Fysiikka

Opintojaksojen kuvaukset

FY0102 Fysiikka luonnontieteenä, ympäristö ja yhteiskunta (2 op)

Opintojakson aikana opiskelija saa kuvan fysiikan kokeellisesta luonteesta. Harjoitellaan rakentamaan uutta tietoa tekemällä havaintoja ja kokeita fysiikalle ominaisella tavalla.

Opiskelutavat kehittävät yhteistyötaitoja ja luovat perustaa monitieteiselle ja luovalle osaamiselle. Opintojakson aikana perehdytään siihen, miten energiaa tuotetaan, siirretään ja käytetään sekä mitä vaikutuksia näillä toiminnoilla on ympäristöön, yhteiskuntaan ja ihmisten hyvinvointiin. Opiskelija saa valmiuksia osallistua ympäristöä ja teknologiaa koskevaan keskusteluun ja päätöksentekoon kestävän energiatalouden näkökulmasta.

FY03 Energia ja lämpö (2 op)

Moduulissa tutkitaan termodynaamisia systeemejä, energian siirtymistä systeemien välillä ja energian siirtymisen vaikutuksia. Keskeiset sisällöt liittyvät esimerkiksi energiantuotantoon, ilmastonmuutokseen ja rakentamiseen. Opiskelija saa valmiuksia osallistua ympäristöä ja teknologiaa koskevaan keskusteluun ja päätöksentekoon.

FY04 Voima ja liike (2 op)

Moduulissa painotetaan fysiikan merkitystä yksilön ja yhteiskunnan turvallisuudessa. Opiskellaan vuorovaikutuksen aiheuttamaa liikkeen muutosta tasaisen ja tasaisesti kiihtyvän suoraviivaisen liikkeen mallin avulla. Opiskellaan Newtonin lait. Harjoitellaan voimakuvion piirtämistä ja voimien yhteisvaikutuksen ymmärtämistä. Tutustutaan erilaisiin etä- ja kosketusvoimiin. Kehitetään liikeyhtälön käyttöä matemaattisissa tehtävissä. Opiskellaan momentin ja pyörimisen tasapainon käsitteitä yksinkertaisissa tilanteissa. Opiskellaan yksiulotteisten törmäysten avulla liikemäärän säilymislaki ja impulssiperiaate. Opiskellaan liike- ja potentiaalienergia sekä energian säilymislaki.

FY05 Jaksollinen liike ja aallot (2 op)

Moduulissa syvennetään edellisessä moduulissa omaksuttuja tietoja ja taitoja. Moduulissa perehdytään harmoniseen vuorovaikutukseen ja gravitaatiovuorovaikutukseen sekä niiden aiheuttamiin liikeilmiöihin. Moduulissa tutkitaan ja mallinnetaan ääntä ja ääni-ilmiöitä mekaanisina aaltoliikkeinä. Tutustutaan aaltoliikkeen syntymekanismiin ja aaltojen etenemiseen. Paneudutaan aaltoliikkeen heijastumiseen, taittumiseen, diffraktioon, interferenssiin ja seisoviin aaltoihin.

FY06 Sähkö (2 op)

Moduulissa painotetaan fysiikan ja teknologian merkitystä jokapäiväisessä elämässä ja yhteiskunnassa. Opiskellaan sähkövirran, jännitteen ja resistanssin käsitteitä ja Ohmin lakia. Tutustutaan yksinkertaisiin tasavirtapiireihin, vastusten kyntentöihin ja Kirchhoffin lakeihin. Opiskellaan sähköteho ja Joulen laki. Opiskellaan kondensaattorin, diodin ja LEDin merkitystä ja toimintaa komponentteina. Tutustutaan sähköstaattiseen vuorovaikutukseen, Coulombin lakiin ja sähkökenttään. Kurssilla kiinnitetään jatkuvasti huomiota sähköturvallisuuteen.

FY07 Sähkömagnetismi ja valo(2 op)

Moduulissa perehdytään sähkömagnetismiin ilmiöalueena, jossa sähköiset ja magneettiset vuorovaikutukset esiintyvät rinnakkain. Moduulissa käsitellään ajasta riippuvia sähkömagneettisia ilmiöitä, joista keskeisin on sähkömagneettinen induktio. Moduulissa tarkastellaan myös sähkömagneettista säteilyä ja erityisesti sen tutuinta lajia, valoa. Sähkömagnetismiin perustuvien sovellusten tarkastelussa keskitytään niiden merkitykseen yhteiskunnan kehityksen mahdollistajana.

FY08 Aine, säteily ja kvantittuminen (2 op)

Moduulissa perehdytään kvanttifysiikan käsitteelliseen ja teoreettiseen rakenteeseen sekä niiden kokeelliseen pohjaan. Keskeistä on aineen rakenne ja perusvuorovaikutukset sekä se, miten nämä vaikuttavat aineen ominaisuuksiin. Moduuli käsittelee kvanttifysiikan teknologisia sovelluksia sekä sitä, miten kvanttifysiikka ilmenee alkeishiukkastason ilmiöistä nanomittakaavaan ja aina kosmisen mittakaavan ilmiöihin saakka. Tarkastelun kohteena ovat myös erilaiset radioaktiiviseen hajoamiseen, ionisoivaan säteilyyn ja kvantittumiseen perustuvat teknologiat.

FY09 Kertaus ja valmistus (2 op)

Opintojaksolla valmistaudutaan ylioppilaskokeeseen ja jatko-opintoihin mm. kertaamalla fysiikan keskeisimpiä asioita. Opintojaksolla työskennellään pääasiassa itsenäisesti omien tavoitteiden mukaisesti omaan tahtiin edeten.

FY10 Tähtitiede ja avaruus (2 op)

Tutustutaan mm. nykyaikaisen maailmankuvan rakentumiseen, avaruuden tutkimiseen, aurinkokunnan rakenteeseen sekä taivaankappaleisiin ja niiden liikkeisiin. Opintojakson sisältö ja työskentelytavat muovautuvat osittain opiskelijoiden kiinnostuksen ja toiveiden mukaisesti.

FY11 Hiukkasfysiikka (2 op)

Opiskellaan hiukkasfysiikkaa ja tutustutaan muun muassa seuraaviin aihepiireihin: Higgsin hiukkanen, Big Bang, antimateria ja hiukkaskiihdyttimet. Opintojaksoon kuuluu opintomatka Euroopan hiukkasfysiikan tutkimuskeskus CERN:iin. Opintojaksolle osallistujat maksavat opintomatkan kokonaan tai suurimmaksi osaksi itse. Opintojakso järjestetään yleensä kahden vuoden välein. Opintojaksolle mahtuu n. 7 opiskelijaa, jotka valitaan halukkaista koulumenestyksen perusteella.

FY12 Projektiopintojakso (2 op)

Projekti-opintojaksoon (Fy12, 2 op) voidaan hyväksilukea koulun kanssa tehtävät laajemmat kurssit ja/tai matkat, koulun ulkopuolella hankittu fysiikan osaaminen tai opiskelijan itse suunnittelema fysiikan tavoitteiden alle sopiva kokonaisuus. Arviointi: Hyväksytty/Hylätty.