IRK12013 Fysikk med materiallære (Høst 2018–Vår 2019)

Emnet er tilknyttet følgende studieprogram

Obligatorisk emne i Bachelorstudium i ingeniørfag:

• kjemi
• kjemi, Tress
• kjemi, Y-vei

Absolutte forkunnskaper

Tress og Y-vei studenter: Matematikk for Tress og Y-vei 1 og Matemeatikk for Tress og Y-vei 2

Anbefalte forkunnskaper

Det obligatoriske emnet Matematikk 1 bør tas samtidig

Undervisningssemester

1. og 2. semester (høst og vår)

Studentens læringsutbytte etter bestått emne

Tema A: MATERIALLÆRE

Kunnskaper:

Studenten

• har grunnleggende kunnskaper om fysiske og mekaniske egenskaper samt bruk av metalliske materialer som konstruksjonsmateriale
• har grunnleggende kunnskaper om effekten av temperatur og deformasjon på mekaniske egenskaper av noen viktige konstruksjonsmaterialer

Ferdigheter:

Studenten

• skiller mellom ulike metalliske legeringer og klassifiserer disse ifølge deres fysiske og mekaniske egenskaper
• velger et materiale basert på ønskede fysiske og mekaniske egenskaper til det ferdige produkt

Generell kompetanse:

Studenten

• bestemmer ulike materialers mekaniske egenskaper ut ifra ulike testemetoder
• kjenner til digitale verktøy for materialvalg

 

Tema B: FYSIKK

Kunnskaper:

Studenten

• kjenner til hvordan realfagene anvendes på en helhetlig måte
• kjenner sentrale lover i fysikken og hvordan de anvendes

Ferdigheter:

Studenten

• leser faglitteratur innen sitt fagområde
• anvender fysiske prinsipper innen sitt fagområde
• kommuniserer med andre fagpersoner med relevant fagterminologi
• redegjør for grunnleggende fenomener innen fysikk og kan anvende disse til å forklare faglige problemstillinger

Generell kompetanse:

Studenten

• har forståelse for fysikk som grunnlag for naturvitenskaplig tenkning
• oppnår relevante svar på faglige problemstillinger gjennom anvendelse av fysiske metoder
• forstår fysisk tenkemåte og kan formidle dette skriftlig og muntlig
• bidrar til utvikling av ingeniør- og allmenndannelse

Innhold

Tema A: MATERIALLÆRE

• Struktur av metaller
• Mekaniske og fysiske egenskaper
• Jern, stål og lettmetaller
• Varmebehandling, mikrostruktur og herdemekanismer

 

Tema B: FYSIKK

  -    Rettlinjet og krumlinjet bevegelse i tre dimensjoner.
  -    Newtons lover anvendt i ulike sammenhenger inkludert ved rotasjon
  -    Bevaring av bevegelsesmengde, energi og spinn
  -    Svingninger, anvendelse og modellering
  -    Termodynamikk: kalorimetri, faseovergang, termisk ekspansjon, termodynamikkens 1. og 2. lov, pV-diagram, adiabatiske, isoterme, isobare og isokore prosesser. Sykliske prosesser.

Undervisnings- og læringsformer

Tema A: MATERIALLÆRE
Forelesninger, øvinger med innleveringer, gruppearbeid, laboratorie- / verkstedsarbeid, litteratursøk og selvstudium.

Tema B: FYSIKK
Ukentlig er det en dobbelttime med forelsning i fysikk. Disse gir i) en oversikt over de sentrale elementene og vise sammenhengen mellom dem og ii) eksempler på oppgaveløsninger. Forelesningene er kun et suplement til studier av læreboka, der finner man viktige detaljer. Viktigst av alt er likevel løsing av øvingsoppgaver; enten studenten gjør det på egenhånd eller sammen med andre anbefales det også å ta en tur på regneøvingene - der er det dyktige studentassistenter som kan svare på det meste. De 5 elektroniske testene kommer vanligvis når et tema er ferdig undervist, studenten får da anledning til å teste om han/hun har fått med seg det aller mest sentrale.

Arbeidsomfang

Fysikk: 150 timer

Materiallære: 150 timer

Praksis

Ingen

Arbeidskrav - vilkår for å avlegge eksamen

Tema A: MATERIALLÆRE

• laboratoriearbeid (til sammen 3 labforsøk)
• øvinger - 3 av 4 må være godkjent

Tema B: FYSIKK 

• 5 elektroniske individuelle flervalgstester. Minimum 4 må være bestått for at kandidaten skal kunne framstille seg for deleksamen i fysikk.

Eksamen

Vurdering i emnet består av to deleksamener, som hver teller 50 % av samlet karakter:

Deleksamen 1, Tema A Materiallære (50 %) - høst
3 timers individuell skriftlig skoleeksamen. Tillatte hjelpemidler: Innleverte øvinger og eget formelark (maks 3 ark). Kalkulator, med tomt minne,  som ikke kan regne symbolsk eller kommunisere trådløst.

Sensorordning

Blir klart våren 2018

Evaluering av emnet

Løpende evaluering av undervisningen gjennom semesteret, hvor metode for evaluering avtales mellom faglærer(e) og studenter.
Skriftlig sluttevaluering av emnet.

Litteratur

Tema A: MATERIALLÆRE

Kalpakijan & Schmid, Manufacturing Engineering and Technology, Prentice-Hall 2006, 0-13-017440-8

William D. Callister: Materials Science and Engineering , InternationalStudent Version , 8th Edition, (Wiley) ISBN: 978-0-470-50586-1

Støttelitteratur:
Groover, Mikell P., Principles of Modern Manufacturing. SI Version, 4th edition, John Wiley & Sons, 2011, 9-780470-505922

Tema B: FYSIKK
Richard Wolfson, Essential University Physics, Vol 1, 3rd ed., Essential University Press 2016.