Dulliau Mathemategol ar gyfer Ffiseg a Pheirianneg

Module Identifier
FG13720
Module Title
Dulliau Mathemategol ar gyfer Ffiseg a Pheirianneg
Academic Year
2027/2028
Semester
Semester 1
Co-ordinator
Professor John Gough
Reading List
View on Aspire
Pre-Requisite

Mathemateg lefel A neu debyg
Exclusive (Any Acad Year)
MA11210
Exclusive (Any Acad Year)
MT10610
Exclusive (Any Acad Year)
FG16210
Exclusive (Any Acad Year)
MA10510
Exclusive (Any Acad Year)
MT10510
Exclusive (Any Acad Year)
MT11210
Other Staff

Assessment

Assessment Type

Assessment details

Proportion

Semester Assessment Prawf 2: 1.5 Hours 15%
Semester Assessment Prawf 1: 1.5 Hours 15%
Semester Exam Arholiad Semester: 3 Hours 70%
Supplementary Assessment Prawf 2: 1.5 Hours 15%
Supplementary Assessment Prawf 1: 1.5 Hours 15%
Supplementary Exam Arholiad Semester: 3 Hours 70%

Learning Outcomes

On successful completion of this module students should be able to:

  1. Defnyddio calcsiffer gwahaniaethol i ddatrys problemau syml mewn ffiseg a pheirianneg
  2. Defnyddio calcswm integredig i ddatrys problemau syml mewn ffiseg ac peirianneg
  3. Dangos cyfarwyddyd gyda chyfres Taylor a ddefnyddir yn helaeth sy'n digwydd mewn Ffiseg ac Peirianneg
  4. Dangos sut i gymhwyso rhifau cymhleth yn gywir mewn Ffiseg ac Peirianneg
  5. Perfformiwch ychydig o gyfathrebiadau matrics sylfaenol a dangoswch eu cymhwysiad mewn Ffiseg ac Peirianneg

Brief description

Mae'r modiwl hwn yn ymdrin â'r algebra a'r calcwlws sylfaenol sydd eu hangen i astudio cysyniadau a phrosesau ffiseg a pheirianneg. Mae'n cyflwyno'r sgiliau mathemategol sylfaenol sydd eu hangen i ddilyn astudiaethau mewn Ffiseg a Pheirianneg.

Aims

I offeru myfyrwyr â chysyniadau allweddol o aljebra (rhifau cymhleth, polynomio a swyddogaethau) ac o galcalws (gwahaniaethol ac integredig) sy’n angenrheidiol i ddeall ac i fodelu sefyllfaoedd ffisegol ac peirianyddol. I gyfarwyddo myfyrwyr Ffiseg ac Peirianneg â chysyniadau a mynegiadau mathemategol sy'n digwydd yn aml a fydd yn sail i'w hastudiaethau. I alluogi myfyrwyr i lunio strategaethau ar gyfer datrys problemau ffisegol a'u datrys ar gyfer problemau allweddol.

.

Content

1.Cyflwyniad i algebra
Geometri syml, ehangu cromfachau,
Pwerau a logarithma
Geometri mewn plan:sgalarau a fectorau

2. Polynomialau
Adnabod y nodweddau: trefn a chyfernodau arweiniol, gwreiddiau, cymesuredd/gwrth gymesuredd
Y perthnasau rhwng gwreiddiau polynomial a’i gyfeirnodau
Polynomialau rhesymegol, ffracsiynau rhannol, Dull Horner ar gyfer rhannu polynomialau.

3. Calcwlws differol cymhwysol
Cyfraddau newid newidynnau ffisegol, cyflymder, cyflymiad
Cymwysiadau geometrig a ffisegol o ddulliau differ

4. Ffwythiannau sylfaenol mewn ffiseg a pheirianneg
Polynomialau, ffwythiannau esbonyddol, logarithm, trigonometrig, hyperbolig a.y.b.. ffwythiannau cyfnodol, eil-ffwythiannau ac odd-ffwythiannau.
Unfathiannau trigonometrig a hyperbolig

5. Calcwlws integrol cymhwysol
Datblygu calcwlws integrol a’i gymhwyso i sefyllfaoedd ffisegol : gwaith, egni pŵer. Mas, dosraniadau dwysedd, canolbwynt mas, Gwasgedd a hydrostateg; mudiant o ffwythiannau cyflymiad; (holl wedi eu rhestru fel cymwysiadau yng nghanlyniadau dysgu calcwlws)
6. Rhifau cymhlyg
Rhinweddau Algebreg;
cynrychiolaeth geometrig yn y plan cymhlyg;
Fformwla Euler’s, Gwreiddiau undod
Cymwysiadau i theori tonnau

7.Cyfresi
Ehangiad cyfres Taylor, hefo cymhwysiadau I fodelu ffisegol.
Materion cydgyfeirio


8. Hafaliadau differol cyffredinol Dosbarthu hafaliadau differol:

Trefn, cyffredinol v rhannol, homogenedd, llinoldeb
Hafaliadau'r drefn gyntaf hefo newidynnau y gall eu rhannu. Dadfeiliad ymbelydrol, deddf oeri Newton, disgyn hefo ffrithiant aer, amodau terfyn (h.y.. amodau cychwynnol).

Hafaliadau homogenaidd drefn gyntaf. Dull ffactor integreiddio.
Datrysiadau ecwilibriwm a’u sefydlogrwydd

Hafaliadau an-homogenaidd. Ffwythiant penodol. Osgiliadau wedi’u gyrru.
HDC llinol a chyfernodau cyson.
Polynomial nodweddiadol. Gor-ddampio a tan ddampio

Cymwysiadau ffisegol: Tonnau sefydlog, osgiliadwyr mecanyddol a thrydanol.

9. Cyflwyniad i theori matricsau Trawsffurfiadau llinol yn y plan
Matricsau 2×2 : hunaniaeth, cyfansoddiad,
penderfynydd, gwrthdroad, datrys hafaliadau cydamserol
Eigenfectorau ac eigenwerthoedd
Primer ar gyfer matricsau n×n
Cymwysiadau mewn ffiseg a pheirianneg

Module skills

Skills type

Skills details

Application of Number Datrys Problemau, Digwyddir cymhwyso gyda rhifau mewn esiamplau.
Communication Cyfathrebu: Bydd myfyrwyr angen esbonio diffiniadau mathemategol yn gryno.
Improving own Learning and Performance Mae cyfle i ddysgu o adborth yn y gweithdai ac i wella perfformiad.
Problem solving Caiff problemau mathemategol eu datrys yn yr holl weithdai. Wedi’i asesu yn y Prawf a'r Arholiad
Research skills Caiff sgiliau ymchwil eu datblygu drwy ddarllen ar y cefndir ar gynnwys y modiwl
Subject Specific Skills Cyfieuthu problemau ffisegol i fodelau mathemategol a modelau.
Team work Mae cyfle i weithio mewn grwpiau yn y gweithdai ble caiff myfyrwyr eu hannog i weithio gyda’i gilydd i ddatrys problemau ac i ddysgu oddi wrth ei gilydd.

Notes

This module is at CQFW Level 4