6 ECTS credits
175 u studietijd
Aanbieding 1 met studiegidsnummer 1015238ANR voor alle studenten in het 2e semester met een inleidend bachelor niveau.
Mechanica: kinematica en dynamica van starre roterende lichamen, impuls, impulsmoment.
Oscillaties en golven: elasticiteit (wet van Hooke), harmonische beweging.
Golven, geluid, superpositie van golven: interferentie en diffractie.
Hydrodynamica (behoud van massa, vergelijking van Bernouilli)
Inleiding tot de fysische thermodynamica: thermische eigenschappen van materie (temperatuur, warmtecapaciteit, ...), thermische energie. Thermodynamica: eerste en tweede hoofdwet, warmte- en koelmachines en hun efficientie, Carnot cyclus, entropie. Warmtetransport door geleiding, convectie en straling. Stralingswetten van Stefan-Boltzmann en Wien.
De verwerkingsopdracht (VWO) moedigt de studenten aan om nieuwe leerstof zelfstandig te leren verwerken. De taak kan verschillen per opleiding en kan interdisciplinair zijn van aard.
We opteren er voor om geen eigen geschreven cursusnota’s uit te geven, maar wel voor het gebruik van een handboek in het Engels: “Physics for scientists and engineers” van R. Knight (Uitg. Pearson Int’al). Dit sluit aan bij het bijkomende leerdoel om de studenten vanaf het begin vertrouwd te maken met het gebruik van het Engels als wetenschappelijke voertaal.
Bij het boek van Knight kunnen de studenten ook toegang tot “Mastering Physics” bekomen, een online leerplatform waar de studenten opdrachten kunnen maken (problem solving). Het platform biedt aan de studenten de mogelijkheid om hints te vragen bij het oplossen en voorziet oplossingsstrategiën, feedback op foute antwoorden etc ... Dit is optioneel.
De nota's bij de practica in het lab en foutentheorie worden via Canvas beschikbaar gesteld.
Aanvullend studiemateriaal:
Elk ander handboek “University Physics” of “Physics for scientists and engineers” of aanverwante kan nuttig zijn.
Dit is een opleidingsonderdeel gericht naar studenten in de Wetenschappen (Biologie, Bio-ingenieurs-wetenschappen, Scheikunde en Geografie), die een belangrijke kennis van de natuurkunde moeten hebben maar voor wie natuurkunde anderzijds niet het hoofdvak is in hun curriculum.
Fysica is heel belangrijk in zulk curriculum om verschillende redenen. Ten eerste is de essentie van fysica het construeren van modellen van de werkelijkheid, en modelconstructie is de kern van elke wetenschap die het louter beschrijvende niveau wil overstijgen. In weinig takken van de (natuur)wetenschappen reiken de voorspellingen van modellen zo ver buiten ons dagdagelijks waarnemingsgebied als in de fysica.
Daarnaast is fysica natuurlijk ook een basiswetenschap die een beschrijving geeft van de structuur van de materie (in termen van atomen en moleculen), en van de interacties en energie-uitwisselingen tussen materiële deeltjes, tussen materie en straling. Een belangrijk deel van deze studenten zal, na voltooien van hun master, leraar Wetenschappen worden in het Secundair Onderwijs.
Eindcompetenties
A. Algemeen
1. De student kan correct werken met eenheden, grootte-ordes en dimensies van fysische en andere grootheden.
2. De student is in staat een envoudig fysisch probleem te modelleren en dit model te interpreteren en te analyseren.
3. De bachelor heeft een basiskennis van de wetenschappelijke methode, van de relevantie van de fysica in andere domeinen van de wetenschappen en de maatschappij.
4. De student kan een wetenschappelijk verslag opstellen over een practicumopdracht en de meetgegevens op correcte wijze rapporteren rekeninghoudend met meetonzekerheden. De student(e) kan daarbij gebruik maken van tekstverwerking en elektronische rekenbladen. De student(e) kan meetgegevens in een grafiek uitzetten, en omgekeerd, kan ook een grafiek interpreteren.
5. De student is vertrouwd met het gebruik van wiskundige technieken in de fysica, zoals vectorrekening, afgeleiden, integralen en complexe getallen, en kan wiskundige uitdrukkingen fysisch interpreteren.
B. Specifieke eindcompetenties
1. De student(e) kent de basisbeginselen van de kinematica en de dynamica van roterende, onvervormbare lichamen en kan deze toepassen. Hij/zij kent de begrippen krachtmoment, impulsmoment, traagheidsmoment en hun verbanden en kan deze toepassen.
2. De student(e) kent de basisprincipes van de harmonische beweging (harmonische oscillator zonder en met demping, gedwongen en gedempte harm. oscillator) en kan deze toepassen. Hij kent en begrijpt het begrip resonantie in mechanische en andere systemen.
3. De student(e) kent het begrip golven in 1 en meer dimensies. Hij/zij kent de golfvergelijking in 1 en meer dimensies, en kan verschillende types golven correct wiskundig opschrijven. Hij/zij kan de golfvergelijking voor golven op een gespannen snaar afleiden.
4. De student(e) weet wat superpositie van golven is, en de fenomenen staande golven, zwevingen, interferentie (2 spleten experiment van Young) en diffractie (aan een enkele spleet), waaronder ook diffractie aan kristallen. Hij/zij kent het verschil tussen coherente en incoherente superpositie van golven.
5. De student(e) heeft basiskennis van de hydrodynamica (behoud van massa, vergelijking van Bernouilli) en kan deze toepassen op eenvoudige problemen.
6. De student(e) verwerft basiskennis en kan problemen oplossen over de energieoverdracht, in het bijzonder i.v.m. de volgende onderwerpen: warmtecapaciteit, specifieke arbeid, arbeid in een thermodynamisch proces, en kan dit toepassen voor een aantal processen (cyclisch, geïsoleerd, isobaar, adiabatisch, isotherm,...).
7. Hij/zij kent de hoofdwetten van de thermodynamica en kan deze toepassen op thermodynamische processen. In het bijzonder kent hij/zij de begrippen energie, warmte, entropie. Hij/zij kent de Carnot cyclus en hoe daaruit het begrip entropie afgeleid wordt, en kan de tweede hoofdwet formuleren in termen van entropie.
8. De student(e) kan het fenomeen van warmtegeleiding in één dimensie beschrijven, evenals warmtegeleiding door straling (wet van Stefan-Boltzmann en wet van Wien) en door convectie.
9. De student(e) kan over voornoemde punten vraagstukken oplossen (problem solving), alsook geïntegreerde vraagstukken die verschillende aspecten combineren.
10. De student(e) kan via experimenten in het lab een theoretisch model nagaan en hierover schriftelijk rapporteren.
11. De student(e) kan in het lab via eenvoudige experimenten "experimenterend ontdekken", d.w.z. via waarnemingen een model opbouwen zonder dat eerst de theoretische achtergrond uitgebreid is besproken in colleges.
12. De student(e) kan meetgegevens verwerken via elementaire foutentheorie en statistische analyse, wiskundige verbanden leggen tussen meetbare grootheden, grafieken maken en interpreteren, niet-lineaire verbanden lineariseren.
Bijkomende leerdoelen zijn het bijbrengen van wetenschappelijke cultuur, het wegwerken van veel voorkomende misvattingen rond natuurkundige concepten, bijdragen tot de beheersing van wetenschappelijk en technisch Engels via het gebruik van Engelstalige referentiewerken en het ontwikkelen van schriftelijke en mondelinge presentatie- en rapporteringsvaardigheden.
C. Algemene disciplineoverschrijdende eindtermen.
De bachelor voldoet ook aan de algemene doelstellingen van de Faculteit Wetenschappen:
1. De bachelor beschikt over de nodige theoretische inzichten en methodologische vaardigheden om een aansluitende masteropleiding met succes te volgen aan binnenlandse en Europese universiteiten.
2. Alhoewel de doorstroming naar de masteropleidingen prioritair is, zal de bachelor ook vaardigheden en attitudes hebben ontwikkeld die nuttig zijn voor de arbeidsmarkt. Hij/zij kan daarvoor ook nuttige kennis verwerven door het volgen van geëigende keuzevakken.
3. De bachelor bezit de nodige vaardigheden en attitudes om autonoom nieuwe kennis te verwerven en te gebruiken.
4. De bachelor kan wetenschappelijke bronnen raadplegen, gegevens verzamelen, selecteren en verwerken.
5. De bachelor is in staat Engelstalige vakliteratuur te begrijpen (wetenschappelijk Engels).
6. De bachelor heeft een kritische ingesteldheid en een onderzoekende houding.
7. De bachelor bezit de nodige computervaardigheden, relevant voor zijn vakgebied.
8. De bachelor kan mondeling en schriftelijk rapporteren en presenteren.
9. De bachelor is in staat te functioneren in teamverband. Hij/zij kan communiceren over het vakgebied met vakgenoten en niet-vakgenoten uit aanverwante disciplines.
10. De bachelor kan zelfstandig werken en plannen, zichzelf evalueren en zo nodig bijsturen.
De beoordeling bestaat uit volgende opdrachtcategorieën:
Examen Schriftelijk bepaalt 70% van het eindcijfer
WPO Praktijkopdracht bepaalt 30% van het eindcijfer
Binnen de categorie Examen Schriftelijk dient men volgende opdrachten af te werken:
Binnen de categorie WPO Praktijkopdracht dient men volgende opdrachten af te werken:
Eindcompetenties A4, B10-12 en C worden geëvalueerd gebaseerd op het werk in het jaar in het lab Fysica.
Eindcompetenties vermeld onder A, B en C worden geëvalueerd tijdens de mondelinge en schriftelijke examens. Hierbij is inzicht en begrip (en kunnen toepassen) belangrijker dan reproductie van kennis.
Werk in het jaar (labo’s, schriftelijke evaluatie foutentheorie en verwerkingsopdracht ): 30 %. Hiervoor is geen herkansing in tweede zit mogelijk.
70 % vh eindcijfer: schriftelijk examen oefeningen (denkvragen, problem solving, vraagstukken, met zowel meerkeuze, half-open als volledig open vragen) en theorievragen in juni: voor sommige theorievragen is een korte mondelinge toelichting mogelijk.
Aanwezigheid tijdens de labo sessies en verwerkingsopdracht (VWO) is verplicht. Afwezigheden kunnen gewettigd worden volgens de procedures beschreven in de huisregels (beschikbaar op Canvas). Voor het onderdeel "jaarwerk" (WPO) kan de deelscore overgedragen worden van een academiejaar naar volgende academiejaren, indien geslaagd). De deelscore van jaarwerk wordt, bij een resultaat van minstens 10/20, overgedragen naar het volgend academiejaar. De student die het jaarwerk toch wenst te hernemen stuurt een e-mail naar de docent uiterlijk in de eerste week van het semester.
Deze aanbieding maakt deel uit van de volgende studieplannen:
Bachelor in de wijsbegeerte en de moraalwetenschappen: Standaard traject
Bachelor in de biologie: Standaard traject
Bachelor in de chemie: Standaard traject
Bachelor in de geografie: Standaard traject
Bachelor in de bio-ingenieurswetenschappen: profiel cel- en genbiotechnologie
Bachelor in de bio-ingenieurswetenschappen: profiel chemie en bioprocestechnologie
Bachelor in de bio-ingenieurswetenschappen: Startplan
Schakelprogramma Master of Science in de biologie: Ecologie