SG1109 Mekanik 8,0 hp

Mechanics

Grundläggande mekanik, mest statik och partikeldynamik.

  • Utbildningsnivå

    Grundnivå
  • Huvudområde

    Teknik
  • Betygsskala

    A, B, C, D, E, FX, F

Kurstillfällen/kursomgångar

VT19 CINEK för programstuderande

VT20 CINEK för programstuderande

Lärandemål

Övergripande mål

Studenten ska kunna:

  • Med utgångspunkt från ett konkret mekaniskt problem göra idealiseringar, och med motiveringar ställa upp (skapa) en matematisk modell, samt med matematiska och numeriska metoder analysera modellen och kritiskt granska resultatet.
  • Skilja på verklighet och teoretisk uppbyggnad. Samspelet mellan grundläggande observationer och modellbyggandet och axiom, postulat, teorem, lagar och följd-lagar.

Mätbara mål

Studenten ska kunna:

  • Definiera de grundläggande begreppen inom mekaniken och redogöra för sambanden mellan dem, så som hastighet, acceleration, massa, tid, kraft och kraftmoment.
  • Beskriva mekanikämnets struktur, formulera rörelselagarna och härleda sambanden mellan dem, t ex Newtons lagar för partiklar, inertialsystem, lagar för jämvikt av stela kroppar.
  • Identifiera och definiera typsystem av krafter och en mångfald av mer abstrakta mekaniska storheter (masscentrum, rörelsemängd, rörelsemängdsmoment, resultanter, impuls, impulsmoment, arbete, kinetisk och potentiell energi, konservativa och icke-konservativa krafter).
  • Kunna redogöra för centrala mekaniska fenomen (så som fritt fall, fri dämpad och odämpad harmonisk svängning, drivna svängningar, resonans, likformig cirkelrörelse, planetbanor, elastisk- och fullständigt oelastisk stöt, mm).
  • Bevisa abstrakta energi- och impulslagar utgående från Newtons lagar.
  • Analysera givna kraftsystem och förenkla dem till enklast möjliga form.
  • Beräkna krafter och jämviktsläge för ett mekaniskt system i vila.
  • Utgående från Newtons lagar samt kinematiska och geometriska samband ställa upp matematiska modeller för olika typer av partikelrörelse och göra beräkningar avseende denna rörelse.

Kursens huvudsakliga innehåll

Statik: Storheter, enheter och dimensioner, vektoralgebra och vektorgeometri, kraftgeometri inkl. resultant, kraftpar etc. Nödvändiga jämviktsvillkor, snittmetoder, möjlighetsvillkor, masscentrum.

Partikeldynamik: Partikelkinematik, i kartesiska koordinater, cylinderkoordinater, naturliga komponenter. Inertialsystem, krafter och Newtons lagar. Arbete, effekt, energi, konservativa krafter, kinetisk och potentiell energi. Centralrörelse. Lineära svängningar i en dimension: harmoniska, dämpade och påtvingade.

Partikelsystem: De grundläggande rörelsemängdslagarna.

Under kursen undervisas och övas problemformulering, modellering, idealisering samt kvantitativa och kvalitativa uppskattningar.

Behörighet

Linjär algebra och geometri, differential och integralkalkyl en variabel, flera variabler bör läsas parallellt.

Obligatorisk för åk1, kan ej läsas av andra studenter

Litteratur

Christer Nyberg; Mekanik grundkurs och Mekanik grundkurs, Problemsamling, båda LIBER förlag, eller Nicholas Apazidis: Mekanik, Studentlitteratur.

Examination

  • INL1 - Inlämningsuppgifter, 1,0, betygsskala: P, F
  • TEN1 - Teoritentamen, 4,0, betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F
  • TEN2 - Problemtentamen, 3,0, betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F

Krav för slutbetyg

Inlämningsuppgifter (INL1; hp), en skriftlig teoritentamen (TEN1; hp) och en skriftlig problemtentamen (TEN2; hp). Teoritentamen kan avklaras som kontrollskrivningar.

Ges av

SCI/Mekanik

Examinator

Erik Lindborg <eoli@kth.se>

Påbyggnad

SG1140.

Versionsinformation

Kursplan gäller från och med HT2008.
Examinationsinformation gäller från och med HT2007.