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.

Ved ny og utsatt eksamen kan en annen eksamensform også bli benyttet eller en ny oppgave med en ny frist gis. Hvis muntlig eksamen benyttes kan denne ikke påklages.

Alle hjelpemidler tillatt, utenom kommunikasjon med andre.

Karakterskala: Bestått/Ikke bestått.

En intern sensor. Ekstern sensor brukes jevnlig.