Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Fizyka
Koordynator przedmiotu:
dr hab. / Janusz Kempa / adiunkt z habilitacją
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Inżynieria Środowiska
Grupa przedmiotów:
Wspólne dla wydziału
Kod przedmiotu:
WS1A_07_01
Semestr nominalny:
1 / rok ak. 2023/2024
Liczba punktów ECTS:
3
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
Wykłady: liczba godzin według planu studiów - 15, zapoznanie ze wskazaną literaturą - 10, przygotowanie do zaliczenia - 15, razem - 40; Ćwiczenia: liczba godzin według planu studiów - 15, przygotowanie do zajęć - 10, przygotowanie do kolokwium - 10, razem - 35; Razem – 75
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
Wykłady - 15h, Ćwiczenia - 15h. Razem: 30h=1,2 ECTS
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
0,0
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład15h
  • Ćwiczenia15h
  • Laboratorium0h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
brak
Limit liczby studentów:
Wykłady - 15h; Ćwiczenia - 15h; Razem 30h = 1,2 ECTS
Cel przedmiotu:
Celem przedmiotu jest uzyskanie przez studenta wiedzy, umiejętności w zakresie: zasad i metod fizyki oraz odpowiednich narzędzi matematycznych do rozwiązywania typowych zadań z mechaniki, termodynamiki, fizyki statystycznej, elektryczności, magnetyzmu, optyki i podstaw mechaniki kwantowej.. Potrafi przeprowadzić podstawowe pomiary fizyczne oraz opracować i przedstawić ich wyniki, w szczególności: potrafi zbudować prosty układ pomiarowy z wykorzystaniem standardowych urządzeń pomiarowych, zgodnie z zadanym schematem i specyfikacją, - potrafi wyznaczyć wyniki i niepewności pomiarów bezpośrednich i pośrednich, - umie dokonać oceny wiarygodności wyników pomiarów i ich niepewności w kontekście posiadanej wiedzy fizycznej.
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 - Sprawdzian I C 7 - Energia kinetyczna i praca. Energia potencjalna i zachowanie energii. C 8 - Układy cząstek C 9 - Zderzenia C 10 - Sprawdzian II C 11 - Toczenie się ciał, moment siły i moment pędu. C 12 - Równowaga i sprężystość. C 13 - Grawitacja. C 14 - Drgania. Pomiar, niepewność pomiarowa C 15 - Sprawdzian III
Metody oceny:
1. Treści przedmiotu Fizyka 1 są realizowane poprzez wykład i ćwiczenia rachunkowe. 2. Na pierwszych zajęciach prezentowany jest studentom regulamin przedmiotu, a w nim cel i zakres merytoryczny prowadzonych zajęć dydaktycznych, założone efekty uczenia się, harmonogram etapowej i/lub końcowej weryfikacji osiągnięcia efektów uczenia się, w szczególności terminów sprawdzianów pisemnych oraz terminów złożenia sprawozdań z wykonania ćwiczeń, listę zalecanej literatury, terminy i miejsce konsultacji z uwzględnieniem terminów planowych zajęć studentów. 3. Ćwiczenia rachunkowe są obligatoryjne. Na każdych zajęciach sprawdzana jest obecność studenta. Dopuszczalny limit nieobecności w semestrze to dwie nieobecności. Większa ilość nieobecności może zostać usprawiedliwiona po przedstawieniu zwolnienia lekarskiego. 4. Student w semestrze pisze dwa kolokwia na ćwiczeniach. Z każdego kolokwium może uzyskać 20pkt ( łącznie 40pkt). Ćwiczenia są zaliczone jeżeli student uzyskał łącznie z obu sprawdzianów co najmniej 20pkt. Student ma prawo pisać jedno kolokwium poprawkowe. Na kolokwiach student korzysta z kalkulatora naukowego. 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. Na koniec semestru student pisze kolokwium zaliczeniowe z wykładu 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 5. Ocena ze sprawdzianu przekazywana jest do wiadomości studentów niezwłocznie po sprawdzeniu prac i dokonaniu ich oceny (forma przekazywania ocen do ustalenia ze studentami w trakcie zajęć). Ocena końcowa z wykładów przekazywana jest do wiadomości studentów w formie uzgodnionej ze studentami. 6. Jeżeli podczas weryfikacji osiągnięcia efektów uczenia się zostanie stwierdzona niesamodzielność pracy studenta lub korzystanie przez niego z materiałów lub urządzeń innych niż dozwolone w regulaminie przedmiotu, student uzyskuje ocenę niedostateczną i traci prawo do zaliczenia przedmiotu w jego bieżącej realizacji. 7. Prowadzący zajęcia umożliwia studentowi wgląd do jego ocenionych prac pisemnych do końca danego roku akademickiego w terminach konsultacji 8. Na rejestrowanie dźwięku i obrazu przez słuchaczy w trakcie zajęć należy uzyskać zgodę prowadzącego zajęcia. W przypadku uzyskania takiej zgody zarejestrowane materiały nie mogą być udostępniane publicznie
Egzamin:
nie
Literatura:
1. Resnick R., Halliday D., Fizyka t.1 i 2, PWN, Warszawa, 1998 2. Mulas E., Rumianowski R., Rachunek niepewności pomiaru w pracowni fizycznej – Nowa kodyfikacja, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2002 3. Walker J., Podstawy Fizyki. Zbiór zadań, PWN, Warszawa, 2005
Witryna www przedmiotu:
brak
Uwagi:
Program studiów dostosowany do potrzeb społeczno-gospodarczych w ramach zadania 8 projektu NERW PW

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Charakterystyka W01_03
Ma wiedzę z zakresu fizyki klasycznej oraz podstaw fizyki współczesnej, przydatną do formułowania i rozwiązywania prostych zadań inżynierskich.
Weryfikacja: Kolokwium (W1 - W9), (C1 - C9)
Powiązane charakterystyki kierunkowe: I1A_W01_03
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_WG.o
Charakterystyka W07_01
Zna podstawy fizyczne nowoczesnej inżynierii.
Weryfikacja: Kolokwium (W1 - W9), (C1 - C9)
Powiązane charakterystyki kierunkowe: I1A_W07_01
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_WG.o

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Charakterystyka U08_01
Potrafi opracować wyniki pomiaru. Potrafi obliczyć niepewności pomiarowe.
Weryfikacja: Kolokwium (C1 - C9)
Powiązane charakterystyki kierunkowe: I1A_U08_01
Powiązane charakterystyki obszarowe: III.P6S_UW.o
Charakterystyka U09_04
Potrafi wykorzystać poznane zasady i metody fizyki oraz odpowiednie narzędzia matematyczne do rozwiązywania typowych zadań inżynierskich.
Weryfikacja: Kolokwia C15 i C20.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: I1A_U09_04
Powiązane charakterystyki obszarowe: III.P6S_UW.o