NFYB18000U Mekanik og relativitetsteori

FÆRDIGHEDER

Kurset tilsigter at bringe deltagerne i stand til at:

• udføre og beskrive eksperimentelle undersøgelser relevante for mekanik og speciel relativitetsteori*);
• anvende it værktøjer til dataopsamling, data analyse og præsentation af videnskabelige resultater*);
• anvende it værktøjer til simulering af fysiske problemstillinger*);
• estimere statistiske og systematiske usikkerheder på eksperimentelle målinger til at vurdere kvaliteten af disse målinger*);
• sammenligne måleresultater med teoretiske forudsigelser og vurdere kvaliteten af både eksperimentelle og teoretiske resultater*);
• kunne beskrive forskellen mellem teori, modeller og virkelighed*);
• anvende grundlæggende metoder og resultater til løsning af problemer inden for den klassiske mekanik og den specielle relativitetsteori;
• benytte matematisk terminologi og symbolsprog i løsning af sådanne problemer;
• anvende bevarelsessætninger (energi, impuls og impulsmoment) i mekaniske problemstillinger;
• identificere de fysiske kræfter - herunder reaktionskræfter - der virker på et legeme;
• relatere de fysiske kræfter, der påvirker et legeme, til legemets bevægelse og rotation;
• påvise hvorvidt et system vil udføre en harmonisk svingning og bestemme karakteristika for denne bevægelse
• anvende Galilei- og Lorentz-transformationen til beskrivelse af forskellige iagttageres målinger;
• anvende fundamentale relativistiske effekter - tidsforlængelse, længdeforkortning, masse/energi-ækvivalens - i analyse af problemstillinger inden for relativitetsteorien;
• relatere Newtons gravitationslov til Keplers love og til løsning af mekaniske problemstillinger inden for banebevægelse;
• anvende Newtons love i accelererede referencesystemer;
• forstå og anvende Lagrange formalismen (mindstevirkningsprincippet);

*) hovedsagligt gennem den eksperimentelle del

VIDEN

Viden om grundlægende eksperimentelle metoder, gode laboratorie skikke, basale data opsamlings- og analyse værktøjer, og simple statistiske og programmeringsmetoder.

Viden om grundlæggende begreber fra den klassiske mekanik: impuls- og energibevarelse, kraft- og impulsbegreberne, Newtons love og arbejde.  Rotationsmekanik, f.eks. intertimoment og kraftmoment samt planetbevægelser. Periodisk bevægelse.

Viden om at den klassiske fysiks opfattelse af rum og tid ikke er i overensstemmelse med, at lyshastigheden er den samme for enhver iagttager, men må erstattes af et nyt rumtidsbegreb indeholdt i Einsteins specielle relativitetsteori.

KOMPETENCER

Der opnås forståelse for fysiske eksperimenter, måleteknikker, databehandling og statistik. Der opnås fortrolighed med centrale fysiske love og med det matematiske sprog disse beskrives i. Der opnås evne til at identificere og løse problemstillinger inden for den klassiske mekanik og den specielle relativitetsteori.