Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Fizyka III
Koordynator przedmiotu:
mgr inż. Andrzej Kubiaczyk
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Mechatronika
Grupa przedmiotów:
Obowiązkowe
Kod przedmiotu:
Semestr nominalny:
4 / rok ak. 2019/2020
Liczba punktów ECTS:
2
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
1) Liczba godzin bezpośrednich (20h): a) Laboratorium: 20h; 2) Liczba godzin pracy własnej studenta (40h): a) Przygotowanie do zajęć laboratoryjnych: 20h; b) Opracowanie sprawozdań z ćwiczeń laboratoryjnych: 20h; Razem: 60 (2 ECTS);
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
1 punkt ECTS - liczba godzin bezpośrednich (20h): a) Laboratorium: 20h;
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
1,5 punktu ECTS - 40h w tym: a) Laboratorium: 20h; b) Opracowanie sprawozdań z ćwiczeń laboratoryjnych: 20h; Razem: 40 (1,5 ECTS);
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład0h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium0h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Nie jest wymagane wcześniejsze zaliczenie innych przedmiotów. Wymagana jest znajomość podstaw fizyki na poziomie maturalnym. Zalecane jest wcześniejsze odbycie kursu Fizyki 1 i 2 i Matematyki 1.
Limit liczby studentów:
Brak limitu
Cel przedmiotu:
Celem zajęć jest zapoznanie studentów ze zjawiskami fizycznymi w zakresie podstaw fizyki, z zasadami przeprowadzania pomiarów wielkości fizycznych, analizy wyników tych pomiarów, tworzenia wykresów, obliczania niepewności wyznaczonych wielkości, metod weryfikacji założonych wielkości teoretycznych oraz dokumentowania wyników pracy.
Treści kształcenia:
Program przedmiotu obejmuje następujące treści merytoryczne z następujących dziedzin fizyki: MECHANIKA, DYNAMIKA I DRGANIA - Wahadło matematyczne. Mechanika bryły sztywnej. Drgania harmoniczne. Drgania tłumione w obwodzie szeregowym RLC. Współczynnik tłumienia, częstość drgań własnych, logarytmiczny dekrement drgań. Prawa Kirchhoffa. Przesunięcie fazowe i amplituda napięcia zmiennego na kondensatorze w szeregowym obwodzie RLC. Dobroć obwodu, współczynnik tłumienia. Drgania relaksacyjne. TERMODYNAMIKA - Zależność temperatury wrzenia od ciśnienia. Wyznaczanie współczynnika kappa dla powietrza metodą Clementa Desormesa. Prawa termodynamiki, przemiany gazowe, własności par, przejścia fazowe. Równanie izotermy van der Waalsa. Strumień ciepła. Prawo Fouriera. Prawo Newtona przepływu ciepła przez powierzchnię. Mechanizmy przenoszenia ciepła w ciele stałym. Generacja i anihilacja ciepła. Teoria ciepła właściwego Debye’a. Drgania sieci krystalicznej. Rozwiązanie równania przepływu ciepła w przypadku sinusoidalnej fali temperatury. OPTYKA - Dyfrakcja światła. Rozkład natężeń światła w obrazie dyfrakcyjnym. Zasada Huygensa. Zasada Bobineta. Podstawy optyki falowej. Siatka dyfrakcyjna. Wyznaczanie długości fali światła generowanych przez atomy różnych pierwiastków. Obserwacja pierścieni Newtona w świetle lampy sodowej oraz światła o nieznanej długości fali. Podstawy optyki geometrycznej. Interferometr Michelsona – wyznaczanie długości fali świetlnej. Wyznaczanie współczynnika załamania światła dla różnych rodzajów szkła i cieczy. Podstawy optyki geometrycznej. Rozszczepienie światła w pryzmacie. Zależność współczynnika załamania od długości fali. Polaryzacja fali elektromagnetycznej, metody polaryzowania światła. Skręcenie płaszczyzny polaryzacji światła, aktywność optyczna naturalna i wymuszona (zjawisko Faraday’a). FIZYKA WSPÓŁCZESNA - Model atomu Bohra. Stała Rydberga. Liniowe widma emisyjne. Ruch ładunku w polu elektrycznym i magnetycznym. Siła Lorentza. Efekt fotoelektryczny zewnętrzny. Równanie Einsteina i cząsteczkowa teoria światła. Dyfrakcja elektronów i dyfrakcja światła na sieci krystalicznej. Równania de Broglie’a i Bragga. Emisja termiczna, polowa i wtórna elektronów. Praca wyjścia elektronów z metalu WŁASNOŚCI MATERII - Zjawisko piezoelektryczne. Prawo Hooke’a. Skalowanie galwanometru w jednostkach ładunku. Podatność magnetyczna paramagnetyków i diamagnetyków. Oddziaływanie materii z polem magnetycznym. Ferromagnetyzm. Ferromagnetyk w polu magnetycznym. Materiały magnetyczne twarde i miękkie. Pętla histerezy. Temperatura Curie. Prawo Curie –Weissa.
Metody oceny:
System punktowy, na ocenę końcowa składa się ocena z każdego ćwiczenie (na ocenę składa się ocena z przygotowania i ocena samodzielnie wykonanego sprawozdania) oraz ocena z kolokwium z metod określania niepewności pomiarów. Do zaliczenia przedmiotu konieczne jest zdobycie co najmniej 50% maksymalnej liczby punktów.
Egzamin:
nie
Literatura:
Do wszystkich ćwiczeń dostępne są on-line instrukcje, czyli kilku lub kilkunastostronicowe opracowania zawierające podstawy fizyczne danego ćwiczenia, opis wykonania i analizy pomiarów, pytania kontrolne oraz literaturę właściwą dla danego zagadnienia. Przykładowe podstawowe podręczniki ogólnego kursu fizyki: D. Halliday, R. Resnick, J. Walker, Podstawy fizyki, PWN 2005 J. Orear, Fizyka, PWN 1990 Cz. Bobrowski, Fizyka – krótki kurs, WNT 1993
Witryna www przedmiotu:
labfiz1p.if.pw.edu.pl
Uwagi:

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Charakterystyka FIZ3z_nst_W01
Ma wiedzę w zakresie mechaniki, dynamiki i drgań pozwalającym na rozumienie podstawowych zjawisk fizycznych w tych dziedzinach
Weryfikacja: Kolokwium wstępne przed rozpoczęciem ćwiczenia
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W02
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_WG.o
Charakterystyka FIZ3z_nst_W02
Ma wiedzę w zakresie własności elektrycznych i magnetycznych materii pozwalającym na rozumienie podstawowych zjawisk fizycznych w tej dziedzinie
Weryfikacja: Kolokwium wstępne przed rozpoczęciem ćwiczenia
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W02
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_WG.o
Charakterystyka FIZ3z_nst_W03
Ma wiedzę w zakresie optyki pozwalającym na rozumienie podstawowych zjawisk fizycznych w tej dziedzinie
Weryfikacja: Kolokwium wstępne przed rozpoczęciem ćwiczenia
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W02
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_WG.o
Charakterystyka FIZ3z_nst_W04
Ma wiedzę w zakresie fizyki współczesnej pozwalającym na rozumienie podstawowych zjawisk fizycznych w tej dziedzinie
Weryfikacja: Kolokwium wstępne przed rozpoczęciem ćwiczenia
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W02
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_WG.o
Charakterystyka FIZ3z_nst_W05
Ma wiedzę w zakresie obliczania niepewności, analizy wyników, metod weryfikacji hipotez i wizualizacji wyników pomiarów
Weryfikacja: Kolokwium + ocena sprawozdania
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W10, K_W01, K_W02
Powiązane charakterystyki obszarowe: III.P6S_WG, I.P6S_WG.o

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Charakterystyka FIZ3z_nst_U01
Potrafi zabudować prosty układ pomiarowy zgodnie z zadanym schematem i specyfikacją oraz sprawdzić poprawność jego działania
Weryfikacja: Ocena w trakcie zajęć
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U10, K_U11
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_UW.o, III.P6S_UW.o, I.P6S_UK
Charakterystyka FIZ3z_nst_U02
Potrafi samodzielnie przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary wspomagane komputerowo
Weryfikacja: Obserwacja w trakcie zajęć i ocena sprawozdania z ćwiczenia
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U10, K_U11
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_UW.o, III.P6S_UW.o, I.P6S_UK
Charakterystyka FIZ3z_nst_U03
Potrafi wizualizować i analizować wyniki pomiarów, obliczać niepewności wyznaczonych wielkości oraz weryfikować doświadczalnie założone zależności teoretyczne
Weryfikacja: Ocena sprawozdania z ćwiczenia
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U11
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_UK, III.P6S_UW.o
Charakterystyka FIZ3z_nst_U04
Potrafi dokumentować wyniki pracy i przedstawić je w formie pisemnego opracowania
Weryfikacja: Ocena sprawozdania z ćwiczenia
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U01, K_U02, K_U11
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_UW.o, I.P6S_UK, III.P6S_UW.o

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Charakterystyka FIZ3z_nst_K01
Potrafi pracować w grupie
Weryfikacja: Ocena w trakcie zajęć
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_K04
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_KO, I.P6S_KR