Maskinteknik – Introduktion till fysik

Kursens mål är att ge den studerande en ”ingenjörsmässig allmänbildning” som skapar förutsättningar för att studera andra ämnen, i vilka fysikaliska koncept är en fundamental förutsättning. Den studerande ska få en djupare förståelse för teknisk-fysikaliska samband och lära sig grundläggande problemlösningsmetoder som är användbar i sin framtida yrkesutövning.

Efter avslutad delkurs skall den studerande ha grundläggande kännedom om begrepp, lagar och räknemetoder, samt experimentella metoder, inom masspunkters mekanik, värmelära samt elektrostatik och likströmslära.

Masspunkters Mekanik:
– Fysikens metoder
– Storheter och enheter
– Omvandlingar, storleksordningar
– Rörelse längs en rät linje
– Vektorer
– Rörelse i två och tre dimensioner
– Kraft och rörelse
– Newtons rörelselagar
– Tillämpningar av Newtons lagar
– Arbete och energi
– Mekanisk energi och effekt, verkningsgrad

Värmelära:
– Temperatur och termisk jämvikt
– Termisk expansion
– Värme
– Specifik värmekapacitet
– Fasövergångar och Fasdiagram
– Energibalanser
– Ideala gaslagen
– Termodynamiska processer
– Arbete och inre energi
– Termodynamikens första lag
– Värmeöverföringsmekanismer
– Värmeledning, Konvektion, värmestrålning

Elektrostatik och likströmslära:
– Elektrostatisk kraft och Coulombs lag
– Elektriskt fält
– Elektriskt flöde och Gauss lag
– Potentiell energi och elektrisk potential
– Kondensatorer och kapacitans
– Resistans och Ohms lag
– Likströmkretsar
– Kirchhoffs lagar
– Elektrisk effekt
– RC-kretsar

Enligt lärarens anvisningar.

1-5 (för betygssättning)

Maskinteknik

Utbildningsprogrammet för maskinteknik

Skriftliga prov, inlämning/redovisning av hemuppgifter, laborationer, laborationsrapporter.

Tillfredsställande insikter (1-2)
Den studerande
– har grundläggande förståelse för centrala fysikaliska storheter, begrepp, metoder, samband och lagar
– kan utföra grundläggande beräkningar och tillämpa fysikaliskt/logiskt tänkande för att lösa enklare problem
– kan korrekt utföra mätningar och laborationer enligt anvisningar
– kan skriva en rapport som innehåller alla väsentliga strukturella element och presentera resultat på ett förståeligt sätt

Goda insikter (3-4)
Den studerande
– har god förståelse för fysikaliska begrepp och kan formulera och kommunicera enklare fysikaliska samband på ett i stort sett korrekt sätt
– kan säkert och systematiskt tillämpa fysikaliska lagar och utföra beräkningar för att lösa mer avancerade problem
– kan uppskatta storleksordningar och bedöma rimligheten av uppnått resultat
– kan effektivt och systematiskt planera och utföra mätningar och laborationer
– kan skriva en rapport med huvudsakligen korrekt formalism gällande enheter, beteckningar, tabellstruktur och grafisk presentation

Utmärkta insikter (5)
Den studerande
– har utmärkt förståelse för fysikaliska begrepp och kan formulera och kommunicera komplexa tekniska samband på ett korrekt och nyanserat sätt
– kan säkert, systematiskt och självständigt tillämpa matematiska metoder och verktyg för för att lösa komplexa fysikaliska problem
– förstår möjligheter och begränsningar med fysikaliska modeller och kan vid behov välja rätt modell
– kan självständigt utföra mätningar och laborationer och vidta korrigerande åtgärder så att slutresultat med god noggrannhet erhålls
– kan skriva en rapport som är balanserad, teoretiskt underbyggd och så gott som fri från formella fel

Konstruktiv aktivitet under kursen kan höja vitsordet med ett siffervärde utöver övrig examination.

Av läraren utdelad material.

Walker, J. (2020). Halliday and Resnick’s Principles of Physics. (11th ed.). Wiley.
eller
Young, H.D., Freedman, R.A., Ford, A.L. (2014). Sears and Zemansky’s university physics: with Modern Physics Technology Update. (13th ed.). Pearson.
eller
Knight, R.D. (2017). Physics for Scientists and Engineers: A Strategic Approach with Modern Physics. (4th ed.). Pearson.
Av nämnda fysikböcker funkar även äldre upplagor.

Inga förkunskapskrav.

Godkänt vitsord noteras i studiekort. (Vid validering används vitsordet Godkänd).

Föreläsningar, demonstrationer, övningar.
Hemuppgifter, inlämningsuppgifter, självstudier.
Laborationer.

I kursen ingår praktiska moment enligt kursförteckning.

Management A-III2

Function: Marine engineering at the management level
Comptetence
Plan and schedule operations.

Theoretical knowledge
Thermodynamics and heat transmission.
Mechanics and hydromechanics.

Heat cycle, thermal efficiency and heat balance of the following:
Refrigerators and refrigeration cycle.

Operational level A III1

Function: Marine engineering at the operational level
Comptetence
Operate main and auxiliary machinery and associated control systems.

Knowledge, understanding and proficiency
Basic construction and operation principles of machinery systems, including.

-other auxiliaries, including various pumps, air compressor, purifier, fresh water generator, heat exchanger, refrigeration, air-conditioning and ventilation systems.
-fluid flow and characteristics of lubricating oil, fuel oil and cooling systems.

Comptetence
Maintenance and repair of electrical and electronic equipment.

Knowledge, understanding and proficiency
Construction and operation of electrical testing and measuring equipment.

Comptetence
Maintenance and repair of shipboard machinery and equipment.

Knowledge, understanding and proficiency
Safety measures to be taken for repair and maintenance, including the safe isolation of shipboard machinery and equipment required before personnel are permitted to work on such machinery or equipment.
Appropriate basic mechanical knowledge and skills.