Opinto-opas 2012-2013
Perus

Perus Pori KV Jatko Avoin

|Tutkinnot|     |Opintokokonaisuudet|     |Opintojaksot|    

Opinto-opas 2012-2013

MAT-33351 Vektorikentät, 6 op
Vector Fields

Lisätiedot

Kurssi luennoidaan joka toinen vuosi.
Soveltuu jatko-opinnoiksi

Vastuuhenkilö

Keijo Ruohonen

Opetus

Opetusmuoto P1 P2 P3 P4 Kesä Toteutuskerrat Luentoajat ja -paikat
Luennot
Harjoitukset


 


 
 4 h/vko
 2 h/vko
+4 h/vko
+2 h/vko


 
MAT-33351 2012-01 Torstai 10 - 12, TB219
Perjantai 10 - 12, TB219

Suoritusvaatimukset

Hyväksytysti suoritettu kirjallinen tentti.
Osasuoritusten pitää liittyä samaan toteutuskertaan

Osaamistavoitteet

Opintojakson suoritettuaan opiskelija tunnistaa monistorakenteen erilaisine esitystapoineen ja yleistyksineen. Opiskelija osaa differentiaalimuodon ja muotokentän käsitteen ja osaa toisaalta yhdistää sen integrointia varten monistoon. Opiskelija osaa myös muotokentän ulkoderivaatan ja sen yhteyden integraaliin (Stokesin lause, Integraalilaskennan peruslauseen yleistys). Tärkeä osaamistavoite on klassisen vektorianalyysin fysikaalisten vektori- ja skalaarikenttien tulkinta muotokentiksi ja Stokesin lauseen antama klassisten integraalilauseiden laajennus ja yleistys, samoin kuin määräämättömän integraalin yleistys muotokentän potentiaaleiksi ja näiden käyttö fysiikan osittaisdifferentialiyhtälöiden johtamisessa.

Sisältö

Sisältö Ydinaines Täydentävä tietämys Erityistietämys
1. Klassisen vektorilaskennan ja -analyysin kertausta. Moniston käsite ja sen erilaiset määrittelytavat sekä tangenttiavaruus ja volyymi yksinkertaisine esimerkkeineen.  Monistot ja niiden tangenttiavaruudet yleisessä dimensiossa.    
2. Differentiaalimuodot ja muotokentät perusominaisuuksineen ja yksinkertaisine esimerkkeineen. Monistojen suuntaus. Fysikaaliset perusmuotokentät. Maxwellin yhtälöt.  Suuntaus yleisessä dimensiossa. Muotokenttien operaatiot.   
3. Reunalliset integrointialueet ja niiden suuntaus. Muotokentän ulkoderivaatta perusominaisuuksineen ja yksinkertaisine esimerkkeineen. Yleinen Stokesin lause yksinkertaisine esimerkkeineen.  Ulkoderivaatan pidemmälle menevät ominaisuudet. Stokesin lauseen mutkikkaammat sovellukset.  Osittaisintegrointi (Greenin kaavat). 
4. Eksakti muotokenttä ja sen potentiaali perusominaisuuksineen ja yksinkertaisine esimerkkeineen. Fysikaaliset potentiaalit (skalaari-, vektori-, neli- ja dipolipotentiaali). Helmholtzin hajotelma.  Mutkikkaammat potentiaalit.  Kulmapotentiaali ja avaruuskulma. 
5. Fysiikan osittaisdifferentiaaliyhtälöiden johto.     

Opintojakson arvostelu

Arvosana määräytyy harjoitusten ja tentin tai välikokeiden perusteella. Läpipääsyyn vaaditaan hyväksytysti suoritettu tentti. Hyväksymisraja tentissä on maksimista puolet tai alempi. Tentissä saatuja, hyväksymisrajan ylittäneitä pisteitä voi parantaa harjoituksissa aktiivisesta osallistumisesta etukäteen saaduilla pisteillä eri taulukon mukaan. Ydinaineksen hallitseminen hyvin riittää opintojakson läpäisemiseen arvosanalla 3. Arvosanan 4 saavuttamiseksi on osattava myös täydentävän tietämyksen asioita. Arvosanaa 5 varten on osattava täydentävän tietämyksen asioita hyvin.

Arvosteluasteikko:

Opintojaksolla käytetään numeerista arviointiasteikkoa (1-5)

Osasuoritukset:

Osasuoritusten pitää liittyä samaan toteutuskertaan

Oppimateriaali

Tyyppi Nimi Tekijä ISBN URL Painos,saatavuus... Tenttimateriaali Kieli
Kirja   Vector Calculus, Linear Algebra, and Differential Forms. A Unified Approach   Hubbard, J.H. & Hubbard, B.B.            Englanti  
Muu verkkomateriaali   Kotisivu              Suomi  
Opintomoniste   Vektorikentät   Ruohonen, K.            Suomi  

Tietoa esitietovaatimuksista
Myös hyvin suoritetut vastaavat Insinöörimatematiikan kurssit käyvät esitiedoiksi.

Esitietoketju (Vaatii kirjautumisen POPiin)



Vastaavuudet

Opintojakso Vastaa opintojaksoa  Selite 
MAT-33351 Vektorikentät, 6 op MAT-33350 Vektorikentät, 5 op  

Tarkempia tietoja toteutuskerroittain

Toteutus Kuvaus Opetusmuodot Toteutustapa
MAT-33351 2012-01 Vektorikenttien luennot ja harjoitukset        

Viimeksi muokattu24.01.2012