Fysiikka

Sisältö: Tavoitteena on ohjata opiskelijaa ymmärtämään fysiikan merkityksen jokapäiväisessä elämässä ja teknologiassa. Tutkimukset ja mittaukset johdattelevat uusiin ilmiöihin, käsitteisiin ja luonnontieteiden luonteen hahmottamiseen.

Keskeisiä käsitteitä ovat suure, mittaustarkkuus, mallintaminen, tiheys, energia, energialähteet, kasvihuoneilmiö.

Tutkitaan termodynaamisia systeemejä, energian siirtymistä systeemien välillä ja energian siirtymisen vaikutuksia. Keskeisiä käsitteitä ovat mm. energia, olomuodot, paine, tilavuus, lämpötila, ainemäärä, aineen lämpökapasiteetti ja tiheys sekä aineen olomuodonmuutoksiin liittyvät suureet.

Opintojakso antaa valmiuksia osallistua ympäristöä, rakentamista ja teknologiaa koskevaan keskusteluun.

Opintojaksossa perehdytään kokeellisesti voimaan ja liikkeeseen liittyviin ilmiöihin sekä voimaan kappaleiden välisiä vuorovaikutuksia kuvaavana suureena. Opitaan tuottamaan ja analysoimaan graafisia esityksiä mittausaineistosta. Mallinnetaan voiman vaikutusta kappaleen liikkeen muutokseen Newtonin II lain avulla. Energiaa ja liikemäärää tarkastellaan mekaniikan keskeisinä käsitteinä ja säilyvinä suureina.

Opintojaksolla tutustutaan jaksolliseen liikkeeseen, ympyräliikkeen mekaniikkaan ja ääneen. Keskeisiä käsitteitä ovat tasainen ympyräliike ja normaalikiihtyvyys, gravitaatiolaki ja planetaarinen liike, jaksollinen liike, jaksonaika, taajuus ja amplitudi, harmoninen voima ja värähtelyliike sekä harmonisen voiman potentiaalienergia, mekaanisten aaltojen synty, eteneminen ja heijastuminen, mekaanisten aaltojen diffraktio ja interferenssi sekä seisovat aallot, ääni aaltoliikkeenä, äänen intensiteettitaso, äänen ominaisuudet ja eteneminen.

Vahvistetaan sähköopin perussuureiden resistanssi, sähkövirta, jännite, teho ja energia käyttöä. Tutustutaan tarkemmin potentiaalin käsitteeseen, kondensaattoreihin sekä puolijohteisiin, kuten diodeihin. Rakennetaan yksinkertaisia virtapiirejä. Hyödynnetään Kirchhoffin lakeja ja Ohmin lakia virtapiirilaskuissa. Perehdytään sähköturvallisuuteen.

Sisältö:

• induktioilmiön keskeinen merkitys sähkömagnetismissa
• sähköenergian tuotannon ja siirron fysikaaliset perusteet ja merkitys yhteiskunnan toiminnan kannalta
• sähkömagneettisen säteilyn lähteitä ja vaikutuksia, valo sähkömagneettisena ilmiönä.

Sisältö:

• ionisoivan säteilyn vaikutukset ja säteilyn turvallinen käyttö
• tutustuminen kvanttifysiikkaan perustuvaan maailmankuvaan alkeishiukkasfysiikasta kosmologiaan
• kvantittumiseen perustuvan teknologian merkityksen ymmärtäminen nyky-yhteiskunnassa.

Sisältö:

• kerrataan opintojaksojen 1-8 keskeisiä käsitteitä ja ilmiöitä
• harjoitellaan suureyhtälöiden käyttöä ja vastaustekniikkaa YO-kokeeseen.