se joutuu resonanssiin häiriön aiheuttajan kanssa. [1] Resonanssi-ilmiö on hyvin hyödyllinen erilaisten mekaanisten systeemien ominaisvärähtelyn etsimisessä. Tässä työssä käytetään värähtelevänä systeeminä eripituisia, mekaaniseen värähtelijään toisesta päästä kytkettyjä palkkeja, joiden ominaistaajuuksia tutkitaan resonanssi-ilmiön avulla. Kuten edellä todettiin, ominaistaajuus on kullekin systeemille ominainen, ja se muuttuu, mikäli systeemiä muutetaan. Juuri tähän perustuu palkkianturin toiminta vaakana. Värähtelevän palkin kuorma voidaan määrittää mittaamalla kuormittamattoman ja kuormitetun palkin ominaistaajuudet (ks. työkortin yhtälö 1). Mikromekaaniset palkit ja mikromekaanisen vaa an toiminta Mikromekaanisilla palkeilla on monenlaisia sovelluksia; yksi näistä on mikroskopialaitteistojen herkät mittapäät. Atomivoimamikroskooppi (AFM) toimii mikromekaanisten palkkien taipumiseen perustuen [2]. Palkkeja voidaan käyttää myös MEMS (Microelectromechanical Systems) -antureina, mikä tarkoittaa, että palkkia hyödyntävä elektroniikka on sijoitettu samalle piipalalle kuin mistä itse palkki on valmistettu. Yleensä palkit ovat satoja mikrometrejä pitkiä, joitakin kymmeniä mikrometrejä leveitä ja noin yhden mikrometrin paksuisia. Palkkien taipumista käytetään hyväksi myös kiihtyvyysantureissa. Näillä on jokapäiväisiä sovelluksia mm. autojen turvatyynyjen ja luistoneston toiminnasta vastaavassa elektroniikassa. Palkkien päähän on usein kiinnitetty paino herkkyyden parantamiseksi. Taipuma voidaan mitata optisesti laserin avulla, mutta usein käytetään sähköistä mittausta pienemmän ja halvemman laitteiston vuoksi. tutkii luonnon ilmiöitä ja ymmärtää fysiikan merkityksen luonnon ilmiöiden mallintamisessa tutustuu fysiikan sovelluksiin tutustuu graafisten menetelmien käyttöön kokeellisuudessa kykenee tulkitsemaan ja arvioimaan tuloksiaan sekä soveltamaan ja keskustelemaan niistä hankkii tietoa eri medioista Työ tarjoaa poikkitieteellisesti sisältöä eri luonnontieteiden aloille. Kehitettävän palkkianturin toimintaperiaatetta tarkastellaan fysiikan näkökulmasta, mutta sen sovellus aineiden tunnistamisessa kemiallisten ominaisuuksien perusteella soveltuu hyvin kemian tai biologian tunneilla kokeiltavaksi. Fysiikassa määritettävä palkin materiaalin paljastava kimmokerroin antaa mahdollisuuden tutustua teollisuuden tuotteisiin ja luokitteluperiaatteisiin eri aineiden kimmomoduulin pohjalta. Mikromekaanisia palkkeja käytetään myös hyvin pienien ainepitoisuuksien havaitsemiseen. Vaa an toiminta perustuu joko 1. palkin taipumiseen, tai 2. palkin ominaistaajuuden muuttumiseen.

3 Mittauksen alussa palkki päällystetään mitattavalle aineelle (neste, kaasu tai materiaalihöyry) herkällä aineella, jolloin mittauksen suoritus nopeutuu ja muiden aineiden häiritsevä vaikutus poistuu [2]. Tämän jälkeen palkki altistetaan mitattavalle aineelle, jolloin osa aineesta absorboituu palkin pinnalle. Tällöin palkin massa kasvaa muiden ominaisuuksien (tilavuus, kimmokerroin) pysyessä lähes muuttumattomina. Massan kasvu taivuttaa palkkia tai muuttaa sen ominaistaajuutta. Taipuminen voidaan määrittää esimerkiksi laserin avulla, ja ominaistaajuuden määrittämiseksi palkki pakotetaan värähtelemään tunnetulla taajuudella. Värähtelyn amplitudi saavuttaa maksimin palkin ominaistaajuudella, joka löydetään säätelemällä tunnettua pakkovärähtelyn taajuutta. Mittauksen tarkkuudessa päästään jopa femtogramman tarkkuuteen, kun resonanssitaajuus on suuri (> 1MHz). Tämä saadaan aikaan valmistamalla erittäin pieniä palkkeja. Tässä työssä havainnollistetaan ominaistaajuuden muuttumiseen perustuvan mikromekaanisen vaa an toimintaa. Kimmokerroin Ennakko- ja virhekäsityksistä Värähtelyyn liittyviä ennakkokäsityksiä käsitteleviä tutkimuksia löytyy niukasti. Työn kannalta lienee merkityksellistä, että oppilas ymmärtää värähdysliikkeeseen liittyvät peruskäsitteet sekä niiden väliset yhteydet. Eräs yleinen virhekäsitys voi olla värähtelyn jaksonajan riippuminen amplitudista. Palkin taipumista voidaan mallintaa jousen venymisen ja Hooken lain avulla ainakin pienillä venymillä tai taipumilla. Palkille ei kuitenkaan kannata yleensä määrittää jousivakiota kuvaamaan, kuinka paljon voimaa taivuttamiseen tarvitaan. Taipuisista materiaaleista ilmoitetaan yleensä materiaalikohtainen kimmokerroin, joka kuvaa samaa asiaa. Taulukossa 1 esitetään joidenkin materiaalien suuntaa-antavia kimmokertoimia malliksi ja suuruusluokan hahmottamiseksi. Taulukko 1: Joidenkin materiaalien kimmokertoimia [3] Materiaali Kimmokerroin (GPa) Akryyli 3,2 Hiilikuidulla 150 vahvistettu muovi Teräs 200 Hooken laki ilmaistuna tällaiselle kimmoisalle palkille saa muodon E, (1) missä σ on jännitys, E kimmokerroin ja ε venymä. Mikäli palkkia venytettäisiin, voitaisiin jännitykseksi määrätä venyttävä voima palkin pinta-alaa kohtaan, ja venymäksi palkin suhteellinen pituuden lisäys. Laki voidaan tällöin ilmaista muodossa F A l E, l (2)

4 missä A ja l ovat palkin alkuperäiset poikkipinta-ala ja pituus. Taipuneen palkin kimmokerroin voidaan laskea palkin geometrian avulla. Tähän voi tutustua esimerkiksi lähteiden [4] ja [5] avulla. Värähtelevän palkin kimmokertoimen voi määrittää myös värähtelytaajuuden avulla. Kun toisesta päästään kiinni oleva palkki pakotetaan värähtelemään annetulla taajuudella, sen ominaistaajuus löydetään tarkkailemalla amplitudia. Ominaistaajuus määräytyy palkin ominaisuuksien ja värähtelyn moodin mukaan (ks. työkortin yhtälö 2). [6] Kimmokerroin voidaan ratkaista mittaustuloksista sopivan koordinaatiston ja suoransovituksen avulla. Esimerkkikuvaaja tästä on esitetty kuvassa 1. Sen kulmakertoimesta saadaan työkortin yhtälön (2) avulla yhteys 2 0,3692 Hzm t E, joka antaa E ( ) GPa. 2 Kuvan 1 tapauksesta poiketen tässä työssä käytetään graafin piirtämiseen vain kunkin palkin ensimmäistä ominaistaajuutta. Tällöin resonanssimoodin kerroin α on vakio ja suora voidaan sovittaa - koordinaatistoon. [7] Kuva 1: Värähtelevän palkin ominaistaajuus palkin pituuden ja värähtelyn moodin funktiona. Suorasovituksesta saadaan kulmakertoimeksi 0,3692 Hzm 2.

5 Johdantokeskustelu Ennen kokeellista työskentelyä on hyvä palauttaa mieliin joitakin värähdysliikkeen peruskäsitteitä kuten ominaistaajuus ja -värähtely ja keskustella siitä, mitä resonanssi tarkoittaa. Keskustelua voi kuljettaa rinnakkain jonkin oppilaille tutun arjen esimerkin, kuten keinun kanssa. Lisäksi oppilaat voivat pohtia, missä kaikkialla elämässä resonanssiilmiön voi havaita, ja mitkä ominaisuudet määräävät palkin ominaistaajuuden. Tätä voidaan havainnollistaa esimerkiksi viivoittimien avulla. Vaihtoehtoisesti opettaja voi esittää arjenläheisen resonanssiin liittyvän tapauksen (esim. perhokalastus) ja oppilaiden tulee pohtia ja selittää, miten resonanssi ilmenee kyseisessä tapauksessa. Massan vaikutusta ominaistaajuuteen olisi hyvä pohtia esimerkiksi jousen värähtelyn kautta. Massan ja ominaistaajuuden yhteydestä päästään puhumaan palkkianturin käytöstä vaakana. Tässä kohden opettaja voi esimerkiksi esitellä jonkin esimerkkitutkimuksen mikromekaanisten palkkien käytöstä. Yhtälön linearisointia voi menetelmänä käydä jo etukäteen läpi oppilaille tutun yhtälön (esim. PV=nRT) avulla ja keskustella suoransovituksen hyödyllisyydestä. Työskentelyn valmistelu ja ohjaaminen Tutustu työkorttiin tarvittavan välineistön ja tarkempien suoritusohjeiden osalta. Mikäli taajuusmittareita ei ole käytettävissä, taajuuden mittaamiseen voi käyttää taajuusgeneraattorin asteikkoa tai oskilloskooppia. Työkorttiin taulukoidun välineistön lisäksi on varattava yhteiseen käyttöön laboratoriovaaka sekä millimetripaperia graafin piirtämiseen. Työn viimeisen osan kimmokertoimen ja tiheyksien osalta jonkinlaisia taulukkokirjoja tai -tietoja voi hankkia oppilaiden saataville. Oppilaan työskentelyn ja ajattelun ohjaamisessa voi hyödyntää työkortin työn suoritusohjetta ja sen sisältämiä kysymyksiä. Työn ensimmäisessä osassa on tärkeää painottaa, mistä resonanssitaajuus tunnistetaan. Resonanssitaajuudet löydettyään oppilaan tulisi tunnistaa palkkiin muodostuneen ensimmäisessä ¼ ja toisessa ¾ aaltoa, sekä tunnistaa solmujen ja kupujen paikat. Työn toinen osa sisältää toistomittausta sekä niistä tehtäviä laskuja yhtälön pyörityksineen, joten on syytä kiinnittää huomiota oppilaiden mittaustulosten ja laskujen kirjaamiseen ja ohjata sitä tarpeen mukaan. Tästä johtuen voi olla myös syytä varmistaa yksinkertaisilla kysymyksillä, ymmärtääkö oppilas, mitä hän mittaa ja miksi. Ajankäyttö 2-3 oppituntia koko oppilastyölle Ajan säästämiseksi kytke palkit värähtelijään jo etukäteen Ajan säästämiseksi on mahdollista jättää laserosoittimen käyttö väliin Työturvallisuus Palkkien reunat on hiottava sileiksi ennen kokeellista työskentelyä Värähtelijä on sijoitettava tasaiselle ja tukevalle alustalle, ettei sen runko resonoi ja kiinnitysruuvit löysty Tarkista oppilaiden tekemät kytkennät

6 Mittausten hahmottamiseksi voi palata pohtimaan suoritettavan mittauksen tarkoitusta työkortin yhtälön (1) avulla, ja mittaustulosten järkevä taulukointi auttaa myös oppilasta pysymään tehtävien tasalla. Viimeisessä osassa on hyvä ohjata oppilasta pohtimaan, miksi graafeja tehdään ja mitä niistä hyödytään. Koontikeskustelu Työn ensimmäisen osan kannalta on syytä keskustella palkkiin resonanssissa muodostuvista aalloista ja niiden muodosta. Työssä havaittua voi verrata johonkin oppilaille tuttuun esimerkkiin seisovista aalloista ja pohtia, miksi palkkiin muodostui eri-/samanlaiset aallot. Tulosten koonnin yhteydessä on hyvä pyytää työskentelijöitä luonnehtimaan omien mittaustensa tarkkuutta ja mahdollisia syitä tulosten eroihin. Mittaustarkkuuden parantamisesta voidaan keskustella ja pohtia esimerkiksi laserosoittimen käytön tarpeellisuutta työn mittausten osalta. Ensiarvoisen tärkeää on yhdessä kerrata mittauksissa käytetyt kokeelliset menetelmät ja keskustella värähtelevistä palkeista mikromekaanisen vaa an mallina, jotta oppilaat ymmärtäisivät mallintamisen kautta vaa an toimintaperiaatteen, mutta myös mallintamiseen liittyviä vajavaisuuksia. Lisäksi voidaan pohtia, millaisilla värähtelijöillä voisi palkkien tapaan määrittää kappaleen massan ja miten (esim. katosta roikkuva jousi, johon ripustetaan punnus). Yhtälön linearisoinnin läpikäyntiin voi varata aikaa oppilasryhmäkohtaisesti. Mahdollisten fysiikan alan jatko-opiskelujen kannalta menetelmä on tärkeä ja hyödyllistä käydä läpi tarkemmin jo tämän työn yhteydessä. Monimutkaiset yhtälöt saavat usein oppilaan ajatuksen lukkoon. Etenkin tulisi ohjata oppilaita oivaltamaan yhtälön linearisoinnin ja suoransovituksen hyödyllisyyden kokeellisuuden kannalta. Oppilaan aiemmin oppiman suoransovituksen ja kulmakertoimen määrittämisen yhdistäminen monen muuttujan mittaustulosten analysointiin on menetelmän keskeisimpiä asioita. Oppilaita voi ohjata pohtimaan, mikä tekee suoransovituksesta erityisen hyödyllisen suhteessa muunlaisiin graafeihin. Lopuksi voidaan pohtia ja tutustua mikromekaanisten palkkien ja vaakojen sovelluksiin ja käyttökohteisiin eri tieteenaloilla. Toteutustapana voi olla pelkän keskustelun sijaan myös oppilaiden itse suorittama tiedonhaku aiheesta tai opettajajohtoinen tutkimusesimerkin esittely. Myös kimmokertoimen osalta oppilaat voivat suorittaa tiedonhakua selvittäessään palkkien materiaalia. Vastauksia työkortin kysymyksiin Resonanssissa amplitudi on suurimmillaan, koska värähtelijän resonoidessa värähdysliikkeen energia maksimoituu ja E = ½kA 2. Tällöin energiaa siirtyy värähtelijästä maksimaalisella teholla värähdysliikkeeseen. Mitä pidempi palkki on, sitä matalampi ominaistaajuus. Palkin kuormittaminen pienentää värähtelyn ominaistaajuutta. Mittaustarkkuutta voidaan parantaa esimerkiksi käyttämällä laserosoitinta ja tarkempaa taajuusmittaria. Työkortin yhtälössä 2 muuttujia ovat palkin pituus ja ominaistaajuus. Muut suureet ovat vakioita sillä oletuksella, että palkit ovat valmistettu samasta materiaalista ja ovat yhtä paksuja. Graafin kulmakerroin vastaa yhtälön 2 vakioista muodostamaa tekijää. Kulmakertoimen ja muut vakiot määrittämällä graafin ja yhtälön 2 rinnastuksesta voidaan laskea kimmokertoimen arvo. Yhtälön linearisoinnilla tarkoitetaan yhtälön sisältämien muuttujien lineaaristen riippuvuuksien etsimistä.

7 Lähteet [1] Tiili, Juho: Mekaaniset värähtelijät kokeellisen opetuksen välineinä, Pro-gradu -tutkielma, Marraskuu 1997, Helsingin yliopisto, Fysiikan laitos [2] Esa Tarkiainen: Mikromekaanisten palkkien käyttö bioantureina lämpötila- ja massamittauksissa, Pro Gradu tutkielma, 18. joulukuuta 2003 Jyväskylän yliopisto, Fysiikan laitos [3] Elastic Properties and Young Modulus for Some Materials, Viittauspäivä: [4] Kimmokertoimen määrittäminen, Fysiikan laboratoriotyöohje, Kuopion yliopisto 2007 [5] Kimmokertoimen määritys, Fysiikan laboratoriotyöohje, Jyväskylän yliopisto 2009 [6] Weaver, Timoshenko ja Young: Vibration Problems in Engineering, John Wiley and Sons 1990 [7] Bar vibration modes, Viittauspäivä:

Nimi: Muiden ryhmäläisten nimet:

Nimi: Muiden ryhmäläisten nimet: Nimi: Muiden ryhmäläisten nimet: PALKKIANTURI Työssä tutustutaan palkkianturin toimintaan ja havainnollistetaan sen avulla pienten ainepitoisuuksien havainnointia. Työn mittaukset on jaettu kolmeen osaan,

Lisätiedot

SEISOVA AALTOLIIKE 1. TEORIAA

SEISOVA AALTOLIIKE 1. TEORIAA 1 SEISOVA AALTOLIIKE MOTIVOINTI Työssä tutkitaan poikittaista ja pitkittäistä aaltoliikettä pitkässä langassa ja jousessa. Tarkastellaan seisovaa aaltoliikettä. Määritetään aaltoliikkeen etenemisnopeus

Lisätiedot

= vaimenevan värähdysliikkeen taajuus)

= vaimenevan värähdysliikkeen taajuus) Fysiikan laboratoriotyöohje Tietotekniikan koulutusohjelma OAMK Tekniikan yksikkö TYÖ 7: MEKAANINEN VÄRÄHTELIJÄ Teoriaa Vaimeneva värähdysliike y ŷ ŷ ŷ t T Kuva. Vaimeneva värähdysliike ajan funktiona.

Lisätiedot

Fysiikan laboratoriotyöt 1, työ nro: 2, Harmoninen värähtelijä

Fysiikan laboratoriotyöt 1, työ nro: 2, Harmoninen värähtelijä Fysiikan laboratoriotyöt 1, työ nro: 2, Harmoninen värähtelijä Tekijä: Mikko Laine Tekijän sähköpostiosoite: miklaine@student.oulu.fi Koulutusohjelma: Fysiikka Mittausten suorituspäivä: 04.02.2013 Työn

Lisätiedot

HARMONISEN VÄRÄHTELIJÄN JAKSONAIKA JA HEILURIEN HEILAHDUSAJAT - johtaminen 1) VAIMENEMATON HARMONINEN VÄRÄHDYSLIIKE

HARMONISEN VÄRÄHTELIJÄN JAKSONAIKA JA HEILURIEN HEILAHDUSAJAT - johtaminen 1) VAIMENEMATON HARMONINEN VÄRÄHDYSLIIKE HARMONISEN VÄRÄHTELIJÄN JAKSONAIKA JA HEILURIEN HEILAHDUSAJAT - johtaminen 1) VAIMENEMATON HARMONINEN VÄRÄHDYSLIIKE Harmoninen voima on voima, jonka suuruus on suoraan verrannollinen poikkeamaan tasapainoasemasta

Lisätiedot

Jakso 6: Värähdysliikkeet Tämän jakson tehtävät on näytettävä viimeistään torstaina

Jakso 6: Värähdysliikkeet Tämän jakson tehtävät on näytettävä viimeistään torstaina Jakso 6: Värähdysliikkeet Tämän jakson tehtävät on näytettävä viimeistään torstaina 31.5.2012. T 6.1 (pakollinen): Massa on kiinnitetty pystysuoran jouseen. Massaa poikkeutetaan niin, että se alkaa värähdellä.

Lisätiedot

9.11 a Fysiikka. Espoon kaupungin opetussuunnitelmalinjaukset. Nöykkiön koulu Opetussuunnitelma Fysiikka

9.11 a Fysiikka. Espoon kaupungin opetussuunnitelmalinjaukset. Nöykkiön koulu Opetussuunnitelma Fysiikka 9.11 a Oppiaineen opetussuunnitelmaan on merkitty oppiaineen opiskelun yhteydessä toteutuva aihekokonaisuuksien ( = AK) käsittely seuraavin lyhentein: AK 1 = Ihmisenä kasvaminen AK 2 = Kulttuuri-identiteetti

Lisätiedot

FYSP105/2 VAIHTOVIRTAKOMPONENTIT. 1 Johdanto

FYSP105/2 VAIHTOVIRTAKOMPONENTIT. 1 Johdanto FYSP105/2 VAIHTOVIRTAKOMPONENTIT Työn tavoitteet o Havainnollistaa vaihtovirtapiirien toimintaa o Syventää ymmärtämystä aiheeseen liittyvästä fysiikasta 1 Johdanto Tasavirta oli 1900 luvun alussa kilpaileva

Lisätiedot

FYS03: Aaltoliike. kurssin muistiinpanot. Rami Nuotio

FYS03: Aaltoliike. kurssin muistiinpanot. Rami Nuotio FYS03: Aaltoliike kurssin muistiinpanot Rami Nuotio päivitetty 24.1.2010 Sisältö 1. Mekaaninen aaltoliike 2 1.1. Harmoninen voima 2 1.2. Harmoninen värähdysliike 2 1.3. Mekaaninen aalto 3 1.4. Mekaanisen

Lisätiedot

Luento 13: Periodinen liike. Johdanto Harmoninen värähtely Esimerkkejä F t F r

Luento 13: Periodinen liike. Johdanto Harmoninen värähtely Esimerkkejä F t F r Luento 13: Periodinen liike Johdanto Harmoninen värähtely Esimerkkejä θ F t m g F r 1 / 27 Luennon sisältö Johdanto Harmoninen värähtely Esimerkkejä 2 / 27 Johdanto Tarkastellaan jaksollista liikettä (periodic

Lisätiedot

FYSP105/2 VAIHTOVIRTAKOMPONENTIT. 1 Johdanto. 2 Teoreettista taustaa

FYSP105/2 VAIHTOVIRTAKOMPONENTIT. 1 Johdanto. 2 Teoreettista taustaa FYSP105/2 VAIHTOVIRTAKOMPONENTIT Työn tavoitteita o Havainnollistaa vaihtovirtapiirien toimintaa o Syventää ymmärtämystä aiheeseen liittyvästä fysiikasta 1 Johdanto Tasavirta oli 1900 luvun alussa kilpaileva

Lisätiedot

PERMITTIIVISYYS. 1 Johdanto. 1.1 Tyhjiön permittiivisyyden mittaaminen tasokondensaattorilla . (1) , (2) (3) . (4) Permittiivisyys

PERMITTIIVISYYS. 1 Johdanto. 1.1 Tyhjiön permittiivisyyden mittaaminen tasokondensaattorilla . (1) , (2) (3) . (4) Permittiivisyys PERMITTIIVISYYS 1 Johdanto Tarkastellaan tasokondensaattoria, joka koostuu kahdesta yhdensuuntaisesta metallilevystä Siirretään varausta levystä toiseen, jolloin levyissä on varaukset ja ja levyjen välillä

Lisätiedot

TUKIMATERIAALI: Arvosanan kahdeksan alle jäävä osaaminen

TUKIMATERIAALI: Arvosanan kahdeksan alle jäävä osaaminen 1 FYSIIKKA Fysiikan päättöarvioinnin kriteerit arvosanalle 8 ja niitä täydentävä tukimateriaali Opetuksen tavoite Merkitys, arvot ja asenteet T1 kannustaa ja innostaa oppilasta fysiikan opiskeluun T2 ohjata

Lisätiedot

Luento 11: Periodinen liike

Luento 11: Periodinen liike Luento 11: Periodinen liike Johdanto Harmoninen värähtely Esimerkkejä Laskettuja esimerkkejä ~F t m~g ~F r Konseptitesti 1 Tehtävänanto Kuvassa on jouseen kytketyn massan sijainti ajan funktiona. Kuvaile

Lisätiedot

BM30A0240, Fysiikka L osa 4

BM30A0240, Fysiikka L osa 4 BM30A0240, Fysiikka L osa 4 Luennot: Heikki Pitkänen 1 Oppikirja: Young & Freedman: University Physics Luku 14 - Periodic motion Luku 15 - Mechanical waves Luku 16 - Sound and hearing Muuta - Diffraktio,

Lisätiedot

1.1 Tyhjiön permittiivisyyden mittaaminen tasokondensaattorilla

1.1 Tyhjiön permittiivisyyden mittaaminen tasokondensaattorilla PERMITTIIVISYYS Johdanto Tarkastellaan tasokondensaattoria, joka koostuu kahdesta yhdensuuntaisesta metallilevystä. Siirretään varausta levystä toiseen, jolloin levyissä on varaukset +Q ja Q ja levyjen

Lisätiedot

Luento 13: Periodinen liike

Luento 13: Periodinen liike Luento 13: Periodinen liike Johdanto Harmoninen värähtely Esimerkkejä Laskettuja esimerkkejä ~F t m~g ~F r ELEC-A3110 Mekaniikka (5 op) Sami Kujala Syksy 2016 Mikro- ja nanotekniikan laitos Ajankohtaista

Lisätiedot

Mekaniikan jatkokurssi Fys102

Mekaniikan jatkokurssi Fys102 Mekaniikan jatkokurssi Fys10 Kevät 010 Jukka Maalampi LUENTO 7 Harmonisen värähdysliikkeen energia Jousen potentiaalienergia on U k( x ) missä k on jousivakio ja Dx on poikkeama tasapainosta. Valitaan

Lisätiedot

Luento 14: Periodinen liike, osa 2. Vaimennettu värähtely Pakkovärähtely Resonanssi F t F r

Luento 14: Periodinen liike, osa 2. Vaimennettu värähtely Pakkovärähtely Resonanssi F t F r Luento 14: Periodinen liike, osa 2 Vaimennettu värähtely Pakkovärähtely Resonanssi θ F µ F t F r m g 1 / 20 Luennon sisältö Vaimennettu värähtely Pakkovärähtely Resonanssi 2 / 20 Vaimennettu värähtely

Lisätiedot

Fysiikan kurssit. MAOL OPS-koulutus Naantali 21.11.2015 Jukka Hatakka

Fysiikan kurssit. MAOL OPS-koulutus Naantali 21.11.2015 Jukka Hatakka Fysiikan kurssit MAOL OPS-koulutus Naantali 21.11.2015 Jukka Hatakka Valtakunnalliset kurssit 1. Fysiikka luonnontieteenä 2. Lämpö 3. Sähkö 4. Voima ja liike 5. Jaksollinen liike ja aallot 6. Sähkömagnetismi

Lisätiedot

KEMIA 7.LUOKKA. Laajaalainen. liittyvät sisältöalueet. osaaminen. Merkitys, arvot ja asenteet

KEMIA 7.LUOKKA. Laajaalainen. liittyvät sisältöalueet. osaaminen. Merkitys, arvot ja asenteet KEMIA 7.LUOKKA Opetuksen tavoitteet Merkitys, arvot ja asenteet Tavoitteisiin liittyvät sisältöalueet T1 kannustaa ja innostaa oppilasta kemian opiskeluun T2 ohjata ja kannustaa oppilasta tunnistamaan

Lisätiedot

Työ 4B8B S4h. AINEEN PITUUDEN MUUTOKSISTA

Työ 4B8B S4h. AINEEN PITUUDEN MUUTOKSISTA TURUN AMMATTIKORKEAKOULU TYÖOHJE 1/5 Työ 4B8B S4h. AINEEN PITUUDEN MUUTOKSISTA TYÖN TAVOITE Tavoitteena on ymmärtää aineen kimmoisuuteen liittyviä käsitteitä sekä aineen lämpölaajenemista. Sovelluksena

Lisätiedot

Kondensaattorin läpi kulkeva virta saadaan derivoimalla yhtälöä (2), jolloin saadaan

Kondensaattorin läpi kulkeva virta saadaan derivoimalla yhtälöä (2), jolloin saadaan VAIHTOVIRTAPIIRI 1 Johdanto Vaihtovirtapiirien käsittely perustuu kolmen peruskomponentin, vastuksen (resistanssi R), kelan (induktanssi L) ja kondensaattorin (kapasitanssi C) toimintaan. Tarkastellaan

Lisätiedot

VAIHTOVIRTAPIIRI. 1 Työn tavoitteet

VAIHTOVIRTAPIIRI. 1 Työn tavoitteet Oulun yliopisto Fysiikan opetuslaboratorio Sähkö- ja magnetismiopin laboratoriotyöt AHTOTAP Työn tavoitteet aihtovirran ja jännitteen suunta vaihtelee ajan funktiona. Esimerkiksi Suomessa käytettävä verkkovirta

Lisätiedot

Pakotettu vaimennettu harmoninen värähtelijä Resonanssi

Pakotettu vaimennettu harmoninen värähtelijä Resonanssi Pakotettu vaimennettu harmoninen värähtelijä Resonanssi Tällä luennolla tavoitteena Mikä on pakkovoiman aiheuttama vaikutus vaimennettuun harmoniseen värähtelijään? Mikä on resonanssi? Kertaus: energian

Lisätiedot

havainnollistaa Dopplerin ilmiötä ja interferenssin aiheuttamaa huojuntailmiötä

havainnollistaa Dopplerin ilmiötä ja interferenssin aiheuttamaa huojuntailmiötä FYSP0 / K3 DOPPLERIN ILMIÖ Työn tavoitteita havainnollistaa Dopplerin ilmiötä ja interferenssin aiheuttamaa huojuntailmiötä harjoitella mittausarvojen poimimista Capstonen kuvaajalta sekä kerrata maksimiminimi

Lisätiedot

Kuva 1. Ohmin lain kytkentäkaavio. DC; 0 6 V.

Kuva 1. Ohmin lain kytkentäkaavio. DC; 0 6 V. TYÖ 37. OHMIN LAKI Tehtävä Tutkitaan metallijohtimen päiden välille kytketyn jännitteen ja johtimessa kulkevan sähkövirran välistä riippuvuutta. Todennetaan kokeellisesti Ohmin laki. Välineet Tasajännitelähde

Lisätiedot

MATEMAATTIS- LUONNONTIETEELLINEN OSAAMINEN

MATEMAATTIS- LUONNONTIETEELLINEN OSAAMINEN MATEMAATTIS- LUONNONTIETEELLINEN OSAAMINEN Matematiikka ja matematiikan soveltaminen, 4 osp Pakollinen tutkinnon osa osaa tehdä peruslaskutoimitukset, toteuttaa mittayksiköiden muunnokset ja soveltaa talousmatematiikkaa

Lisätiedot

tutustua kiertoheilurin teoriaan ja toimintaan harjoitella mittauspöytäkirjan itsenäistä tekemistä sekä työselostuksen laatimista

tutustua kiertoheilurin teoriaan ja toimintaan harjoitella mittauspöytäkirjan itsenäistä tekemistä sekä työselostuksen laatimista FYSP102 / 2 KIERTOHEILURI Työn tavoitteita tutustua kiertoheilurin teoriaan ja toimintaan harjoitella mittauspöytäkirjan itsenäistä tekemistä sekä työselostuksen laatimista Kiertoheiluri on aihe, joka

Lisätiedot

hyvä osaaminen

hyvä osaaminen MERKITYS, ARVOT JA ASENTEET FYSIIKKA T2 Oppilas tunnistaa omaa fysiikan osaamistaan, asettaa tavoitteita omalle työskentelylleen sekä työskentelee pitkäjänteisesti. T3 Oppilas ymmärtää fysiikkaan (sähköön

Lisätiedot

TEHTÄVIEN RATKAISUT. b) 105-kiloisella puolustajalla on yhtä suuri liikemäärä, jos nopeus on kgm 712 p m 105 kg

TEHTÄVIEN RATKAISUT. b) 105-kiloisella puolustajalla on yhtä suuri liikemäärä, jos nopeus on kgm 712 p m 105 kg TEHTÄVIEN RATKAISUT 15-1. a) Hyökkääjän liikemäärä on p = mv = 89 kg 8,0 m/s = 71 kgm/s. b) 105-kiloisella puolustajalla on yhtä suuri liikemäärä, jos nopeus on kgm 71 p v = = s 6,8 m/s. m 105 kg 15-.

Lisätiedot

NESTEEN TIHEYDEN MITTAUS

NESTEEN TIHEYDEN MITTAUS NESTEEN TIHEYDEN MITTAUS AALTO-YLIOPISTO INSINÖÖRITIETEIDEN KORKEAKOULU KON-C3004 Kone- ja rakennustekniikan laboratoriotyöt Emma Unonius, Justus Manner, Tuomas Hykkönen 15.10.2015 Sisällysluettelo Teoria...

Lisätiedot

hyvä osaaminen. osaamisensa tunnistamista kuvaamaan omaa osaamistaan

hyvä osaaminen. osaamisensa tunnistamista kuvaamaan omaa osaamistaan MERKITYS, ARVOT JA ASENTEET FYSIIKKA 8 T2 Oppilas asettaa itselleen tavoitteita sekä työskentelee pitkäjänteisesti. Oppilas harjoittelee kuvaamaan omaa osaamistaan. T3 Oppilas ymmärtää lämpöilmiöiden tuntemisen

Lisätiedot

3 Ääni ja kuulo. Ihmiskorva aistii paineen vaihteluita, joten yleensä äänestä puhuttaessa määritellään ääniaalto paineen vaihteluiden kautta.

3 Ääni ja kuulo. Ihmiskorva aistii paineen vaihteluita, joten yleensä äänestä puhuttaessa määritellään ääniaalto paineen vaihteluiden kautta. 3 Ääni ja kuulo 1 Mekaanisista aalloista ääni on ihmisen kannalta tärkein. Ääni on pitkittäistä aaltoliikettä, eli ilman (tai muun väliaineen) hiukkaset värähtelevät suuntaan joka on sama kuin aallon etenemissuunta.

Lisätiedot

Työ 4249 4h. SÄHKÖVIRRAN ETENEMINEN

Työ 4249 4h. SÄHKÖVIRRAN ETENEMINEN TUUN AMMATTKOKEAKOULU TYÖOHJE 1/7 FYSKAN LABOATOO V. 5.14 Työ 449 4h. SÄHKÖVAN ETENEMNEN TYÖN TAVOTE Perehdytään vaihtovirran etenemiseen värähtelypiirissä eri taajuuksilla eli resonanssi-ilmiöön ja sähköenergian

Lisätiedot

Näiden aihekokonaisuuksien opetussuunnitelmat ovat luvussa 8.

Näiden aihekokonaisuuksien opetussuunnitelmat ovat luvussa 8. 9. 11. b Oppiaineen opetussuunnitelmaan on merkitty oppiaineen opiskelun yhteydessä toteutuva aihekokonaisuuksien ( = AK) käsittely seuraavin lyhentein: AK 1 = Ihmisenä kasvaminen AK 2 = Kulttuuri-identiteetti

Lisätiedot

FYSA220/K2 (FYS222/K2) Vaimeneva värähtely

FYSA220/K2 (FYS222/K2) Vaimeneva värähtely FYSA/K (FYS/K) Vaimeneva värähtely Työssä tutkitaan vaimenevaa sähköistä värähysliikettä. Erityisesti pyritään havainnollistamaan kelan inuktanssin, konensaattorin kapasitanssin ja ohmisen vastuksen suuruuksien

Lisätiedot

TUKIMATERIAALI: Arvosanan kahdeksan alle jäävä osaaminen

TUKIMATERIAALI: Arvosanan kahdeksan alle jäävä osaaminen KEMIA Kemian päättöarvioinnin kriteerit arvosanalle 8 ja niitä täydentävä tukimateriaali Opetuksen tavoite Merkitys, arvot ja asenteet T1 kannustaa ja innostaa oppilasta kemian opiskeluun T2 ohjata ja

Lisätiedot

Palkin taivutus. 1 Johdanto. missä S on. määritetään taivuttamalla. man avulla.

Palkin taivutus. 1 Johdanto. missä S on. määritetään taivuttamalla. man avulla. PALKIN TAIVUTUS 1 Johdanto Jos homogeenista tasapaksua palkkia venytetäänn palkin suuntaisella voimalla F, on jännitys σ mielivaltaisellaa etäisyydellää tukipisteestä, 1 missä S on palkin poikkileikkauksen

Lisätiedot

5.10 KEMIA OPETUKSEN TAVOITTEET

5.10 KEMIA OPETUKSEN TAVOITTEET 5.10 KEMIA Kemian opetuksen tarkoituksena on tukea opiskelijan luonnontieteellisen ajattelun ja nykyaikaisen maailmankuvan kehittymistä osana monipuolista yleissivistystä. Opetus välittää kuvaa kemiasta

Lisätiedot

Termodynamiikan mukaan ideaalikaasujen molaaristen lämpökapasiteettien erotus on yleinen kaasuvakio R

Termodynamiikan mukaan ideaalikaasujen molaaristen lämpökapasiteettien erotus on yleinen kaasuvakio R ADIABAATTIVAKIO 1 Johdanto Aineen ominaislämpökapasiteetti c kertoo kuinka paljon lämpöä vaaditaan aineen lämpötilan kasvattamiseen massayksikköä kohden. Kiinteillä ja nestemäisillä aineilla ominaislämpö

Lisätiedot

Työ 3: Veden höyrystymislämmön määritys

Työ 3: Veden höyrystymislämmön määritys Työ 3: Veden höyrystymislämmön määritys Työryhmä: Tehty (pvm): Hyväksytty (pvm): Hyväksyjä: 1. Tavoitteet Työssä vettä höyrystetään uppokuumentimella ja mitataan jäljellä olevan veden painoa sekä höyrystymiseen

Lisätiedot

Rauman normaalikoulun opetussuunnitelma 2016 Kemia vuosiluokat 7-9

Rauman normaalikoulun opetussuunnitelma 2016 Kemia vuosiluokat 7-9 2016 Kemia vuosiluokat 7-9 Rauman normaalikoulun opetussuunnitelma Kemia vuosiluokat 7-9 Rauman normaalikoulun kemian opetuksen pohjana ovat perusopetuksen opetussuunnitelman perusteiden kemian opetuksen

Lisätiedot

MEKAANISET VÄRÄHTELIJÄT KOKEELLISEN OPETUKSEN VÄLINEINÄ

MEKAANISET VÄRÄHTELIJÄT KOKEELLISEN OPETUKSEN VÄLINEINÄ Pro gradu - tutkielma MEKAANISET VÄRÄHTELIJÄT KOKEELLISEN OPETUKSEN VÄLINEINÄ Juho Tiili 1997 Ohjaaja: Tarkastajat: Prof. Kaarle Kurki-Suonio Prof. Kaarle Kurki-Suonio Dos. Heimo Saarikko HELSINGIN YLIOPISTO

Lisätiedot

on radan suuntaiseen komponentti eli tangenttikomponentti ja on radan kaarevuuskeskipisteeseen osoittavaan komponentti. (ks. kuva 1).

on radan suuntaiseen komponentti eli tangenttikomponentti ja on radan kaarevuuskeskipisteeseen osoittavaan komponentti. (ks. kuva 1). H E I L U R I T 1) Matemaattinen heiluri = painottoman langan päässä heilahteleva massapiste (ks. kuva1) kuva 1. - heilurin pituus l - tasapainoasema O - ääriasemat A ja B - heilahduskulma - heilahdusaika

Lisätiedot

Ohjeita fysiikan ylioppilaskirjoituksiin

Ohjeita fysiikan ylioppilaskirjoituksiin Ohjeita fysiikan ylioppilaskirjoituksiin Kari Eloranta 2016 Jyväskylän Lyseon lukio 11. tammikuuta 2016 Kokeen rakenne Fysiikan kokeessa on 13 tehtävää, joista vastataan kahdeksaan. Tehtävät 12 ja 13 ovat

Lisätiedot

FY3: Aallot. Kurssin arviointi. Ryhmätyöt ja Vertaisarviointi. Itsearviointi. Laskennalliset ja käsitteelliset tehtävät

FY3: Aallot. Kurssin arviointi. Ryhmätyöt ja Vertaisarviointi. Itsearviointi. Laskennalliset ja käsitteelliset tehtävät FY3: Aallot Laskennalliset ja käsitteelliset tehtävät Ryhmätyöt ja Vertaisarviointi Itsearviointi Kurssin arviointi Kurssin arviointi koostuu seuraavista asioista 1) Palautettavat tehtävät (20 %) 3) Itsearviointi

Lisätiedot

FYSP105 / K3 RC-SUODATTIMET

FYSP105 / K3 RC-SUODATTIMET FYSP105 / K3 R-SODATTIMET Työn tavoitteita tutustua R-suodattimien toimintaan oppia mitoittamaan tutkittava kytkentä laiterajoitusten mukaisesti kerrata oskilloskoopin käyttöä vaihtosähkömittauksissa Työssä

Lisätiedot

Kuva 1: Yksinkertainen siniaalto. Amplitudi kertoo heilahduksen laajuuden ja aallonpituus

Kuva 1: Yksinkertainen siniaalto. Amplitudi kertoo heilahduksen laajuuden ja aallonpituus Kuva 1: Yksinkertainen siniaalto. Amplitudi kertoo heilahduksen laajuuden ja aallonpituus värähtelytiheyden. 1 Funktiot ja aallot Aiemmin käsiteltiin funktioita ja miten niiden avulla voidaan kuvata fysiikan

Lisätiedot

Luento 11: Periodinen liike

Luento 11: Periodinen liike Luento 11: Periodinen liike Johdanto Harmoninen värähtely Esimerkkejä Laskettuja esimerkkejä θ F t m g F r Luennon sisältö Johdanto Harmoninen värähtely Esimerkkejä Laskettuja esimerkkejä Johdanto Tarkastellaan

Lisätiedot

Palkin ominaistaajuuden määrittäminen venymäliuska anturin avulla. Ryhmä O Timo Huuskonen Santeri Koivisto Teemu Tero

Palkin ominaistaajuuden määrittäminen venymäliuska anturin avulla. Ryhmä O Timo Huuskonen Santeri Koivisto Teemu Tero Palkin ominaistaajuuden määrittäminen venymäliuska anturin avulla Ryhmä O Timo Huuskonen 297169 Santeri Koivisto 297428 Teemu Tero 294353 Koesuunnitelma: palkin ominaisvärähtelytaajuuden selvittäminen

Lisätiedot

Kemian opetuksen tavoitteet ja sisällöt vuosiluokilla 7-9

Kemian opetuksen tavoitteet ja sisällöt vuosiluokilla 7-9 Kemian opetuksen tavoitteet ja sisällöt vuosiluokilla 7-9 Opetuksen tavoitteet Merkitys, arvot ja asenteet Tavoitteisiin liittyvät sisältöalueet 7. luokka 8. luokka 9. luokka Laajaalainen osaaminen T1

Lisätiedot

FYSIIKKA VUOSILUOKAT 7 9

FYSIIKKA VUOSILUOKAT 7 9 FYSIIKKA VUOSILUOKAT 7 9 Vuosiluokilla 7 9 fysiikan opetuksen ydintehtävänä on laajentaa oppilaan tietämystä fysiikasta ja käsitystä fysikaalisen tiedon luonteesta sekä vahvistaa kokeellisen tiedonhankinnan

Lisätiedot

YMPÄRISTÖOPPI. Marita Kontoniemi Jyväskylän normaalikoulu marita.kontoniemi@norssi.jyu.fi

YMPÄRISTÖOPPI. Marita Kontoniemi Jyväskylän normaalikoulu marita.kontoniemi@norssi.jyu.fi YMPÄRISTÖOPPI Marita Kontoniemi Jyväskylän normaalikoulu marita.kontoniemi@norssi.jyu.fi OPPIAINEEN TEHTÄVÄ Rakentaa perusta ympäristö- ja luonnontietoaineiden eri tiedonalojen osaamiselle Tukea oppilaan

Lisätiedot

Laskun vaiheet ja matemaattiset mallit

Laskun vaiheet ja matemaattiset mallit Laskun vaiheet ja matemaattiset mallit Jukka Sorjonen sorjonen.jukka@gmail.com 28. syyskuuta 2016 Jukka Sorjonen (Jyväskylän Normaalikoulu) Mallit ja laskun vaiheet 28. syyskuuta 2016 1 / 22 Hieman kertausta

Lisätiedot

FyKe 7 9 Kemia ja OPS 2016

FyKe 7 9 Kemia ja OPS 2016 Kuvat: vas. Fotolia, muut Sanoma Pro Oy FyKe 7 9 Kemia ja OPS 2016 Kemian opetuksen tehtävänä on tukea oppilaiden luonnontieteellisen ajattelun sekä maailmankuvan kehittymistä. Kemian opetus auttaa ymmärtämään

Lisätiedot

tutustua kiertoheilurin teoriaan ja toimintaan

tutustua kiertoheilurin teoriaan ja toimintaan FYSP102 / 2 KIERTOHEILURI Työn tavoitteita tutustua kiertoheilurin teoriaan ja toimintaan harjoitella mittauspöytäkirjan itsenäistä tekemistä sekä työselostuksen laatimista Kiertoheiluri on aihe, joka

Lisätiedot

4B6A. KIMMOISUUSTUTKIMUKSIA

4B6A. KIMMOISUUSTUTKIMUKSIA FYSIIKAN LABORATORIO V. 9.0 4B6A. KIMMOISUUSTUTKIMUKSIA A. LANGAN KIMMOKERTOIMEN MÄÄRITTÄMINEN. Tavoite. Teoriaa Työssä perehdytään Hooken lakiin normaalijännityksen alaisessa kappaleessa ja määritetään

Lisätiedot

AINEKOHTAINEN OPETUSSUUNNITELMA / KEMIA

AINEKOHTAINEN OPETUSSUUNNITELMA / KEMIA AINEKOHTAINEN OPETUSSUUNNITELMA / KEMIA Oppiaineen tehtävä Kemian opetuksen tehtävänä on tukea oppilaiden luonnontieteellisen ajattelun sekä maailmankuvan kehittymistä. Kemian opetus auttaa ymmärtämään

Lisätiedot

Infrapunaspektroskopia

Infrapunaspektroskopia ultravioletti näkyvä valo Infrapunaspektroskopia IHMISEN JA ELINYMPÄ- RISTÖN KEMIAA, KE2 Kertausta sähkömagneettisesta säteilystä Sekä IR-spektroskopia että NMR-spektroskopia käyttävät sähkömagneettista

Lisätiedot

arvioinnin kohde

arvioinnin kohde KEMIA 8-lk Merkitys, arvot ja asenteet T2 Oppilas asettaa itselleen tavoitteita sekä työskentelee pitkäjänteisesti. Oppilas kuvaamaan omaa osaamistaan. T3 Oppilas ymmärtää alkuaineiden ja niistä muodostuvien

Lisätiedot

Oppilas tunnistaa ympäristöopin eri tiedonalat.

Oppilas tunnistaa ympäristöopin eri tiedonalat. Ympäristöoppi 4.lk Arvioinnin tuki Arvioitavat tavoitteet 5 6-7 6=osa toteutuu 7=kaikki toteutuu T1 synnyttää ja ylläpitää oppilaan kiinnostusta ympäristöön ja opiskeluun sekä auttaa oppilasta kokemaan

Lisätiedot

1. Lasketaan käyttäen kymmenjärjestelmävälineitä

1. Lasketaan käyttäen kymmenjärjestelmävälineitä Turun MATIKKAKAHVILA 22.09.2016 Teija Laine 1. OTTEITA UUDESTA OPETUSSUUNNITELMASTA: "Vuosiluokkien 3 6 matematiikan opetuksessa tarjotaan kokemuksia, joita oppilaat hyödyntävät matemaattisten käsitteiden

Lisätiedot

Esimerkki 1 Ratkaise differentiaaliyhtälö

Esimerkki 1 Ratkaise differentiaaliyhtälö Esimerkki 1 Ratkaise differentiaaliyhtälö x 2 y xy =1/x. 1 / K. Tuominen kimmo.i.tuominen@helsinki.fi MApu II 1/20 20 Esimerkki 2 Ratkaise differentiaaliyhtälö x(ln y)y y ln x =0. 2 / K. Tuominen kimmo.i.tuominen@helsinki.fi

Lisätiedot

Juoksun ja pituushypyn matemaattinen mallintaminen

Juoksun ja pituushypyn matemaattinen mallintaminen Koostanut: Juho Salminen, Elina Viro, Essi Rasimus Opettajalle Juoksun ja pituushypyn matemaattinen mallintaminen Kohderyhmä: Luokat 8-9 Esitiedot: Vertailuprosentti Taustalla oleva matematiikka: Suoran

Lisätiedot

KON C3004 14.10.2015 H03 Ryhmä G Samppa Salmi, 84431S Joel Tolonen, 298618. Koesuunnitelma

KON C3004 14.10.2015 H03 Ryhmä G Samppa Salmi, 84431S Joel Tolonen, 298618. Koesuunnitelma KON C3004 14.10.2015 H03 Ryhmä G Samppa Salmi, 84431S Joel Tolonen, 298618 Koesuunnitelma Sisällysluettelo Sisällysluettelo 1 1 Tutkimusongelma ja tutkimuksen tavoit e 2 2 Tutkimusmenetelmät 3 5 2.1 Käytännön

Lisätiedot

Massakeskipiste Kosketusvoimat

Massakeskipiste Kosketusvoimat Massakeskipiste Kosketusvoimat Luennon tavoitteet Kosketusvoimia Kitka Tukivoima Jännitys Jousivoima Massakeskipisteen käsite ja sillä laskeminen (Resonanssi tiedottaa tarjoavansa kahvia luentotauolla)

Lisätiedot

BIOS 1 ja OPS 2016 OPS Biologian opetussuunnitelma Opetuksen tavoitteet

BIOS 1 ja OPS 2016 OPS Biologian opetussuunnitelma Opetuksen tavoitteet BIOS 1 ja OPS 2016 Biologian opetussuunnitelma 2016 Biologian opetuksen tehtävänä on tukea opiskelijan luonnontieteellisen ajattelun kehittymistä. Opetus lisää ymmärrystä biologian merkityksestä osana

Lisätiedot

MAOL ry on pedagoginen ainejärjestö, joka työskentelee matemaattisluonnontieteellisen. osaamisen puolesta suomalaisessa yhteiskunnassa.

MAOL ry on pedagoginen ainejärjestö, joka työskentelee matemaattisluonnontieteellisen. osaamisen puolesta suomalaisessa yhteiskunnassa. MAOL ry on pedagoginen ainejärjestö, joka työskentelee matemaattisluonnontieteellisen kulttuurin ja osaamisen puolesta suomalaisessa yhteiskunnassa. 2 Ennakkotehtävä Mitä yläluokalle tulevan oppilaan pitäisi

Lisätiedot

Laskun vaiheet ja matemaattiset mallit

Laskun vaiheet ja matemaattiset mallit Laskun vaiheet ja matemaattiset mallit Jukka Sorjonen sorjonen.jukka@gmail.com 26. syyskuuta 2016 Jukka Sorjonen (Jyväskylän Normaalikoulu) Mallit ja laskun vaiheet 26. syyskuuta 2016 1 / 14 Hieman kertausta

Lisätiedot

Värähtelymittaus Tämän harjoituksen jälkeen:

Värähtelymittaus Tämän harjoituksen jälkeen: Värähtelymittaus Tämän harjoituksen jälkeen: ymmärrät mittausvahvistimen käytön ja differentiaalimittauksen periaatteen, olet kehittänyt osaamista värähtelyn mittaamisesta, siihen liittyvistä ilmiöstä

Lisätiedot

FYS206/5 Vaihtovirtakomponentit

FYS206/5 Vaihtovirtakomponentit FYS206/5 Vaihtovirtakomponentit Tässä työssä pyritään syventämään vaihtovirtakomponentteihin liittyviä käsitteitä. Tunnetusti esimerkiksi käsitteet impedanssi, reaktanssi ja vaihesiirto ovat aina hyvin

Lisätiedot

5.10 Kemia. Opetuksen tavoitteet

5.10 Kemia. Opetuksen tavoitteet 5.10 Kemia Kemian opetuksen tarkoituksena on tukea opiskelijan luonnontieteellisen ajattelun ja nykyaikaisen maailmankuvan kehittymistä osana monipuolista yleissivistystä. Opetus välittää kuvaa kemiasta

Lisätiedot

YLEINEN AALTOLIIKEOPPI

YLEINEN AALTOLIIKEOPPI YLEINEN AALTOLIIKEOPPI KEVÄT 2017 1 Saana-Maija Huttula (saana.huttula@oulu.fi) Maanantai Tiistai Keskiviikko Torstai Perjantai Vk 8 Luento 1 Mekaaniset aallot 1 Luento 2 Mekaaniset aallot 2 Ääni ja kuuleminen

Lisätiedot

RATKAISUT: 22. Vaihtovirtapiiri ja resonanssi

RATKAISUT: 22. Vaihtovirtapiiri ja resonanssi Physica 9. painos (0) RATKAST. Vaihtovirtapiiri ja resonanssi RATKAST:. Vaihtovirtapiiri ja resonanssi. a) Vaihtovirran tehollinen arvo on yhtä suuri kuin sellaisen tasavirran arvo, joka tuottaa vastuksessa

Lisätiedot

ja J r ovat vektoreita ja että niiden tulee olla otettu saman pyörimisakselin suhteen. Massapisteen hitausmomentti on

ja J r ovat vektoreita ja että niiden tulee olla otettu saman pyörimisakselin suhteen. Massapisteen hitausmomentti on FYSA210 / K1 HITAUSMOMENTTI Työn tavoitteena on opetella määrittämään kappaleen hitausmomentti kappaletta pyörittämällä ja samalla havainnollistaa kitkan vaikutusta. Massapisteinä toimivat keskipisteestään

Lisätiedot

Tavoitteet ja sisällöt, 7. luokka

Tavoitteet ja sisällöt, 7. luokka FYSIIKKA Keskeiset sisältöalueet kuten luonnontieteellinen tutkimus, fysiikka omassa elämässä ja elinympäristössä, fysiikka yhteiskunnassa ja fysiikka maailmankuvan rakentajana esiintyvät joka vuosiluokalla.

Lisätiedot

33 SOLENOIDIN JA TOROIDIN MAGNEETTIKENTTÄ

33 SOLENOIDIN JA TOROIDIN MAGNEETTIKENTTÄ TYÖOHJE 14.7.2010 JMK, TSU 33 SOLENOIDIN JA TOROIDIN MAGNEETTIKENTTÄ Laitteisto: Kuva 1. Kytkentä solenoidin ja toroidin magneettikenttien mittausta varten. Käytä samaa digitaalista jännitemittaria molempien

Lisätiedot

Perusopintojen Laboratoriotöiden Työselostus 1

Perusopintojen Laboratoriotöiden Työselostus 1 Perusopintojen Laboratoriotöiden Työselostus 1 Kalle Hyvönen Työ tehty 1. joulukuuta 008, Palautettu 30. tammikuuta 009 1 Assistentti: Mika Torkkeli Tiivistelmä Laboratoriossa tehdyssä ensimmäisessä kokeessa

Lisätiedot

Kondensaattorin läpi kulkeva virta saadaan derivoimalla yhtälöä (2), jolloin saadaan. cos sin.

Kondensaattorin läpi kulkeva virta saadaan derivoimalla yhtälöä (2), jolloin saadaan. cos sin. VAIHTOVIRTAPIIRI 1 Johdanto Vaihtovirtapiirien käsittely perustuu kolmen peruskomponentin, vastuksen (resistanssi R), kelan (induktanssi L) ja kondensaattorin (kapasitanssi C) toimintaan. Tarkastellaan

Lisätiedot

PYP I / TEEMA 8 MITTAUKSET JA MITATTAVUUS

PYP I / TEEMA 8 MITTAUKSET JA MITATTAVUUS 1 PYP I / TEEMA 8 MITTAUKSET JA MITATTAVUUS Aki Sorsa 2 SISÄLTÖ YLEISTÄ Mitattavuus ja mittaus käsitteinä Mittauksen vaiheet Mittausprojekti Mittaustarkkuudesta SUUREIDEN MITTAUSMENETELMIÄ Mittalaitteen

Lisätiedot

HARJOITUSTYÖ: Mikropunnitus kvartsikideanturilla

HARJOITUSTYÖ: Mikropunnitus kvartsikideanturilla Tämä työohje on kirjoitettu ESR-projektissa Mikroanturitekniikan osaamisen kehittäminen Itä-Suomen lääninhallitus, 2007, 86268 HARJOITUSTYÖ: Mikropunnitus kvartsikideanturilla Tarvittavat laitteet: 2 kpl

Lisätiedot

On määritettävä puupalikan ja lattian välinen liukukitkakerroin. Sekuntikello, metrimitta ja puupalikka (tai jääkiekko).

On määritettävä puupalikan ja lattian välinen liukukitkakerroin. Sekuntikello, metrimitta ja puupalikka (tai jääkiekko). TYÖ 5b LIUKUKITKAKERTOIMEN MÄÄRITTÄMINEN Tehtävä Välineet Taustatietoja On määritettävä puupalikan ja lattian välinen liukukitkakerroin Sekuntikello, metrimitta ja puupalikka (tai jääkiekko) Kitkavoima

Lisätiedot

Jani-Matti Hätinen 012327153 Työn pvm 1.11.2002 assistentti Stefan Eriksson 22.11.2002

Jani-Matti Hätinen 012327153 Työn pvm 1.11.2002 assistentti Stefan Eriksson 22.11.2002 Kimmoton törmäys Jani-Matti Hätinen 012327153 Työn pvm 1.11.2002 assistentti Stefan Eriksson 22.11.2002 1 1 Tiivistelmä Tutkittiin liikemäärän ja liike-energian muuttumista kimmottomassa törmäyksessä.

Lisätiedot

Kemia. Kemia Tutkii luontoa, sen rakenteita. Tutkii ainetta, sen koostumusta. sekä reaktioita. Eli kuinka aine muuttuu toiseksi aineeksi.

Kemia. Kemia Tutkii luontoa, sen rakenteita. Tutkii ainetta, sen koostumusta. sekä reaktioita. Eli kuinka aine muuttuu toiseksi aineeksi. Tutkii luontoa, sen rakenteita ja ilmiöitä. Tutkii ainetta, sen koostumusta ja ominaisuuksia sekä reaktioita. Eli kuinka aine muuttuu toiseksi aineeksi. 1. oppiaineena ja tieteen alana 2. n opetuksen tavoitteet,

Lisätiedot

FYSIIKKA VUOSILUOKAT 7 9

FYSIIKKA VUOSILUOKAT 7 9 FYSIIKKA VUOSILUOKAT 7 9 Vuosiluokilla 7 9 fysiikan opetuksen ydintehtävänä on laajentaa oppilaan tietämystä fysiikasta ja käsitystä fysikaalisen tiedon luonteesta sekä vahvistaa kokeellisen tiedonhankinnan

Lisätiedot

Voima F tekee työtä W vaikuttaessaan kappaleeseen, joka siirtyy paikasta r 1 paikkaan r 2. Työ on skalaarisuure, EI vektori!

Voima F tekee työtä W vaikuttaessaan kappaleeseen, joka siirtyy paikasta r 1 paikkaan r 2. Työ on skalaarisuure, EI vektori! 6.1 Työ Voima F tekee työtä W vaikuttaessaan kappaleeseen, joka siirtyy paikasta r 1 paikkaan r 2. Työ on skalaarisuure, EI vektori! Siirtymä s = r 2 r 1 Kun voiman kohteena olevaa kappaletta voidaan kuvata

Lisätiedot

Aaltoliike ajan suhteen:

Aaltoliike ajan suhteen: Aaltoliike Aaltoliike on etenevää värähtelyä Värähdysliikkeen jaksonaika T on yhteen värähdykseen kuluva aika Värähtelyn taajuus on sekunnissa tapahtuvien värähdysten lukumäärä Taajuuden ƒ yksikkö Hz (hertsi,

Lisätiedot

Fysiikan kurssit suositellaan suoritettavaksi numerojärjestyksessä. Poikkeuksena kurssit 10-14, joista tarkemmin alla.

Fysiikan kurssit suositellaan suoritettavaksi numerojärjestyksessä. Poikkeuksena kurssit 10-14, joista tarkemmin alla. Fysiikan kurssit suositellaan suoritettavaksi numerojärjestyksessä Poikkeuksena kurssit 10-14, joista tarkemmin alla Jos et ole varma, voitko valita jonkin fysiikan kurssin, ota yhteyttä lehtori Antti

Lisätiedot

FYSIIKKA_ opetussuunnitelma-7_9_maol

FYSIIKKA_ opetussuunnitelma-7_9_maol FYSIIKKA_ opetussuunnitelma-7_9_maol Tavoitteet koskevat kaikkia luokka-asteita. Keskeiset sisältöalueet kuten luonnontieteellinen tutkimus, fysiikka omassa elämässä ja elinympäristössä, fysiikka yhteiskunnassa

Lisätiedot

PHYS-C0240 Materiaalifysiikka (5op), kevät 2016

PHYS-C0240 Materiaalifysiikka (5op), kevät 2016 PHYS-C0240 Materiaalifysiikka (5op), kevät 2016 Prof. Martti Puska Emppu Salonen Tomi Ketolainen Ville Vierimaa Luento 7: Hilavärähtelyt tiistai 12.4.2016 Aiheet tänään Hilavärähtelyt: johdanto Harmoninen

Lisätiedot

Kemia. Opetuksen tavoitteet

Kemia. Opetuksen tavoitteet Kemia Kemian opetuksen tarkoituksena on tukea opiskelijan luonnontieteellisen ajattelun ja nykyaikaisen maailmankuvan kehittymistä osana monipuolista yleissivistystä. Opetus välittää kuvaa kemiasta yhtenä

Lisätiedot

Jousen jousivoiman riippuvuus venymästä

Jousen jousivoiman riippuvuus venymästä 1 Jousen jousivoiman riippuvuus venymästä Mikko Vestola Koulun nimi Fysiikka luonnontieteenä FY3-Projektityö 12..2002 Arvosana: K+ (10) 2 1. Tutkittava ilmiö Tehtävänä oli tehdä oppikirjan tutkimustehtävä

Lisätiedot

PYP I / TEEMA 4 MITTAUKSET JA MITATTAVUUS

PYP I / TEEMA 4 MITTAUKSET JA MITATTAVUUS 1 PYP I / TEEMA 4 MITTAUKSET JA MITATTAVUUS Aki Sorsa 2 SISÄLTÖ YLEISTÄ Mitattavuus ja mittaus käsitteinä Mittauksen vaiheet Mittaustarkkuudesta SUUREIDEN MITTAUSMENETELMIÄ Mittalaitteen osat Lämpötilan

Lisätiedot

Stanislav Rusak CASIMIRIN ILMIÖ

Stanislav Rusak CASIMIRIN ILMIÖ Stanislav Rusak 6.4.2009 CASIMIRIN ILMIÖ Johdanto Mistä on kyse? Mistä johtuu? Miten havaitaan? Sovelluksia Casimirin ilmiö Yksinkertaisimmillaan: Kahden tyhjiössä lähekkäin sijaitsevan metallilevyn välille

Lisätiedot

INTERFERENSSI OHUISSA KALVOISSA OPETTAJANOHJE

INTERFERENSSI OHUISSA KALVOISSA OPETTAJANOHJE INTERFERENSSI OHUISSA KALVOISSA OPETTAJANOHJE Johdanto Työ hahmottaa fysiikan ominaisuutta ennustaa ja selittää ihmisen arkiympäristössä tapahtuvia havaintoja neste- ja kaasufaasien välissä olevia ohuita

Lisätiedot

KIERTOHEILURI JA HITAUSMOMENTTI

KIERTOHEILURI JA HITAUSMOMENTTI 1 KIERTOHEILURI JA HITAUSMOMENTTI MOTIVOINTI Tutustutaan kiertoheiluriin käytännössä. Mitataan hitausmomentin vaikutus värähtelyyn. Tutkitaan mitkä tekijät vaikuttavat järjestelmän hitausmomenttiin. Vahvistetaan

Lisätiedot

Koesuunnitelma Alumiinin lämpölaajenemiskertoimen määrittäminen

Koesuunnitelma Alumiinin lämpölaajenemiskertoimen määrittäminen KON-C3004 Kone- ja rakennustekniikan laboratoriotyöt Koesuunnitelma Alumiinin lämpölaajenemiskertoimen määrittäminen Ryhmä 3 Henri Palosuo Kaarle Patomäki Heidi Strengell Sheng Tian 1. Johdanto Materiaalin

Lisätiedot

Palkin kimmokertoimen kokeellinen määrittäminen. KON-C3004 Eetu Veikkanen, Aino Salmi, Jarna Verho

Palkin kimmokertoimen kokeellinen määrittäminen. KON-C3004 Eetu Veikkanen, Aino Salmi, Jarna Verho Palkin kimmokertoimen kokeellinen määrittäminen KON-C3004 Eetu Veikkanen, Aino Salmi, Jarna Verho Sisällys 1. Johdanto... 3 2. Teoria ja laskennallinen mittaaminen... 3 2.1 Yleistä... 3 2.2. Taipumaviivan

Lisätiedot

Värähdysliikkeet. q + f (q, q, t) = 0. q + f (q, q) = F (t) missä nopeusriippuvuus kuvaa vaimenemista ja F (t) on ulkoinen pakkovoima.

Värähdysliikkeet. q + f (q, q, t) = 0. q + f (q, q) = F (t) missä nopeusriippuvuus kuvaa vaimenemista ja F (t) on ulkoinen pakkovoima. Torstai 18.9.2014 1/17 Värähdysliikkeet Värähdysliikkeet ovat tyypillisiä fysiikassa: Häiriö oskillaatio Jaksollinen liike oskillaatio Yleisesti värähdysliikettä voidaan kuvata yhtälöllä q + f (q, q, t)

Lisätiedot