KURSPLAN Mekanik II Ry 7,5 Högskolepoäng Mechanics II Space Grundnivå, F0055T Version Vår 2018 Lp 3 - Vår 2018 Lp 4Höst 2018 Lp 1 - Tills vidare Kursplan gäller: Höst 2018 Lp 1 - Tills vidareVald version visar för vilken termin och läsperiod som denna kursplanen gäller för. Senaste version visas först. Utbildningsnivå Grundnivå Fördjupningskod G2F Betygskala G U 3 4 5 Ämne Fysik Ämnesgrupp (SCB) Fysik Ingår i huvudområde Teknisk fysik och elektroteknik BehörighetGrundläggande behörighet samt Mekanik motsvarande innehållet i kurserna F0004T och F0006T. Baskurser i matematik för civilingenjörer (t ex M0029M, M0030M, M0031M, M0032M) d v s grundläggande kurser i differentialkalkyl, linjär algebra, analys, ordinära differentialekvationer.UrvalUrvalet grundas på 1-165 högskolepoäng.Mål/Förväntat studieresultat Innehållet i kursen är en direkt fortsättning på tidigare mekanik och syftar till att studenten ytterligare ska bredda och fördjupa sina kunskaper i klassisk mekanik, vilket också blir en bas för vidare studier i fysik och rymdteknik som t.ex. för bandynamik och attityddynamik av rymdfarkoster. Studenten ska kunna tillämpa delar av denna kunskap för analys av mer tekniskt komplicerade problem. Efter genomgång kurs ska du: 1. Kunskap och förståelse · Ha kunskap om villkoren för kroppars jämvikt i tre dimensioner. · Kunna definiera och formulera grundläggande begrepp och lagar inom tredimensionell klassisk partikel- och stelkroppsdynamik vilket bl.a. inkluderar relativ rörelse i roterande, translaterande och accelererande koordinatsystem, centralkraftsrörelse, Newtons lagar, rörelsemängdsmoment, momentekvationer, tröghetstensorn, momentfri stelkroppsrotation, kinetisk energi, parametrisering av stelkroppsrotation, eulervinklar, huvudaxelrotationsvektor, något om Euler-parametrar samt Eulers ekvationer för gyroskopisk rörelse för t.ex. attitydkontroll. · Förstå vad tröghetskrafter är och redogöra för när sådana uppkommer. · Kunna redogöra för dämpade, tvungna och kopplade svängningar samt känna till vad resonans innebär och vilka konsekvenser det kan få, speciellt för tillämpningar som tex vibrationer i satelliter. · Ha kunskap om analytisk mekanik som en alternativ metod till Newtons lagar och kunna redogöra för begrepp som exempelvis tvångsvillkor, frihetsgrader, fasrum verkningsintegral, generaliserade koordinater, generaliserade rörelsemängder och Lagrangefunktionen. 2. Färdighet och förmåga · Kunna bestämma villkoren för kroppars jämvikt i tre dimensioner. · Visat god förmåga att tillämpa de metoder som finns för att analysera och lösa problemställningar för kroppars rörelse i tre dimensioner dvs kinematik och kinetik. · Kunna beskriva rörelse och göra beräkningar utifrån roterande koordinatsystem. · Kunna beräkna krafter som uppstår i enkla roterande mekaniska system p.g.a. dynamisk obalans. · Kunna lösa problem med centralrörelse tex planet, partikel- och satellitbanor. · Ha visat förmåga att kunna använda av Newtons lagar, rörelsemängdsmoment, tröghetstensorn och Eulers ekvationer för gyroskopisk rörelse i problemlösning. · Kunna analysera dämpade, tvungna och även kopplade svängningar. · Kunna lösa problem med användande av analytisk mekanik som en alternativ metod till Newtons lagar dvs kunna använda mekanikens variationsprinciper, formulera teoretiska modeller med lagrangefunktionen och lösa Euler-Lagranges ekvationer för olika mekaniska system och med flera generaliserade koordinater. · Kunna använda metoder för kinematik och kinetik hos system av partiklar i tillämpningar som tex massflöde och för raketframdrivning. · Ha visat förmåga att lösa mer komplexa dynamikproblem relaterade till rymdteknik genom att använda datorbaserade hjälpmedel för design, visualisering och numerisk lösning (t.ex. COMSOL Multiphysics alternativt Matlab). · Visa förmåga till muntlig och/eller skriftlig redovisning. 3. Värderingsförmåga och förhållningssätt · Träna praktisk problemlösning. · Med ett naturvetenskapligt förhållningssätt, kunna utvärdera om resultat och beräkningar är rimliga och kunna anknyta till ingenjörsmässiga/rymdtekniska tillämpningar. · Få insikt i tillämpningar av mekanik inom rymdteknik och ingenjörsarbete.Kursinnehåll Jämvikt i tre dimensioner, fackverk Sned central stöt Kinematik och kinetik i tre dimensioner Rotation kring fix punkt Relativ rörelse, rörelse relativt roterande koordinatsystem Planparallell rörelse Allmänna rörelselagar Analytisk mekanik, Euler-Lagranges ekvationer, invarianter och rörelsekonstanter Centralkraftsrörelse tex planet, partikel- och satellitbanor Dynamiska obalanskrafter Svängningsrörelse: fri, dämpad och påtvingad, vibrationer i mekaniska system, satelliter och vibrationer Huvudaxelrotationsvektor, Introduktion till Euler-parametrar (kvaternioner), Tröghetstensorn, Eulers ekvationer för stela kroppen, momentfri stelkroppsrotation, roterande rymdfarkoster, Gyrorörelse Raketframdrivning (propulsion) Dynamikmodellering och design med datorhjälpmedelGenomförandeUndervisningen utgörs av föreläsningar och lektioner. Dessutom ingår en obligatorisk laboration om gyroskopisk rörelse samt presentation av inlämningsuppgifter/datoruppgift.ExaminationSkriftlig tentamen med differentierade sifferbetyg. Dessutom krävs godkänd redovisning av datorlaborationer/laborationer och inlämningsuppgifter. Alternativa examinationsformer kan förekommaÖvrigtKursen kan inte ingå i examen tillsammans med F0008T, Mekanik II.ExaminatorNils AlmqvistLitteratur. Gäller från Höst 2018 Lp 1 (Kan ändras fram till 10 veckor innan studiestart)Gäller från Vår 2018 Lp 3 (Kan ändras fram till 10 veckor innan studiestart)Gäller från Höst 2017 Lp 1 (Kan ändras fram till 10 veckor innan studiestart)Meriam-Kraige: Engineering Mechanics, Dynamics,8th edition (ISBN 9781119044819) eller motsvarande.Kompletterande kursmaterial som finns i kursrummet i Canvas (webbaserad läroplattform) eller finns tillgängligt på internet. Sök böcker på biblioteket » KursgivareInstitutionen för teknikvetenskap och matematikProv ProvnrTypHpBetyg 0001Tentamen6.5TG G U 3 4 5 0002Laborationer/datorlaborationer/inlämningsuppgifter1.0TG U G# StudiehandledningStudiehandledning finns i lärplattformen Canvas före kursstart. Du som är ny student hittar all information du behöver på www.ltu.se/nystudent. Du som redan studerar vid Luleå tekniska universitet hittar information om kursstart via schema på studentwebben alternativt via kursrummet i lärplattformen. Du når lärplattformen via Mitt LTU.Kursplanen fastställdav HUL Mats Näsström 2017-02-14Revideradav Mats Näsström 2018-02-15