DAPE2101 Fysikk og kjemi Emneplan

Emnet består av to deler. Begge delene skal gi studentene grunnleggende realfaglige kunnskaper og ferdigheter som er med på å legge et naturvitenskapelig fundament for arbeid med de teknologiske emnene. Temaene er viktige for at dataingeniører skal kunne delta i faglige diskusjoner om teknologi og naturvitenskap. Videre vil arbeidet med emnet gi øvelse i å bruke matematisk programvare og gjøre studentene i stand til å utføre beregninger.

Ingen forkunnskapskrav.

Etter å ha gjennomført dette emnet har studenten følgende læringsutbytte, definert som kunnskap, ferdigheter og generell kompetanse:

Kunnskaper:

Studenten kan:

• gjøre rede for Newtons 3 lover i mekanikk og forklare hvordan disse bestemmer legemers bevegelse
• gjøre rede for begrepet arbeid som kurveintegral av kraften og energibevaring
• forklare begrepene konservative og ikke-konservative krefter og sette disse i sammenheng med termodynamikkens første lov
• gjøre rede for svingeligningen og dens løsninger for enkle tilfeller og beskrive svingninger
• gjengi bølgeligningen og dens analytiske løsninger for enkle tilfeller og beskrive bølgebevegelse
• gjøre rede for Fouriers lov for varmestrøm og dens sammenheng med varmeledningsligningen og termodynamikkens andre lov
• gjøre rede for grunnleggende elektromagnetiske størrelser, begreper og fenomener
• løse de vanligste ordinære og partielle differensialligningene som opptrer i fysikk analytisk og/eller numerisk ved hjelp av velkjente algoritmer      
• forklare og løse viktige kjemiske likninger innen støkiometri
• forklare grunnleggende prinsipper og begreper innen kjemisk kinetikk og kjemisk likevekt
• forklare grunnleggende prinsipper og begreper innen elektrokjemi

Ferdigheter

Studenten kan:

• beregne partikkelbaner i fysikk både analytisk og numerisk
• løse svingeligningen for enkle tilfeller analytisk og numerisk og visualisere løsningene
• løse den endimensjonale bølgeligningen numerisk og visualisere løsningene
• løse den endimensjonale temperaturligningen numerisk og visualisere løsningene
• anvende de matematiske og numeriske metodene for å beskrive og analysere fysiske fenomener, herunder presentere kvantitative løsninger på problemer innenfor temaene mekanikk, elektromagnetisme, termofysikk, faste stoffers fysikk og fluiddynamikk
• forklare gjeldende begrensinger ved beregningene nevnt ovenfor
• utføre enkle kjemiske beregninger innen støkiometri
• utføre enkle kjemiske beregninger innen elektrokjemi som beregninger av cellepotensial, strømmengde, forbruk og produksjon av kjemikalier ved elektrolyse
• utføre enkle beregninger av reaktanter og produkter tilstede i gasslikevekter, fellingsreaksjoner og syre-base likevekter

Generell kompetanse

Studenten kan:

• forstå og formidle fysiske og kjemiske prinsipper og metoder, problemstillinger og løsninger både skriftlig og muntlig
• kommunisere med andre fagpersoner med naturvitenskapelig bakgrunn om fysiske og kjemiske problemstillinger
• har innsikt i realfagenes betydning for ingeniørfaglig utvikling

Forelesninger og øvinger. Øvingene er basert på eget arbeid med veiledning fra lærer.

Følgende arbeidskrav er obligatorisk og må være godkjent for å fremstille seg til eksamen:

• 1 individuell innlevering i fysikkdelen basert på bruk av programvare.

Individuell hjemmeeksamen på 4 timer. Fysikkdelen teller 70 %, kjemidelen 30 %.

4 timer er inkludert opplasting og scanning.

Eksamensresultat kan påklages.

Alle hjelpemidler tillatt, utenom kommunikasjon med andre.

Karakterskala: Bestått/Ikke bestått.

En intern sensor. Ekstern sensor brukes jevnlig.