Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Fizyka
Koordynator przedmiotu:
dr Edward Mulas
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Mechanika i Budowa Maszyn
Grupa przedmiotów:
Obowiązkowe
Kod przedmiotu:
WS1A_07_01
Semestr nominalny:
1 / rok ak. 2020/2021
Liczba punktów ECTS:
3
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
Wykłady: liczba godzin według planu studiów - 15, przygotowanie do zajęć - 10, zapoznanie ze wskazaną literaturą - 15, przygotowanie do zaliczenia - 20, razem - 60; Ćwiczenia: liczba godzin według planu studiów - 15, przygotowanie do zajęć - 5, przygotowanie do kolokwium - 10, razem - 30; Razem - 90
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
Wykłady - 15 h; Ćwiczenia - 15 h; Razem 30 h = 1,2 ECTS
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
0
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład15h
  • Ćwiczenia15h
  • Laboratorium0h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
-
Limit liczby studentów:
Wykład: min. 15; Ćwiczenia: 20 - 30
Cel przedmiotu:
Uzyskanie wiedzy z fizyki klasycznej i współczesnej potrzebnej do rozwiązywania problemów inżynierskich. Zapoznanie z podstawami fizycznymi nowoczesnych urządzeń technicznych. Wykształcenie świadomości zagrożeń środowiska człowieka i zapoznanie się z ich podstawami fizycznymi.
Treści kształcenia:
W1. Wektory i skalary. Dodawanie wektorów, iloczyn skalarny, iloczyn wektorowy, mnożenie wektorów, skalar , składowa wektora, układ współrzędnych, współrzędne wektora W2. Ruch prostoliniowy. Pochodne i całki - definicja i podstawowe własności pochodnych i całek. Interpretacja geometryczna Kinematyka , pochodna wektora po czasie, prędkość chwilowa , prędkość średnia, położenie, wektor wodzący, ruch , przyspieszenie, ruch prostoliniowy jednostajnie przyspieszony, ruch prostoliniowy jednostajny W3. Ruch w dwóch i trzech wymiarach. Prędkość kątowa , przyspieszenie dośrodkowe , przyspieszenie kątowe , ruch jednostajny po okręgu, rzut ukośny , tor ruchu . Pochodne i całki zmiennych kinematycznych W4. Siła i ruch. Inercjalny układ odniesienie, nieinercjalny układ odniesienia, siła, siła normalna, siła pozorna, siła wypadkowa, siła tarcia, układ odniesienia, zasady dynamiki Newtona W5. Dynamiczne równanie ruchu. Równanie różniczkowe liniowe II rzędu - podstawy matematyczne. Dynamiczne równanie ruchu dla sił zależnych od położenia, prędkości i czasu, siła oporu tarcie, tarcie kinetyczne, tarcie statyczne, współczynnik tarcia W6. Energia kinetyczna i praca. Całka , całka oznaczona , energia , energia kinetyczna , moc , praca , siła sprężystości . Stałe i zmienne siły. W7. Energia potencjalna i zachowanie energii. Energia potencjalna , energia potencjalna sprężystości , grawitacyjna energia potencjalna , równowaga, równowaga chwiejna , równowaga obojętna , równowaga trwała , siła zachowawcza , siła niezachowawcza , układ izolowany , zasada zachowania energii W8. Układy cząstek. Siła zewnętrzna , siła wewnętrzna , środek masy , układ o zmiennej masie , układ zamknięty , zasada zachowania pędu W9. Zderzenia. Klasyfikacja zderzeń. Pocisk - tarcza , popęd siły , zasada zachowania pędu , zderzenie , zderzenie całkowicie niesprężyste , zderzenie całkowicie sprężyste W10. Obroty. Ciało sztywne , energia kinetyczna ruchu obrotowego , moment bezwładności , moment siły , prędkość kątowa , przyspieszenie kątowe , środek masy. W11. Toczenie się ciał, moment siły i moment pędu. Druga zasada dynamiki dla ruchu obrotowego , ruch postępowy i obrotowy ,moment pędu, moment siły , stała oś obrotu, toczenie, zasada zachowania momentu pędu W12. Równowaga i sprężystość. Moduł Younga , naprężenie, naprężenie niszczące , naprężenie ścinające , naprężenie objętościowe , równowaga , sprężystość , statyka ciała sztywnego, środek ciężkości W13. Grawitacja. Czarna dziura , grawitacja , grawitacyjna energia potencjalna , krzywizna przestrzeni , ogólna teoria względności , prawa Keplera , prawo powszechnego ciążenia , prędkość ucieczki W14. Drgania. Amplituda , częstość, częstość kołowa , drgania , drgania harmoniczne , drgania harmoniczne tłumione , drgania wymuszone , energia w ruchu harmonicznym , okres , rezonans, ruch harmoniczny , wahadło , wahadło matematyczne , wahadło fizyczne , wahadło torsyjne W15. Pomiar, niepewność pomiarowa. Czas , ciężar , długość, masa - wzorce. Jednostki miary Układu SI, pomiary bezpośrednie i pośrednie, rozkład Gaussa, niepewność pomiarowa. Zasady zaokrąglania wyników pomiarów. Test chi-kwadrat dobroci dopasowania. C 1. Wektory i skalary. C 2. Ruch prostoliniowy. C 3. Ruch w dwóch i trzech wymiarach C 4. Siła i ruch C 5. Dynamiczne równanie ruchu. C 6. Energia kinetyczna i praca. Energia potencjalna i zachowanie energii. C 7. Układy cząstek C 8. Zderzenia C 9. Toczenie się ciał, moment siły i moment pędu. C 10. Równowaga i sprężystość. C 11. Grawitacja. C 12. Drgania. Pomiar, niepewność pomiarowa
Metody oceny:
Dwa kolokwia w semestrze na ćwiczeniach. Na każdym kolokwium może zdobyć 20 pkt.Łacznie 40pkt. Ocena z ćwiczeń: 0-19pkt. - 2,0; 20-23pkt-3.0; 24-26pkt-3,5; 27-30pkt-4,0;31-35pkt-4,5;36-40pkt-5,0. Kolokwium zaliczeniowe z wykładu po pierwszym semestrze za 60 pkt. Ocena z wykładu: 0-29pkt-2,0; 30-34pkt-3,0; 35-40pkt-3,5; 41-49pkt-4,0; 50-55pkt-4,5, 56-60pkt-5,0. Łącznie w pierwszym semestrze student może zdobyć 100pkt. Końcowa ocena z zaliczenia jest określana według kryterium: 50- 60 pkt- 3.0 61-70 pkt-3.5 71-80 pkt - 4.0 81- 90pkt. -4.5 91- 100pkt - 5.0
Egzamin:
nie
Literatura:
"1. R. Resnick, D. Halliday, J. Walker. Podstawy Fizyki t.1 - 5, PWN, Warszawa 2005. 2. E. Mulas, R. Rumianowski, Rachunek niepewności pomiaru w pracowni fizycznej – Nowa kodyfikacja, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2002. 3. J. Walker. Podstawy Fizyki. Zbiór zadań. PWN, Warszawa 2005 4. J. Orear. Fizyka. T I i II, WNT, Warszawa 1998."
Witryna www przedmiotu:
-
Uwagi:
Program studiów, w tym nowe specjalności dostosowane do potrzeb rynku pracy, przygotowany w ramach zadania 7 projektu NERW PW

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Charakterystyka W01_02
Ma wiedzę w zakresie fizyki klasycznej oraz podstaw fizyki relatywistycznej i kwantowej, w szczególności: - podstawową wiedzę na temat ogólnych zasad fizyki, wielkości fizycznych i oddziaływań fundamentalnych -uporządkowaną wiedzę z mechaniki punktu materialnego i bryły sztywnej, ruchu drgającego i falowego, termodynamiki i fizyki statystycznej, elektryczności, magnetyzmu, optyki i podstaw mechaniki kwantowej w ujęciu schredingera - podstawową wiedzę z mechaniki relatywistycznej, fizyki ciała stałego i fizyki jądrowej. Ma wiedzę na temat zasad przeprowadzania i opracowania wyników pomiarów fizycznych, rodzajów niepewności pomiarowych i sposobów ich wyznaczania.
Weryfikacja: Zaliczenie pisemne obejmujące zadania i zagadnienia teoretycznego po pierwszym semestrze (W1 - W15); Kolokwium na zajęciach ćwiczeniowych: C6, C10, C15
Powiązane charakterystyki kierunkowe: M1A_W01_02
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Charakterystyka U09_03
Potrafi wykorzystać poznane zasady i metody fizyki oraz odpowiednie narzędzia matematyczne do rozwiązywania typowych zadań z mechaniki, termodynamiki, fizyki statystycznej, elektryczności, magnetyzmu, optyki i podstaw mechaniki kwantowej.
Weryfikacja: Zaliczenie pisemne obejmujące zadania i zagadnienia teoretyczne po pierwszym semestrze (W1 - W15); Kolokwium na zajęciach ćwiczeniowych: C6, C10, C15
Powiązane charakterystyki kierunkowe: M1A_U09_03
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Charakterystyka K02_02
Ma świadomość zagrożeń dla środowiska człowieka i zna podstawy fizyczne tych zagrożeń.
Weryfikacja: Zaliczenie pisemne obejmujące zadania i zagadnienia teoretycznego po pierwszym semestrze (W1 - W15)
Powiązane charakterystyki kierunkowe: M1A_K02_02
Powiązane charakterystyki obszarowe: