ELEC-A3110 Mekaniikka (5 op)
|
|
- Pauliina Lehtilä
- 6 vuotta sitten
- Katselukertoja:
Transkriptio
1 Yliopistonlehtori, tkt Sami Kujala Syksy 2015
2 Luento 1: Avausluento Kurssin suorituksesta Matematiikan kertaus Johdantoa Suoraviivainen liike
3 Luennon sisältö Kurssin suorituksesta Matematiikan kertaus Johdantoa Suoraviivainen liike
4 Päivän ohjelma Luento 1 Johdantoa Suoraviivainen liike Kurssin tavoitteet ja työtavat Kiihtyvyys Matematiikan kertaus Vauhti Vektorit Sijainti Derivointi ja integrointi Trigonometria Tutustuminen Käytännön järjestelyt Motivaation merkitys
5 Yleistä kurssista Kurssi Korkeakoulun fysiikan perusopintojen ensimmäinen osa Ilmoittautuminen Ilmoittautuminen kurssille WebOodin kautta Kohdeyleisö Sähkötekniikan kandidaattiohjelman opiskelijat (hakukohteet Elektroniikka ja sähkötekniikka; Automaatio- ja informaatioteknologia; ja Bioinformaatioteknologia). Myös muiden ohjelmien opiskelijat tervetulleita.
6 Kurssin tavoitteet Tavoitteista tarkemmin MyCourses-sivuilla Matemaattinen ajattelutapa ja täsmällisyys Fysikaaliset periaatteet Tutustuminen matemaattiseen ohjelmistoon nimeltä Matlab Opiskelutapojen ja -käytäntöjen sovittaminen yliopistoympäristöön
7 Aikataulu Luennot Syksyn ajan maanantaisin ja keskiviikkoisin salissa B ja C Harjoitukset Useita ryhmiä, ti, to ja pe välillä. Tentti Kurssilla ei ole lopputenttiä! Välikokeet ke klo salissa A/Otakaari 1 ke klo salissa A/Otakaari 1 ke klo salissa A/Otakaari 1 ke klo välikoeuusinta salissa C osallistumisoikeus rajoitettu!
8 Materiaali Oppimateriaali Oppikirja, luentokalvot ja luennot Oppikirja Young & Freedman: University Physics: with modern physics, 13. painos, Addison-Wesley (2011) luvut Vaihtoehtoinen kirja on Wolfson, R.: Essential University Physics, 2. painos. Luvut E-kirja Upadhyaya: University Physics. Linkki kurssin MyCourses-sivuilta. Luentokalvot Saatavilla kurssin MyCourses-sivuilta. Itseopiskelu Mahdollista yhdistelmällä kirja+luentokalvot. Luentokalvot tarkoituksella suppeahkot eivätkä ole tarkoitettu itseopiskeluun yksistään Oma aktiivisuus Luentokalvoja kannattaa täydentää itse omilla muistiinpanoilla ja niitä on syytä lukea ajatuksella Liitutaulu Liitutaululla esitetään materiaalia ja esimerkkejä tarpeen mukaan. Eivät ilmesty luentokalvoihin.
9 Suoritusvaatimukset Osa-alueet ja painoarvot arvosanaan Tehtävä Määrä Painoarvo Esitehtävät (ET) 30 tehtävää 10 % Laskuharjoitukset (LH) 40 tehtävää 25 % Välikokeet (VK) 3 kpl 50 % Matlab-harjoitustyö (M) 1-2 kpl 10 % Loppupalaute 5 % Arvosteluasteikko Hyväksyttyä arvosanaa varten tarvitaan molemmat: 1. Vähintään 25 % välikoepisteistä sekä 1 hyväksytysti tehty Matlab-työ 2. Sekä vähintään 40 % painotetuista loppupisteistä
10 Luennot Luentomateriaaliin tutustuttava omatoimisesti etukäteen Omatoimisen opiskelun tueksi viikottaiset esitehtävät Eivät ole materiaalin ääneen lukua Materiaalista käydään valikoituja osia kaikki luentokalvojen materiaali on välikoealuetta vaikka sitä ei olisikaan käsitelty luennoilla Osana opetusta on kesken luentoa pidetyt kyselyt ja vieruskaverikeskustelut, vertaisopetus Luentojen tarkoitus on kehittää fysiikan käsitteiden hallintaa, laskuharjoituksissa harjoitellaan matemaattisia taitoja Tarkoitus on että pysyt mukana opetuksessa koko luennon ajan
11 Esitehtävät Monivalintatehtäviä, 2 tehtävää / luento, 10 viikon ajan Kysymykset perustuvat alkavan viikon materiaaliin Tavoitteena että lukemisen lisäksi myös pohdit lukemaasi materiaalia Painoarvo lopulliseen arvosanaan 10 % Tehtävät ovat helppoja (vastaukset löytyvät materiaalista), mutta vastaukset eivät välttämättä ilmeisiä Saa tehdä yksin tai kaverin kanssa
12 Harjoitustehtävät Perustuvat saman viikon luentoihin, osassa tehtävistä myös elementtejä menneiden viikkojen luennoista Painoarvo lopulliseen arvosanaan 25 % PDF-muodossa kurssin MyCourses-sivulta Tehtäviä lasketaan laskuharjoitusryhmissä assistentin johdolla tai etukäteen itsenäisesti Tehtäviä kannattaa laskea useamman hengen ryhmässä Laskuharjoituspisteet = laskettujen tehtävien lukumäärä Laskuharjoituksissa tarvitaan: kirjoitusvälineet, kurssin oppimateriaali, kirjoituspaperia ja laskin
13 Välikokeet 3 kpl, painoarvo lopulliseen arvosanaan 50 % Välikokeilla keskenään eri painoarvo VK1: 25%, VK2: 35% ja VK3: 40% välikoepisteistä Tavoitteena mitata opiskelijan osaamisen taso Yksilösuoritus 3 tehtävää, termien selitys, sanallinen tehtävä ja lasku Kysymysten mukana saa muistin tueksi kokoelman kurssilla esitettyjä kaavoja ilman selityksiä. Kaavakokoelma ei korvaa kaavojen merkityksen opettelemista Mukaan henkilöllisyystodistus, kirjoitusvälineet ja funktiolaskin. Graafinen laskin tai lausekkeiden symboliseen manipulointiin kykenevä laskin kielletty.
14 Matlab-harjoitustyöt Vähintään yhden työn tekeminen pakollista, 2 työtä tarjolla (2.työ bonustyö) Painoarvo kurssin lopulliseen arvosanaan 10 % Tehdään 2-3 hengen ryhmissä Ryhmien rekisteröinti MyCoursesissa luentoviikoilla 1-4 Harjoitustyön 1 deadline su klo Harjoitustyön 2 deadline su klo 23.55
15 Matlab-harjoitustyö Harjoitustyössä tutustutaan ryhmän kanssa omatoimisesti kaupalliseen ohjelmistoon nimeltä Matlab Jos yhteisten tapaamisten sopiminen vaikeaa, käyttäkää esim. Skypeä Aallolla on Matlabiin kampus- ja opiskelijalisenssi Harjoitustyötä voi tehdä myös Maarintalolla Asennettu lähes jokaiseen tietokoneluokkaan Ratkaistaan annettu probleema ja palautetaan MyCourse:n kautta Mukaan 1-2 sivun mittainen työselostus, jossa mukana Matlabilla piirretyt kuvaajat (tehtävänannossa tarkemmat ohjeet) Tehtävässä pyydetyt lähdekoodit
16 Matlab-harjoitustyö Harjoitustyön arviointikriteerit: koodin toimivuus ja sekä ongelmanratkaisun oikeellisuus, raportin päätelmät, kuvaajat ja sen jäsentely & oikeinkirjoitus Kurssilla EI opeteta Matlabin käyttöä, vaan se tehdään omatoimisesti Internetistä löytyy hyvin paljon aihetta käsittelevää kirjallisuutta Enemmän Matlabin käyttöä tulee keväällä 5. periodissa kurssilla Matemaattiset ohjelmistot Tällä kurssilla Matlabin käytön tavoitteena on tutustua fysikaalisten ongelmien ratkaisemiseen tietokoneella, ei opetella Matlab-guruksi Muutama luentoaika varattu harkkatyöohjaukselle vapaa tilaisuus jonne voi tulla läppärin kanssa ihmettelemään koodiansa
17 Kurssin mitoitus 5 opintopistettä vastaa laskennallisesti 134 työtuntia Kontaktiopetukseen varattu 62 tuntia (minimi): Luennot: 36 h Laskuharjoitukset: 20 h Välikokeet: 6 h Omatoimiseen työskentelyyn varattu 72 tuntia (esimerkkijaottelu) Harjoitustyöt: 10 h Esitehtävät: 20 h Oppimateriaaliin tutustuminen ja kertaus: 42 h
18 Kurssin henkilökunta Luennoitsija Yliopistonlehtori TkT Sami Kujala, Mikro- ja nanotekniikan laitos, Tietotie 3, huone 4162, p , Vastaanotto luentojen yhteydessä, muina aikoina sopimuksen mukaan. Assistentit Toni Pasanen Jaakko Honkala Jan Loikkanen Amin Modabberian Jere Kaiku Jan Härkönen Tomi Penttilä
19 Apukanavat Kurssilla paljon uusia matemaattisia konsepteja, jotka tulevat vastaan fysiikan kursseilla ennen matematiikan kursseja ÄLÄ MUREHDI Kannattaa kysellä kavereilta ja assareilta Facebook: "S-Fysiikka (Aalto-yliopisto)" -ryhmä Internet (muista lähdekritiikki!)
20 Esitietovaatimukset Kurssilla oletetaan osattavaksi lukion matematiikan pitkä oppimäärä (kurssit 1-5 ja 7-10) sekä lukion fysiikka (kurssit 1 ja 3-5), tai vastaavat tiedot ja taidot Mikäli koet että taidoissasi on puutteita, matematiikan laitos kerännyt lukiomatematiikan kertaamiseen tarkoitetun paketin Tämän lisäksi lukion fysiikan kirjat toimivat hyvänä kertausmateriaalina
21 Motivaatio opiskeluun Kursseilla paljon asiaa ja tekemistä, päällekkäisiä deadlineja Yliopistossa opiskelun ajankäyttöön kiinnitettävä huomiota kiire stressi Edellyttää tavoitteellisuutta, kurinalaisuutta ja järjestelmällisyyttä haahuilulle ei liiemmälti varaa Motivaatio sisäsyntyistä! sitä joko on tai ei ole Omat tavoitteet auttavat jäsentämään tavoitteen saavuttamiseen tarvittavaa matkaa Lyhyen ja pitkän aikavälin tavoitteet Tavoitteen asettaminen auttaa myös ylläpitämään motivaatiota Oman suorituksen peilaaminen tavoitteisiin antaa itselle palautetta omasta suoriutumisesta
22 Ajankäyttö Viikossa kontaktitunnit + 5 h omatoimista työskentelyä / vk Luennot vapaaehtoisia oman opiskelemisen merkitys ja säännöllisyys korostuvat Opiskelun ulottuvuudet Paikka Aika Tapa Kirjasto Kiltahuone Kahvila Koti Aamupäivä Iltapäivä Alkuviikko Loppuviikko Yksin Kaverin kanssa Ryhmässä
23 Luennon sisältö Kurssin suorituksesta Matematiikan kertaus Johdantoa Suoraviivainen liike
24 Mikä on vektori? Vähintään n alkion järjestetty joukko Alkioiden lukumäärä n kertoo vektorin ulottuvuuden (fysiikassa tyypillisesti 2 tai 3) Käytetään fysiikassa kuvaamaan suureita, joihin liittyy suuruuden lisäksi suunta = vektorisuure (kiihtyvyys, voima, pyöriminen) Skalaarisuure = suure, jota voi kuvata käyttäen yhtä lukua (lämpötila, massa, energia) Kappaleen liikkuessa kolmiulotteisessa avaruudessa, täytyy sen liikettä kuvata vektorisuureilla Merkitään tyypillisesti A, A tai (tällä kurssilla) A
25 Vektorin ominaisuuksia Vektorin pituus eli itseisarvo A > 0 Kerrotaan vektori A skalaarilla λ A:n kanssa yhdensuuntainen vektori B = λ A B samansuuntainen (λ > 0) tai vastakkaissuuntainen (λ < 0) Kahden vektorin summa eli resultantti C = A + B saadaan piirtämällä vektori B alkamaan vektorin A kärjestä
26 Vektorien laskuoperaatiot Vektorisumma kommutatiivinen: A + B = B + A Vektorisumma myös assosiatiivinen: A + ( B + C ) = ( A + B ) + C Vektorien vähennyslasku määritellään summman ja vastavektorin avulla A B = A + ( B ).
27 Summavektorin pituus Vektorien A ja B summavektorin pituus saadaan vektorien välisten kulmien avulla Kosinilause C = C = A 2 + B 2 + 2AB cos ϕ Sinilause A sin α = B sin β = C sin γ β A C γ α ϕ B
28 Vektorin komponenttiesitys Vektorin komponenttiesitys y A = Ax + Ay, A missä A y A x = Ax = A cos θ ja θ x A y = Ay = A sin θ A x Vektorin pituus ja suuntakulma saadaan yhtälöistä A 2 = A 2 x + A 2 y ja θ = arctan A y A x.
29 Suuntakulman määrittäminen Tangentti-funktion periodi on π (180 ) Varmistettava, että tarkastellaan oikeaa yksikköympyrän neljännestä Jos ollaan toisessa tai kolmannessa neljänneksessä, täytyy saatuun kulmaan lisätä π θ = arctan A y A x y 2 1 A x θ Ay A 3 4 x
30 Suuntakulman määrittäminen Tangentti-funktion periodi on π (180 ) Varmistettava, että tarkastellaan oikeaa yksikköympyrän neljännestä Jos ollaan toisessa tai kolmannessa neljänneksessä, täytyy saatuun kulmaan lisätä π θ = arctan A y A x + π y 2 1 A x θ Ay A 3 4 x
31 Vektorien yhteenlasku komponenttimuodossa y C y B B y A C A y A x Bx x Kaksi vektoria lasketaan yhteen komponenttimuodossa summaamalla toisiaan vastaavat komponentit C x C x = A x + B x ja C y = A y + B y
32 Yksikkövektorit Vektori, jonka pituus 1 xyz-koordinaatiston yksikkövektorit (î, ĵ ja ˆk) Vaihtoehtoisesti (ˆx, ŷ ja ẑ) tai (ê x, ê y ja ê z ) Käytetään mielivaltaisen vektorin A esittämiseen A = A x î + A y ĵ + A z ˆk Yleisesti vektorin B suuntainen yksikkövektori voidaan määritellä z B ê B = ˆk B ê B B î x ĵ y
33 Skalaari- eli pistetulo Kahden vektorin A ja B välinen skalaari- eli pistetulo B ϕ B A = B cos ϕ A A B = A B cos ϕ, missä vektorien välissä kulma ϕ Merkitään B:n projektiota A:lla BA :lla Toisaalta B A = B cos ϕ, jolloin pistetulo voidaan esittää A B = A BA = B AB
34 Vektorin projektio ja pistetulon laskeminen Projektio B:stä A:lle, BA, on pistetulon avulla (ê A on A:n suuntainen yksikkövektori) B A = B A ê A, ja B A = B A A = BA ê A xyz-koordinaatisto on suorakulmainen, joten î î = ĵ ĵ = ˆk ˆk = 1 ja î ĵ =... = 0, jolloin pistetulo komponenttimuodossa on ) ( ) A B = (A x î + A y ĵ + A z ˆk B x î + B y ĵ + B z ˆk = A x B x + A y B y + A z B z = A n B n n={x,y,z}
35 Esimerkki Tehtävä Olkoon E = 3ĵ + 4ˆk, F = 4î ĵ + 5ˆk ja G = aî 6ĵ + 2ˆk. Laske 1. E F 2. F E (E:n projektion F :lle pituus) 3. Millä a:n arvolla F ja G ovat kohtisuorassa toisiaan vastaan? Ratkaisu 1. E F = ( 1) = E = = 5, E F = E FE = F E = E F E = F G = 4a = 0 = a = 4
36 Vektori- eli ristitulo Esiintyy mm. puhuttaessa pyörimisliikkeestä (vääntö, pyörimisakseli), sähkömagnetiikassa Kahden vektorin ristitulon itseisarvo A B = A B sin ϕ A B Ristitulovektorin suunta tulon tekijöitä vastaan: A B A A B B A B:n suunta oikean käden säännöstä Yhdensuuntaiset tulontekijät (ϕ = 0 tai 180 ) A B = 0 ϕ A B B A = A B
37 Komponenttiesitys Tulo on antikommutatiivinen eli A B = B A Yksikkövektoreiden väliset ristitulot ovat î î = ĵ ĵ = ˆk ˆk = 0 ja î ĵ = ˆk jne Ristitulo voidaan esittää determinanttina î ĵ ˆk A B = A x A y A z B x B y B z = î(a y B z A z B y ) ĵ(a x B z A z B x ) + ˆk(Ax B y A y B x )
38 Derivointi ja integrointi Derivaatta kuvaa funktion paikallista muutosnopeutta Geometrisesti se on funktion kuvaajan tangentti eli kulmakerroin Derivointi = lausekkeen derivaatan määrittäminen Merkintätapoja funktion f (t) derivaatalle f df, D[f ], ḟ ja dx Käytetään jatkossa merkintää df /dx (ns. Leibnizin notaatio) Integroinnilla tarkoitetaan tällä kurssilla derivointioperaation vastaoperaatiota, lausekkeen integraalin määrittämistä (Riemannin integraali) Geometrisesti integrointi on funktion f (x) kuvaajan ja x-akselin jäliin jäävän pinta-alan määrittämistä
39 Fysiikka & integrointi/derivointi WTF?! Fysiikassa monet käsitteet määritetty vain pisteille Todellinen maailma ei ole pistemäinen Pistemäisistä käsitteistä kootaan äärellinen summaamalla pisteiden vaikutukset integrointi Toisaalta monista käsitteistä tiedetään vain niiden muutosnopeuden riippuvuus esim. ajasta, eli derivaatta differentiaaliyhtälö
40 Vektoriarvoisen funktion derivointi Vektoriarvoinen ajasta riippuva funktio A(t) (esim. nopeusvektori) A(t) = A x î + A y ĵ + A z ˆk Aikaderivaatta komponenttimuodossa da(t) dt = da x dt î + da y dt ĵ + da z ˆk, dt (karteesisen koordinaatiston yksikkövektorit vakioita ajan suhteen eri tilanne pallo- ja sylinterikoordinaatistojen kanssa!)
41 Vektorifunktioiden tulon derivointi Noudattaa normaalia tulon derivaatan sääntöä d ] [λ(t) A(t) = dλ(t) A(t) + λ(t) d A(t) dt dt dt d [ ] A(t) B(t) = d A(t) B(t) + d B(t) A(t) dt dt dt d [ ] A(t) B(t) = d A(t) B(t) + d B(t) A(t) dt dt dt missä λ(t) on ajasta riippuva skalaarifunktio Erityisesti ristituloa derivoitaessa säilytettävä vektorien järjestys oikeana!
42 Esimerkki Tehtävä Olkoon E = 3ĵ + 4ˆk, F = 4î tĵ + 5ˆk ja G = 4tî + 2t ˆk. Laske a) Ê ˆF ja b) d dt ( G F). Ratkaisu 1. (15 + 4t)î + 16ĵ 12ˆk 2. 26
43 Trigonometriaa y Hypotenuusa r, kateetit a ja b Pythagoras: r 2 = a 2 + b 2 r α a b s x sin α = b/r, cos α = a/r, tan α = b/a Jos tan α = x, niin x sin α = x ja cos α = 1 x Yleensä positiiviset kulmat vastapäivään Kaarenpituus s = rα (α radiaaneina!)
44 Luennon sisältö Kurssin suorituksesta Matematiikan kertaus Johdantoa Suoraviivainen liike
45 Fysiikka tieteenä Todistamaton teoria on hypoteesi todistamaton teoria pitää osoittaa paikkansapitäväksi kokeellisesti Fysikaalisten ilmiöiden matemaattisista malleista voidaan ymmärtää ja ennustaa ilmiöiden käyttäytymistä Oleellista sekä hallita ilmiöiden teoreettinen tausta että pystyä ratkaisemaan käytännön ongelmia Miksi opiskella fysiikkaa? Fysiikka useimpien teknisten tieteiden perusta Fysiikassa käytettävät menetelmät antavat valmiuksia ymmärtää ja ratkaista insinööritieteiden ongelmia Ongelmanratkaisutaito ja analyyttinen ajattelu
46 Fysiikan matemaattiset mallit Yleensä yksinkertaistuksia Nykyiset teoriat eivät välttämättä lopullisia totuuksia, vaan uusien kokeellisten havaintojen myötä voi kehittyä uusia, tarkempia malleja Monet fysiikan periaatteet (esim. Newtonin mekaniikka) approksimaatioita, jotka pätevät vain tietyllä osa-alueella! Oleellista ymmärtää matemaattisen mallin rakenteen lisäksi mallin pätevyysalue, rajoitukset ja oletukset
47 Luennon sisältö Kurssin suorituksesta Matematiikan kertaus Johdantoa Suoraviivainen liike
48 Käsitteet Mekaniikka (mechanics) Voiman, voiman, aineen ja liikkeen väliset yhteydet Kinematiikka (kinematics) Liikkeen kuvaus Dynamiikka (dynamics) Liikkeen ja sen syiden väliset suhteet Suureet Siirtymä, nopeus ja kiihtyvyys Seuraavaksi Käsitellään suoraviivaisen liikkeen kinematiikkaa ilman vektorisuureita Määritellään suureet siirtymä, nopeus ja kiihtyvyys
49 Hiukkasen suoraviivainen liike Hiukkanen liikkuu pitkin suoraa t = t 1 : hiukkanen pisteessä P 1 (koordinaatti x 1 ); t = t 2 : pisteessä P 2, (koordinaatti x 2 ) Hiukkasen paikan muutos l. siirtymä (displacement) x = x 2 x 1 aikavälillä t = t 2 t 1 Siirtymää vastaa keskimääräinen nopeus (average velocity) aikavälillä t v ave = x 2 x 1 t 2 t 1 = x t x 2 x x v ave x 1 P 1 t 1 t P 2 x(t) t 2 t
50 Hetkellinen nopeus v ave riippuu alkupisteestä P 1 ja aikavälin t pituudesta Nopeus pisteessä P 1? Pienennetään t kohti nollaa v = lim t2 t 1 x 2 x 1 t 2 t 1 x = lim t 0 t = Erotusosamäärän raja-arvo eli derivaatta x(t + t) x(t) = lim t 0 t
51 Hetkellinen nopeus Hetkellinen nopeus (instantaneous velocity) v = dx dt xt-koordinaatistossa hetkellinen nopeus on liikekäyrän tangentin kulmakerroin Hetkellinen vauhti (speed) on hetkellisen nopeuden itseisarvo t 1 t x(t) P 1 dx v = dt x 1 x
52 Keskimääräinen kiihtyvyys Hiukkanen kiihtyvässä liikkeessä jos sen nopeus muuttuu ajan funktiona Pisteessä P 1 ajan hetkellä t = t 1 hiukkasella nopeus v 1 ja pisteessä P 2 (t = t 2 ) nopeus v 2 Hiukkasen keskimääräinen kiihtyvyys (average acceleration) aikavälillä t = t 2 t 1 a ave = v t = v 2 v 1 t 2 t 1 t 2 t t a ave t 1 P 1 v 1 v P 2 v(t) v 2 v
53 Hetkellinen kiihtyvyys Hetkellinen kiihtyvyys (instantaneous acceleration) saadaan keskimääräisen kiihtyvyyden raja-arvosta analogisesti nopeuden kanssa t v(t) v a = lim t 0 t = dv dt vt-koordinaatistossa hetkellinen kiihtyvyys liikekäyrän tangentin kulmakerroin t 1 P 1 dv a = dt v 1 v
54 Kiihtyvyys paikan funktiona Nopeus siirtymän aikaderivaatta, joten x a = dv dt = d dt ( dx ) = d 2 x dt dt 2 xt-koordinaatistossa liikekäyrän kaarevuus kertoo kiihtyvyyden suuruuden ja suunnan t Kulmakerroin nopeuden
55 Liike tasaisella kiihtyvyydellä Tasaisen kiihtyvyyden (uniform acceleration) liike yksinkertainen, mutta usein esiintyvä tapaus Ajan hetkellä t = 0 kiihtyvyys vakio a = a 0 0 ja nopeus v 0 Nopeus saadaan keskimääräisen kiihtyvyyden avulla a 0 = v v 0 t t 0 = v(t) = v 0 + a ave t. Vastaavasti paikalle (vakionopeus v 0, alkupaikka x 0 ja t 0 = 0) v 0 = x x 0 t t 0 = x(t) = x 0 + v 0 t.
56 Liike tasaisella kiihtyvyydellä: paikka ajan funktiona a a 0 Vakiokiihtyvyydestä seuraa v ave = v(t) + v(0) 2 = v 0 + a 0 t + v 0 2 v v ave = v a 0t. at v 0 t t t t
57 Liike tasaisella kiihtyvyydellä: paikka ajan funktiona Vakiokiihtyvyydestä seuraa v ave = Yhdistetään tulokset v(t) + v(0) 2 x = x 0 + v av t = x 0 + = v 0 + a 0 t + v 0 2 = v a 0t. ( v ) 2 a 0t t = x 0 + v 0 t a 0t 2
58 Liike tasaisella kiihtyvyys: vapaa pudotus Vapaasti putoava kappale Maan pinnan läheisyydessä putoamiskiihtyvyys vakio g Putoamiskiihtyvyyden lukuarvo riippuu hieman sijainnista maapallolla Suomessa g = 9.81 m s 2 Jos ilmanvastus voidaan jättää huomiotta, vapaasti putoavaan kappaleeseen pätevät tasaisesti kiihtyvän liikkeen yhtälöt Kuva (c) Barcroft Media
ELEC-A3110 Mekaniikka (5 op)
ELEC-A3110 Mekaniikka (5 op) Yliopistonlehtori, tkt Sami Kujala Mikro- ja nanotekniikan laitos Syksy 2016 1 / 21 Luento 2: Kertausta ja johdantoa Suoraviivainen liike Jumppaa Harjoituksia ja oivalluksia
LisätiedotELEC-A3110 Mekaniikka (5 op)
Yliopistonlehtori, tkt Sami Kujala Syksy 2016 Luento 1: Avausluento Kurssin suorituksesta Johdantoa Matematiikan kertaus Suoraviivainen liike Ajankohtaista Luennon sisältö Kurssin suorituksesta Johdantoa
LisätiedotELEC-A3110 Mekaniikka (5 op)
ELEC-A3110 Mekaniikka (5 op) Yliopistonlehtori, tkt Sami Kujala Syksy 2017 Luento 1: Avausluento Kurssin suorituksesta Johdantoa Matematiikan kertaus ELEC-A3110 Mekaniikka (5 op) Sami Kujala Syksy 2017
LisätiedotELEC-A3110 Mekaniikka (5 op)
Yliopistonlehtori, tkt Sami Kujala Syksy 2016 Luento 2: Kertausta ja johdantoa Suoraviivainen liike Jumppaa Harjoituksia ja oivalluksia Ajankohtaista Presemokyselyn poimintoja Millä odotuksilla aloitat
LisätiedotELEC-A3110 Mekaniikka (5 op)
ELEC-A3110 Mekaniikka (5 op) Yliopistonlehtori, tkt Sami Kujala Elektroniikan ja nanotekniikan laitos (ELE) Syksy 2017 Luento 2: Kertausta ja johdantoa Suoraviivainen liike Jumppaa Harjoituksia ja oivalluksia
LisätiedotLuento 10: Työ, energia ja teho. Johdanto Työ ja kineettinen energia Teho
Luento 10: Työ, energia ja teho Johdanto Työ ja kineettinen energia Teho 1 / 23 Luennon sisältö Johdanto Työ ja kineettinen energia Teho 2 / 23 Johdanto Energia suure, joka voidaan muuttaa muodosta toiseen,
LisätiedotLuento 5: Käyräviivainen liike. Käyräviivainen liike Heittoliike Ympyräliike Kulmamuuttujat θ, ω ja α Yhdistetty liike
Luento 5: Käyräviivainen liike Käyräviivainen liike Heittoliike Ympyräliike Kulmamuuttujat θ, ω ja α Yhdistetty liike 1 / 29 Luennon sisältö Käyräviivainen liike Heittoliike Ympyräliike Kulmamuuttujat
LisätiedotNopeus, kiihtyvyys ja liikemäärä Vektorit
Nopeus, kiihtyvyys ja liikemäärä Vektorit Luento 2 https://geom.mathstat.helsinki.fi/moodle/course/view.php?id=360 Luennon tavoitteet: Vektorit tutuiksi Koordinaatiston valinta Vauhdin ja nopeuden ero
LisätiedotLuento 10: Työ, energia ja teho
Luento 10: Työ, energia ja teho Johdanto Työ ja kineettinen energia Teho Ajankohtaista Konseptitesti 1 Kysymys Ajat pyörällä ylös jyrkkää mäkeä. Huipulle vie kaksi polkua, toinen kaksi kertaa pidempi kuin
LisätiedotLuento 3: Käyräviivainen liike
Luento 3: Käyräviivainen liike Kertausta viime viikolta Käyräviivainen liike Heittoliike Ympyräliike Kulmamuuttujat θ, ω ja α Yhdistetty liike Luennon sisältö Kertausta viime viikolta Käyräviivainen liike
LisätiedotLuento 6: Suhteellinen liike ja koordinaatistomuunnoksia
Luento 6: Suhteellinen liike ja koordinaatistomuunnoksia Suhteellinen translaatioliike Suhteellinen pyörimisliike Tyypillisiä koordinaatistomuunnoksia extraa 1 / 31 Luennon sisältö Suhteellinen translaatioliike
LisätiedotLuento 4: Suhteellinen liike ja koordinaatistomuunnoksia
Luento 4: Suhteellinen liike ja koordinaatistomuunnoksia Suhteellinen translaatioliike Pyörimisliikkeestä Suhteellinen pyörimisliike Tyypillisiä koordinaatistomuunnoksia Luennon sisältö Suhteellinen translaatioliike
LisätiedotKJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme
KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka Luento 15.3.2016 Susanna Hurme Päivän aihe: Translaatioliikkeen kinematiikka: asema, nopeus ja kiihtyvyys (Kirjan luvut 12.1-12.5, 16.1 ja 16.2) Osaamistavoitteet Ymmärtää
LisätiedotLuento 3: Käyräviivainen liike
Luento 3: Käyräviivainen liike Kertausta viime viikolta Käyräviivainen liike Heittoliike Ympyräliike Kulmamuuttujat,! ja Yhdistetty liike 2015-09-14 13:50:32 1/40 luentokalvot_03_combined.pdf (#36) Luennon
LisätiedotViikon aiheet. Funktion lineaarinen approksimointi
Viikon aiheet Funktion ääriarvot Funktion lineaarinen approksimointi Vektorit, merkintätavat, pituus, yksikkövektori, skalaarilla kertominen, kanta ja kannan vaihto Funktion ääriarvot 6 Väliarvolause Implisiittinen
LisätiedotKJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme
KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka Luento 29.3.2016 Susanna Hurme Yleisen tasoliikkeen kinematiikka: absoluuttinen ja suhteellinen liike, rajoitettu liike (Kirjan luvut 16.4-16.7) Osaamistavoitteet Ymmärtää,
LisätiedotLuento 5: Käyräviivainen liike
Luento 5: Käyräviivainen liike Käyräviivainen liike Heittoliike Ympyräliike Kulmamuuttujat,! ja Yhdistetty liike Ajankohtaista Konseptitesti 1 Kysymys Viereisessä kuvassa leppäkerttu istuu karusellissa,
LisätiedotLuento 5: Käyräviivainen liike
Luento 5: Käyräviivainen liike Käyräviivainen liike Heittoliike Ympyräliike Kulmamuuttujat,! ja Yhdistetty liike Ajankohtaista Konseptitesti 1 http://presemo.aalto.fi/mekaniikka2017 Kysymys Sotalaivasta
LisätiedotA B = (1, q, q 2 ) (2, 0, 2) = 2 2q q 2 = 0 q 2 = 1 q = ±1 A(±1) = (1, ±1, 1) A(1) A( 1) = (1, 1, 1) (1, 1, 1) = A( 1) A(1) A( 1) = 1
Mapu I Viikko 4 tehtävä malli Millä q:n arvoilla vektori A(q) (, q, q ) on kohtisuora vektorin B (, 0, ) kanssa? Ovatko A:n eri ratkaisut keskenään kohtisuoria? Jos eivät, määrää niiden välinen kulma!
LisätiedotLuento 3: Liikkeen kuvausta, differentiaaliyhtälöt
Luento 3: Liikkeen kuvausta, differentiaaliyhtälöt Suoraviivainen liike integrointi Digress: vakio- vs. muuttuva kiihtyvyys käytännössä Kinematiikkaa yhdessä dimensiossa taustatietoa ELEC-A3110 Mekaniikka
LisätiedotKJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme
KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka Luento 23.2.2016 Susanna Hurme Tervetuloa kurssille! Mitä on statiikka? Mitä on dynamiikka? Miksi niitä opiskellaan? Päivän aihe: Voiman käsite ja partikkelin tasapaino
LisätiedotFysiikka ei kerro lopullisia totuuksia. Jokin uusi havainto voi vaatia muuttamaan teorioita.
766323A Mekaniikka Mansfield and O Sullivan: Understanding physics kpl 1 ja 2. Näitä löytyy myös Young and Freedman: University physics -teoksen luvuissa 2 ja 3, s. 40-118. Johdanto Fysiikka on perustiede.
LisätiedotVektoreiden A = (A1, A 2, A 3 ) ja B = (B1, B 2, B 3 ) pistetulo on. Edellisestä seuraa
Viikon aiheet Pistetulo (skalaaritulo Vektorien tulot Pistetulo Ristitulo Skalaari- ja vektorikolmitulo Integraalifunktio, alkeisfunktioiden integrointi, yhdistetyn funktion derivaatan integrointi Vektoreiden
LisätiedotMS-A0202 Differentiaali- ja integraalilaskenta 2 (SCI) Luento 1: Parametrisoidut käyrät ja kaarenpituus
MS-A0202 Differentiaali- ja integraalilaskenta 2 (SCI) Luento 1: Parametrisoidut käyrät ja kaarenpituus Antti Rasila Aalto-yliopisto Syksy 2015 Antti Rasila (Aalto-yliopisto) MS-A0202 Syksy 2015 1 / 18
LisätiedotKJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme
KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka Luento 16.3.2016 Susanna Hurme Päivän aihe: Translaatioliikkeen kinetiikka (Kirjan luvut 12.6, 13.1-13.3 ja 17.3) Oppimistavoitteet Ymmärtää, miten Newtonin toisen lain
LisätiedotLuento 2: Liikkeen kuvausta
Luento 2: Liikkeen kuvausta Suoraviivainen liike integrointi Kinematiikkaa yhdessä dimensiossa Luennon sisältö Suoraviivainen liike integrointi Kinematiikkaa yhdessä dimensiossa Liikkeen ratkaisu kiihtyvyydestä
LisätiedotKJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme
KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka Luento 24.2.2016 Susanna Hurme Päivän aihe: Voiman momentin käsite (Kirjan luvut 4.1-4.6) Mikä on voiman momentti? Määritetään momentti skalaari- ja vektorimuodossa Opitaan
LisätiedotELEC C4140 Kenttäteoria (syksy 2015)
ELEC C4140 Kenttäteoria (syksy 2015) Henrik Wallén Luentoviiko 3 / versio 23. syyskuuta 2015 Vektorianalyysi (Ulaby, luku 3) Koordinaatistot Viiva-, pinta- ja tilavuusalkiot Koordinaattimuunnokset Nablaoperaatiot
LisätiedotKertausosa. 5. Merkitään sädettä kirjaimella r. Kaaren pituus on tällöin r a) sin = 0, , c) tan = 0,
Kertausosa. a),6 60 576 Peruuttaessa pyörähdyssuunta on vastapäivään. Kulma on siis,4 60 864 a) 576 864 0,88m. a) α b 0,6769... 0,68 (rad) r,m 8cm β,90...,9 (rad) 4cm a) α 0,68 (rad) β,9 (rad). a) 5,0
Lisätiedot4 Kaksi- ja kolmiulotteinen liike
Mansfield and O Sullivan: Understandin physics, painos 1999, kpl 4. Näitä löytyy myös Youn and Freedman: University physics -teoksen luvuissa 4, osin myös luvuissa 3 ja 5. 4 Kaksi- ja kolmiulotteinen liike
Lisätiedotl 1 2l + 1, c) 100 l=0
MATEMATIIKAN PERUSKURSSI I Harjoitustehtäviä syksy 5. Millä reaaliluvun arvoilla a) 9 =, b) 5 + 5 +, e) 5?. Kirjoita Σ-merkkiä käyttäen summat 4, a) + + 5 + + 99, b) 5 + 4 65 + + n 5 n, c)
LisätiedotMATEMATIIKAN PERUSKURSSI I Harjoitustehtäviä syksy Millä reaaliluvun x arvoilla. 3 4 x 2,
MATEMATIIKAN PERUSKURSSI I Harjoitustehtäviä syksy 6. Millä reaaliluvun arvoilla a) 9 =, b) + + + 4, e) 5?. Kirjoita Σ-merkkiä käyttäen summat 4, a) + 4 + 6 + +, b) 8 + 4 6 + + n n, c) + + +
LisätiedotKJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme
KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka Luento 22.3.2016 Susanna Hurme Päivän aihe: Rotaatioliikkeen kinematiikka: kulmanopeus ja -kiihtyvyys (Kirjan luvut 12.7, 16.3) Osaamistavoitteet Osata analysoida jäykän
Lisätiedotl 1 2l + 1, c) 100 l=0 AB 3AC ja AB AC sekä vektoreiden AB ja
MATEMATIIKAN PERUSKURSSI I Harjoitustehtäviä syksy 7. Millä reaaliluvun arvoilla a) 9 =, b) + 5 + +, e) 5?. Kirjoita Σ-merkkiä käyttäen summat 4, a) + + 5 + + 99, b) 5 + 4 65 + + n 5 n, c) +
LisätiedotTekijä Pitkä matematiikka b) Kuvasta nähdään, että b = i 4 j. c) Käytetään a- ja b-kohtien tuloksia ja muokataan lauseketta.
Tekijä Pitkä matematiikka 4 9.1.016 79 a) Kuvasta nähdään, että a = 3i + j. b) Kuvasta nähdään, että b = i 4 j. c) Käytetään a- ja b-kohtien tuloksia ja muokataan lauseketta. 5a b = 5(3i + j) ( i 4 j)
LisätiedotELEC-C3220 KVANTTI-ILMIÖT
ELEC-C3220 KVANTTI-ILMIÖT Yliopistonlehtori, TkT Sami Kujala Elektroniikan ja nanotekniikan laitos Kevät 2017 Miksi opiskella kvanttimekaniikkaa? Suuri osa nykyisestä elektroniikasta perustuu jollain tavalla
LisätiedotLuento 7: Pyörimisliikkeen dynamiikkaa
Luento 7: Pyörimisliikkeen dynamiikkaa Johdanto Vääntömomentti Hitausmomentti ja sen määrittäminen Liikemäärämomentti Gyroskooppi Harjoituksia ja laskettuja esimerkkejä 1 / 37 Luennon sisältö Johdanto
LisätiedotMS-A0305 Differentiaali- ja integraalilaskenta 3 Luento 1: Moniulotteiset integraalit
MS-A35 ifferentiaali- ja integraalilaskenta 3 Luento : Moniulotteiset integraalit Antti Rasila Matematiikan ja systeemianalyysin laitos Aalto-yliopisto Syksy 26 Antti Rasila (Aalto-yliopisto) MS-A35 Syksy
LisätiedotVektorialgebra 1/5 Sisältö ESITIEDOT: vektori
Vektorialgebra 1/5 Sisältö Skalaaritulo Vektoreiden yhteenlaskun ja skalaarilla kertomisen lisäksi vektoreiden välille voidaan määritellä myös kertolasku. Itse asiassa näitä on kaksi erilaista. Seurauksena
Lisätiedot4. Käyrän lokaaleja ominaisuuksia
23 VEKTORIANALYYSI Luento 3 4 Käyrän lokaaleja ominaisuuksia Käyrän tangentti Tarkastellaan parametrisoitua käyrää r( t ) Parametrilla t ei tarvitse olla mitään fysikaalista merkitystä, mutta seuraavassa
LisätiedotMS-A0207 Differentiaali- ja integraalilaskenta 2 Luento 5: Gradientti ja suunnattu derivaatta. Vektoriarvoiset funktiot. Taylor-approksimaatio.
MS-A0207 Differentiaali- ja integraalilaskenta 2 Luento 5: Gradientti ja suunnattu derivaatta. Vektoriarvoiset funktiot. Taylor-approksimaatio. Riikka Korte Matematiikan ja systeemianalyysin laitos 1 Aalto-yliopisto
Lisätiedotc) Vektorit ovat samat, jos ne ovat samansuuntaiset ja yhtä pitkät. Vektorin a kanssa sama vektori on vektori d.
Tekijä Pitkä matematiikka 4 9.12.2016 20 a) Vektorin a kanssa samansuuntaisia ovat vektorit b ja d. b) Vektorit ovat erisuuntaiset, jos ne eivät ole yhdensuuntaiset (samansuuntaiset tai vastakkaissuuntaiset).
LisätiedotRistitulolle saadaan toinen muistisääntö determinantin avulla. Vektoreiden v ja w ristitulo saadaan laskemalla determinantti
14 Ristitulo Avaruuden R 3 vektoreille voidaan määritellä pistetulon lisäksi niin kutsuttu ristitulo. Pistetulosta poiketen ristitulon tulos ei ole reaaliluku vaan avaruuden R 3 vektori. Ristitulosta on
LisätiedotMekaniikkan jatkokurssi
Mekaniikkan jatkokurssi Tapio Hansson 16. joulukuuta 2018 Mekaniikan jatkokurssi Tämä materiaali on suunnattu lukion koulukohtaisen syventävän mekaniikan kurssin materiaaliksi. Kurssilla kerrataan lukion
LisätiedotAalto-yliopiston perustieteiden korkeakoulu Matematiikan ja systeemianalyysin laitos
Aalto-yliopiston perustieteiden korkeakoulu Matematiikan ja systeemianalyysin laitos Malinen/Vesanen MS-A0205/6 Differentiaali- ja integraalilaskenta 2, kevät 2017 Laskuharjoitus 4A (Vastaukset) alkuviikolla
LisätiedotVektorin paikalla avaruudessa ei ole merkitystä. Esimerkiksi yllä olevassa kuvassa kaikki kolme vektoria ovat samoja, ts.
49 3 VEKTORIT 3.1 VEKTORIN KÄSITE Vektori on suure, jolla suuruuden lisäksi on myös suunta (esim. kiihtyvyys). Skalaari puolestaan on suure, jolla on vain suuruus (esim. tiheys). Vektori graafisesti: Vektorin
Lisätiedotedition). Luennot seuraavat tätä kirjaa, mutta eivät orjallisesti.
1 VEKTORIANALYYSI FYSA114 (3 op), kevät 2014 Luennoitsija: Jukka Maalampi Luennot: 53-55, ma 9-10 ja ke 12-14 Luentoja ei ole viikoilla 16 ja 17 eli 14 274 Harjoitusassistentti: Ville Kotimäki Laskuharjoitukset:
LisätiedotDerivoimalla kerran saadaan nopeus ja toisen kerran saadaan kiihtyvyys Ña r
Vuka HT 4 Tehtävä. Lyhyenä alustuksena tehtävään johdetaan keskeiskiihtyvyys tasaisessa pyörimisessä. Meillä on ympyräradalla liikkuva kappale joka pyörii vakiokulmanopeudella ω dϕ säteellä r origosta.
Lisätiedot9. Vektorit. 9.1 Skalaarit ja vektorit. 9.2 Vektorit tasossa
9. Vektorit 9.1 Skalaarit ja vektorit Skalaari on koon tai määrän mitta. Tyypillinen esimerkki skalaarista on massa. Lukumäärä on toinen hyvä esimerkki skalaarista. Vektorilla on taas suuruus ja suunta.
LisätiedotMS-A0205/MS-A0206 Differentiaali- ja integraalilaskenta 2 Luento 8: Newtonin iteraatio. Taso- ja avaruusintegraalit
MS-A25/MS-A26 ifferentiaali- ja integraalilaskenta 2 Luento 8: Newtonin iteraatio. Taso- ja avaruusintegraalit Jarmo Malinen Matematiikan ja systeemianalyysin laitos 1 Aalto-yliopisto Kevät 216 1 Perustuu
LisätiedotOhjeita 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
LisätiedotVektoriarvoiset funktiot Vektoriarvoisen funktion jatkuvuus ja derivoituvuus
8. Vektoriarvoiset funktiot 8.1. Vektoriarvoisen funktion jatkuvuus ja derivoituvuus 320. Olkoon u reaalimuuttujan vektoriarvoinen funktio R R n ja lim t a u(t) = b. Todista: lim t a u(t) = b. 321. Olkoon
LisätiedotMS-A0205/MS-A0206 Differentiaali- ja integraalilaskenta 2 Luento 1: Parametrisoidut käyrät ja kaarenpituus
MS-A0205/MS-A0206 Differentiaali- ja integraalilaskenta 2 Luento 1: Parametrisoidut käyrät ja kaarenpituus Jarmo Malinen Matematiikan ja systeemianalyysin laitos 1 Aalto-yliopisto Kevät 2016 1 Perustuu
LisätiedotMS-A0305 Differentiaali- ja integraalilaskenta 3 Luento 1: Moniulotteiset integraalit
MS-A35 ifferentiaali- ja integraalilaskenta 3 Luento 1: Moniulotteiset integraalit Antti Rasila Aalto-yliopisto Syksy 215 Antti Rasila (Aalto-yliopisto) MS-A35 Syksy 215 1 / 24 Skalaarikenttä Olkoon R
LisätiedotAalto-yliopiston perustieteiden korkeakoulu Matematiikan ja systeemianalyysin laitos
Aalto-yliopiston perustieteiden korkeakoulu Matematiikan ja systeemianalyysin laitos Malinen/Ojalammi MS-A0203 Differentiaali- ja integraalilaskenta 2, kevät 2016 Laskuharjoitus 4A (Vastaukset) alkuviikolla
LisätiedotLuento 4: Liikkeen kuvausta, differentiaaliyhtälöt
Luento 4: Liikkeen kuvausta, differentiaaliyhtälöt Digress: vakio- vs. muuttuva kiihtyvyys käytännössä Kinematiikkaa yhdessä dimensiossa taustatietoa Matlab-esittelyä 1 / 20 Luennon sisältö Digress: vakio-
LisätiedotMS-A0305 Differentiaali- ja integraalilaskenta 3 Luento 4: Taso- ja avaruuskäyrät
MS-A0305 Differentiaali- ja integraalilaskenta 3 Luento 4: Taso- ja avaruuskäyrät Antti Rasila Aalto-yliopisto Syksy 2015 Antti Rasila (Aalto-yliopisto) MS-A0305 Syksy 2015 1 / 24 Motivaatio Tässä tutustutaan
LisätiedotELEC-C3220 KVANTTI-ILMIÖT
ELEC-C3220 KVANTTI-ILMIÖT Yliopistonlehtori, TkT Sami Kujala Mikro- ja nanotekniikan laitos Kevät 2016 Miksi opiskella kvanttimekaniikkaa? Suuri osa nykyisestä elektroniikasta perustuu jollain tavalla
LisätiedotVoima 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
Lisätiedot1.1 Vektorit. MS-A0004/A0006 Matriisilaskenta. 1.1 Vektorit. 1.1 Vektorit. Reaalinen n-ulotteinen avaruus on joukko. x 1. R n.
ja kompleksiluvut ja kompleksiluvut 1.1 MS-A0004/A0006 Matriisilaskenta 1. ja kompleksiluvut Nuutti Hyvönen, c Riikka Kangaslampi Matematiikan ja systeemianalyysin laitos Aalto-yliopisto 8.9.015 Reaalinen
LisätiedotMS-A0305 Differentiaali- ja integraalilaskenta 3 Luento 5: Kaarenpituus ja skalaarikentän viivaintegraali
MS-A0305 Differentiaali- ja integraalilaskenta 3 Luento 5: Kaarenpituus ja skalaarikentän viivaintegraali Antti Rasila Aalto-yliopisto Syksy 2015 Antti Rasila (Aalto-yliopisto) MS-A0305 Syksy 2015 1 /
LisätiedotEi-inertiaaliset koordinaatistot
orstai 25.9.2014 1/17 Ei-inertiaaliset koordinaatistot Tarkastellaan seuraavaa koordinaatistomuunnosta: {x} = (x 1, x 2, x 3 ) {y} = (y 1, y 2, y 3 ) joille valitaan kantavektorit: {x} : (î, ĵ, ˆk) {y}
LisätiedotLiikemäärä ja voima 1
Liikemäärä ja voima 1 Tällä luennolla tavoitteena Kinematiikan ongelma ja sen ratkaisu: Miten radan ja nopeuden saa selville, jos kappaleen kiihtyvyys tunnetaan? Analyyttinen ratkaisu Liikemäärän, voiman
LisätiedotSTATIIKKA. TF00BN89 5op
STATIIKKA TF00BN89 5op Sisältö: Statiikan peruslait Voiman resultantti ja jako komponentteihin Voiman momentti ja voimapari Partikkelin ja jäykän kappaleen tasapainoyhtälöt Tukivoimat Ristikot, palkit
LisätiedotLuento 4: Suhteellinen liike ja koordinaatistomuunnoksia
Luento 4: Suhteellinen liike ja koordinaatistomuunnoksia Suhteellinen translaatioliike Pyörimisliikkeestä Suhteellinen pyörimisliike Tyypillisiä koordinaatistomuunnoksia extraa Konseptitesti 1 Kysymys
LisätiedotLuento 6: Suhteellinen liike ja koordinaatistomuunnoksia
Luento 6: Suhteellinen liike ja koordinaatistomuunnoksia Suhteellinen translaatioliike Suhteellinen pyörimisliike Tyypillisiä koordinaatistomuunnoksia extraa Ajankohtaista FuksiProffaBuffa Järjestetään
LisätiedotMapu 1. Laskuharjoitus 3, Tehtävä 1
Mapu. Laskuharjoitus 3, Tehtävä Lineaarisessa approksimaatiossa funktion arvoa lähtöpisteen x 0 ympäristössä arvioidaan liikkumalla lähtöpisteeseen sovitetun tangentin kulmakertoimen mukaisesti: f(x 0
LisätiedotELEC C4140 Kenttäteoria (syksy 2016)
ELEC C4140 Kenttäteoria (syksy 2016) Henrik Wallén / versio 15. syyskuuta 2016 Vektorianalyysi (Ulaby, luku 3) Viiva-, pinta- ja tilavuusalkiot Nablaoperaatiot Gaussin ja Stokesin lauseet Nabla on ystävä
LisätiedotVektorit. Kertausta 12.3.2013 Seppo Lustig (Lähde: avoinoppikirja.fi)
Vektorit Kertausta 12.3.2013 Seppo Lustig (Lähde: avoinoppikirja.fi) Sisällys Vektorit Nimeäminen Vektorien kertolasku Vektorien yhteenlasku Suuntasopimus Esimerkki: laivan nopeus Vektorit Vektoreilla
LisätiedotELEC-C3220 KVANTTI-ILMIÖT
ELEC-C3220 KVANTTI-ILMIÖT Yliopistonlehtori, TkT Sami Kujala Elektroniikan ja nanotekniikan laitos Kevät 2018 Miksi opiskella kvanttimekaniikkaa? Suuri osa nykyisestä elektroniikasta perustuu jollain tavalla
LisätiedotTekijä Pitkä matematiikka Poistetaan yhtälöparista muuttuja s ja ratkaistaan muuttuja r.
Tekijä Pitkä matematiikka 4 16.12.2016 K1 Poistetaan yhtälöparista muuttuja s ja ratkaistaan muuttuja r. 3 r s = 0 4 r+ 4s = 2 12r 4s = 0 + r+ 4s = 2 13 r = 2 r = 2 13 2 Sijoitetaan r = esimerkiksi yhtälöparin
LisätiedotELEC C4140 Kenttäteoria (syksy 2016)
ELEC C4140 Kenttäteoria (syksy 2016) Henrik Wallén / versio 15. syyskuuta 2016 Johdanto (Ulaby 1.2 1.3) Merkinnät ja yksiköt Kenttä- ja lähdesuureet Maxwellin yhtälöt ja väliaineyhtälöt Vektorit ja koordinaatistot
LisätiedotLuennoitsija: Jukka Maalampi Luennot: , ma 9-10 ja ke Luentoja ei ole viikoilla 15 (pääsiäisviikko).
1 VEKTORIANALYYSI FYSA114 (3 op), kevät 2017 Luennoitsija: Jukka Maalampi Luennot: 63 35, ma 9-10 ja ke 12-14 Luentoja ei ole viikoilla 15 (pääsiäisviikko) Harjoitusassistentit: Petri Kuusela ja Tapani
Lisätiedot1.1 Vektorit. MS-A0007 Matriisilaskenta. 1.1 Vektorit. 1.1 Vektorit. Reaalinen n-ulotteinen avaruus on joukko. x 1. R n. 1. Vektorit ja kompleksiluvut
ja kompleksiluvut ja kompleksiluvut 1.1 MS-A0007 Matriisilaskenta 1. ja kompleksiluvut Nuutti Hyvönen, c Riikka Kangaslampi Matematiikan ja systeemianalyysin laitos Aalto-yliopisto 26.10.2015 Reaalinen
LisätiedotMS-A0204 Differentiaali- ja integraalilaskenta 2 (ELEC2) Luento 9: Muuttujanvaihto taso- ja avaruusintegraaleissa
MS-A24 Differentiaali- ja integraalilaskenta 2 (ELEC2) Luento 9: Muuttujanvaihto taso- ja avaruusintegraaleissa Antti Rasila Matematiikan ja systeemianalyysin laitos Aalto-yliopisto Kevät 216 Antti Rasila
LisätiedotSuhteellinen nopeus. Matkustaja P kävelee nopeudella 1.0 m/s pitkin 3.0 m/s nopeudella etenevän junan B käytävää
3.5 Suhteellinen nopeus Matkustaja P kävelee nopeudella 1.0 m/s pitkin 3.0 m/s nopeudella etenevän junan B käytävää P:n nopeus junassa istuvan toisen matkustajan suhteen on v P/B-x = 1.0 m/s Intuitio :
LisätiedotMS-A0305 Differentiaali- ja integraalilaskenta 3 Luento 3: Vektorikentät
MS-A0305 Differentiaali- ja integraalilaskenta 3 Luento 3: Vektorikentät Antti Rasila Matematiikan ja systeemianalyysin laitos Aalto-yliopisto Syksy 2016 Antti Rasila (Aalto-yliopisto) MS-A0305 Syksy 2016
LisätiedotTalousmatematiikan perusteet: Johdanto. Kurssin tavoitteet Käytännön järjestelyt Suosituksia suorittamiseen
Talousmatematiikan perusteet: Johdanto Kurssin tavoitteet Käytännön järjestelyt Suosituksia suorittamiseen Kurssin tavoitteet Matematiikkaa hyödynnetään monilla kauppa- ja taloustieteen osaalueilla Esim.
LisätiedotVektorilla on suunta ja suuruus. Suunta kertoo minne päin ja suuruus kuinka paljon. Se on siinä.
Koska varsinkin toistensa suhteen liikkuvien kappaleiden liikkeen esittäminen suorastaan houkuttelee käyttämään vektoreita, mutta koska ne eivät kaikille ehkä ole kuitenkaan niin tuttuja kuin ansaitsisivat,
LisätiedotKJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme
KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka Luento 31.3.2016 Susanna Hurme Dynamiikan välikoe 4.4.2016 Ajankohta ma 4.4.2016 klo 16:30 19:30 Salijako Aalto-Sali: A-P (sukunimen alkukirjaimen mukaan) Ilmoittautuminen
LisätiedotMatriisilaskenta Laskuharjoitus 1 - Ratkaisut / vko 37
Matriisilaskenta Laskuharjoitus 1 - Ratkaisut / vko 37 Tehtävä 1: Käynnistä Matlab-ohjelma ja kokeile laskea sillä muutama peruslaskutoimitus: laske jokin yhteen-, vähennys-, kerto- ja jakolasku. Laske
LisätiedotDYNAMIIKKA II, LUENTO 2 (SYKSY 2015) Arttu Polojärvi
DYNAMIIKKA II, LUENTO 2 (SYKSY 2015) Arttu Polojärvi LUENNON SISÄLTÖ Kertaus edelliseltä luennolta sekä ristituloista. Mekaniikan koordinaatistot: pallokoordinaatisto. Vakiovektorin muutosnopeus (kantavektorin
Lisätiedotkertausta Esimerkki I
tavoitteet kertausta osaat määrittää jäykän kappaleen hitausmomentin laskennallisesti ymmärrät kuinka vierimisessä eteneminen ja pyöriminen kytekytyvät osaat soveltaa energiaperiaatetta vierimisongelmiin
LisätiedotKJR-C1001: Statiikka L2 Luento : voiman momentti ja voimasysteemit
KJR-C1001: Statiikka L2 Luento 21.2.2018: voiman momentti ja voimasysteemit Apulaisprofessori Konetekniikan laitos Luennon osaamistavoitteet Tämän päiväisen luennon jälkeen opiskelija Pystyy muodostamaan,
LisätiedotKerrataan harmoninen värähtelijä Noste, nesteen ja kaasun aiheuttamat voimat Noste ja harmoninen värähtelijä (laskaria varten)
Noste Ympyräliike I Luennon tavoitteet Kerrataan harmoninen värähtelijä Noste, nesteen ja kaasun aiheuttamat voimat Noste ja harmoninen värähtelijä (laskaria varten) Aloitetaan ympyräliikettä Keskeisvoiman
LisätiedotLineaarialgebran laskumoniste Osa1 : vektorit
Lineaarialgebran laskumoniste Osa1 : vektorit A. Sinin, kosinin ja tangentin laajennetut määritelmät 1. Määritä ao. yksikköympyrän avulla a) sin(120 o ) b) cos(180 o ) (piirrä kulman kylki, ja lue kuvasta
LisätiedotInsinöörimatematiikka D
Insinöörimatematiikka D M. Hirvensalo mikhirve@utu.fi V. Junnila viljun@utu.fi A. Lepistö alepisto@utu.fi Matematiikan ja tilastotieteen laitos Turun yliopisto 2016 M. Hirvensalo V. Junnila A. Lepistö
LisätiedotSuorista ja tasoista LaMa 1 syksyllä 2009
Viidennen viikon luennot Suorista ja tasoista LaMa 1 syksyllä 2009 Perustuu kirjan Poole: Linear Algebra lukuihin I.3 - I.4 Esko Turunen esko.turunen@tut.fi Aluksi hiukan 2 ja 3 ulotteisen reaaliavaruuden
LisätiedotLuento 9: Pyörimisliikkeen dynamiikkaa
Luento 9: Pyörimisliikkeen dynamiikkaa Johdanto Vääntömomentti Hitausmomentti ja sen määrittäminen Liikemäärämomentti Gyroskooppi Harjoituksia ja laskettuja esimerkkejä ELEC-A3110 Mekaniikka (5 op) Sami
LisätiedotLineaarialgebra ja matriisilaskenta I
Lineaarialgebra ja matriisilaskenta I 13.6.2013 HY / Avoin yliopisto Jokke Häsä, 1/12 Käytännön asioita Kesäkuun tentti: ke 19.6. klo 17-20, päärakennuksen sali 1. Anna palautetta kurssisivulle ilmestyvällä
LisätiedotLUKU 10. Yhdensuuntaissiirto
LUKU hdensuuntaissiirto Olkoot (M, N) suunnistettu pinta, p M ja v p R 3 p annettu vektori pisteessä p (vektorin v p ei tarvitse olla pinnan M tangenttivektori). Tällöin vektori (v p N(p)) N(p) on vektorin
LisätiedotVektorien pistetulo on aina reaaliluku. Esimerkiksi vektorien v = (3, 2, 0) ja w = (1, 2, 3) pistetulo on
13 Pistetulo Avaruuksissa R 2 ja R 3 on totuttu puhumaan vektorien pituuksista ja vektoreiden välisistä kulmista. Kuten tavallista, näiden käsitteiden yleistäminen korkeampiulotteisiin avaruuksiin ei onnistu
LisätiedotVEKTORIT paikkavektori OA
paikkavektori OA Piste A = (2, -1) Paikkavektori OA = 2i j 3D: kuvan piirtäminen hankalaa Piste A = (2, -3, 4) Paikkavektori OA = 2i 3j + 4k Piste A = (a 1, a 2, a 3 ) Paikkavektori OA = a 1 i + a 2 j
Lisätiedoton 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
LisätiedotA-osio. Tehdään ilman laskinta ja taulukkokirjaa! Valitse tehtävistä A1-A3 kaksi ja vastaa niihin. Maksimissaan tunti aikaa suorittaa A-osiota.
MAA5.2 Loppukoe 24.9.2013 Jussi Tyni Valitse 6 tehtävää Muista merkitä vastauspaperiin oma nimesi ja tee etusivulle pisteytysruudukko Kaikkiin tehtävien ratkaisuihin välivaiheet näkyviin! A1. A-osio. Tehdään
Lisätiedotx (t) = 2t ja y (t) = 3t 2 x (t) + + y (t) Lasketaan pari käyrän arvoa ja hahmotellaan kuvaaja: A 2 A 1
BM2A582 Integraalilaskenta ja sovellukset Harjoitus 6, Kevät 26 Kaikissa tehtävissä tärkeintä ja riittävää on saada oikea lauseke aikaiseksi. Useissa tehtävissä integraalit eivät tosin ole niin vaikeita
LisätiedotMS-A0202 Differentiaali- ja integraalilaskenta 2 (SCI) Luento 10: Moninkertaisten integraalien sovelluksia
MS-A22 ifferentiaali- ja integraalilaskenta 2 (SCI) Luento 1: Moninkertaisten integraalien sovelluksia Antti Rasila Matematiikan ja systeemianalyysin laitos Aalto-yliopisto Syksy 217 Antti Rasila (Aalto-yliopisto)
Lisätiedot