Wstęp do fizyki

obowiązkowe

Student powinien posiadać wiedzę, umiejętności i rozumienie materiału określonego przez podstawę programową z fizyki i matematyki dla szkoły podstawowej i ponadpodstawowej.

w sali

Celem wykładu jest przedstawienie koncepcji naukowego opisu przyrody opierającego się na obserwacjach i doświadczeniach, wprowadzaniu nowych pojęć fizycznych za pomocą których można dokonać matematycznego opisu praw przyrody.

Omawiane są podstawowe pojęcia i koncepcje w zakresie mechaniki klasycznej, termodynamiki, elektromagnetyzmu, mechaniki kwantowej budowy atomu i jądra atomowego.

Na zajęciach laboratoryjnych studenci wykonują doświadczenia z wykorzystaniem komputerowych metod zbierania danych zaś na konwersatorium rozwiązują zadania i problemy niektórych zagadnień poruszanych na wykładach.

Profil studiów: ogólnoakademcki

Forma studiów: stacjonarne

Rodzaj przedmiotu: obowiązkowy, moduł 1 Podstawy Fizyki

Dziedzina i dyscyplina nauki: Dziedzina nauk ścisłych i przyrodniczych, Dyscyplina nauki fizyczne

Rok studiów/semestr: 1 rok, 1 semestr, studia I stopnia

Wymagania wstępne: student powinien posiadać wiedzę, umiejętności i rozumienie materiału określonego przez podstawę programową z fizyki i matematyki dla szkoły podstawowej i ponadpodstawowej (https://men.gov.pl/wp-content/uploads/2011/02/zalaczniknr4.pdf).

Liczba godzin zajęć dydaktycznych: wykład 30 godz, konwersatorium 30 godz., laboratorium 30 godz

Metody dydaktyczne: wykład, pokazy, praca laboratoryjna, ćwiczenia rachunkowe, rozwiązywanie zadań, dyskusja, konsultacje, kolokwia, praca własna studenta w domu.

Punkty ECTS: 8

Bilans nakładu pracy studenta: udział w wykładach (30 godz.), udział w konwersatorium (30 godz.), udział w laboratorium (30 godz.),

praca własna (rozwiązywanie zadań, problemów) w domu (30 godz.),

przygotowanie do egzaminu pisemnego i ustnego (48 godz.).

Wskaźniki ilościowe: nakład pracy studenta związany z zajęciami wymagającym bezpośredniego udziału nauczyciela - 90 godz., 5,4 ECTS; nakład pracy studenta związany z zajęciami o charakterze praktycznym - 30 godz., 1,2 ECTS.

Na wykładzie są omawiane następujące zagadnienia:

* Rozwój nauki i rozwój fizyki, wprowadzanie wielkości mierzalnych.

* Skalary, wektory pochodna

* Układ odniesienia, wielkości kinematyczne i dynamiczne

* Ciała makroskopowe

* Zasady zachowania

* Grawitacja

* Sprężyny, drgania i fale mechaniczne

* Termodynamika

* Elektryczność i Magnetyzm

* Mechanika kwantowa

* Budowa atomu i jądra atomowego

* Zastosowania fizyki i jej znaczenie dla społeczeństwa

Na konwersatorium rozwiązywane są zadania z zakresu:

* Skalary, wektory, układy odniesienia.

* Wielkości kinematyczne i dynamiczne, mechanika punktu materialnego

* Ciała makroskopowe.

* Grawitacja.

* Sprężyny, drgania i fale.

* Zasady zachowania

* Elementy termodynamiki.

* Elementy elektrostatyki.

* Elementy magnetostatyki.

* Elementy fizyki fal elektromagnetycznych.

* Elementy fizyki atomu.

* Elementy fizyki jądra atomowego.

Na zajęciach laboratoryjnych wykonywane są doświadczenia:

* Badanie drgań tłumionych w układzie wahadła sprężynowego.

* Rozkładanie wektorów na składowe za pomocą układu z czujnikami pomiaru siły.

* Badanie procesów ładowania i rozładowania kondensatora w układzie RC.

* Badania drgań w układzie RLC

* Badanie zjawisk rezonansowych.

* Wyznaczenie prędkości dźwięku.

* Komputerowe sterowanie w układzie automatycznej regulacji

Literatura zalecana

1) S. J. Ling, J. Sanny, W. Moebs, Fizyka dla szkół wyższych, OpenStax Polska, 2018 (podręcznik dostępny w wersji elektronicznej)

2) Robert Resnick, David Halliday, Jearl Walker, Podstawy fizyki Tom 1-5, Wydawnictwo Naukowe PWN, 2015

Literatura uzupełniająca

1) A.K. Wroblewski, J. A. Zakrzewski, Wstęp do fizyki, PWN

Wiedza, absolwent zna i rozumie:

KP6_WG1 w zaawansowanym stopniu, koncepcje, zasady i teorie właściwe dla fizyki i astronomii w zakresie

przewidzianym programem kształcenia;

KP6_WG2 techniki matematyki wyższej w zakresie niezbędnym dla ilościowego opisu, zrozumienia oraz

modelowania problemów fizycznych o średnim poziomie złożoności;

Umiejętności, absolwent potrafi:

KP6_UW1 analizować problemy z zakresu nauk fizycznych i astronomii oraz znajdować ich rozwiązania w

oparciu o poznane twierdzenia i metody;

KP6_UW2 wykonywać analizy ilościowe oraz formułować na tej podstawie wnioski jakościowe;

KP6_UW3 planować i wykonywać proste badania doświadczalne lub obserwacje z zakresu fizyki oraz

analizować ich wyniki;

Kompetencje społeczne, absolwent jest gotów do:

KP6_KK1 krytycznej oceny posiadanej wiedzy i odbieranych treści

Ocena z konwersatorium zależy od wyniku punktowego za kolokwia, aktywność i obecność na zajęciach.

Ocena z laboratorium jest funkcją liczby punktów zebranych za przygotowanie, przeprowadzenie i sprawozdanie przeprowadzonych eksperymentów.

Egzamin końcowy jest w formie ustnej. Studenci odpowiadają na pytania. Lista pytań jest jawna i ustalona po zakończeniu cyklu wykładów.