Uniwersytet w Białymstoku - Centralny System Uwierzytelniania
Strona główna

Mechanika

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 390-FG1-1MECH
Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (brak danych)
Nazwa przedmiotu: Mechanika
Jednostka: Wydział Fizyki
Grupy: fizyka gier komputerowych 1 rok I stopień sem. letni 2024/2025
Punkty ECTS i inne: 8.00 Podstawowe informacje o zasadach przyporządkowania punktów ECTS:
  • roczny wymiar godzinowy nakładu pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się dla danego etapu studiów wynosi 1500-1800 h, co odpowiada 60 ECTS;
  • tygodniowy wymiar godzinowy nakładu pracy studenta wynosi 45 h;
  • 1 punkt ECTS odpowiada 25-30 godzinom pracy studenta potrzebnej do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się;
  • tygodniowy nakład pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się pozwala uzyskać 1,5 ECTS;
  • nakład pracy potrzebny do zaliczenia przedmiotu, któremu przypisano 3 ECTS, stanowi 10% semestralnego obciążenia studenta.
zobacz reguły punktacji
Język prowadzenia: polski
Rodzaj przedmiotu:

obowiązkowe
Założenia (opisowo):

Student uczestniczący w wykładzie, ćwiczeniach rachunkowych i laboratorium powinien posiadać podstawową wiedzę w zakresie matematyki i fizyki nabytą we wcześniejszym cyklu kształcenia.

Skrócony opis:

Wykład, kowersatorium i laboratorium z mechaniki mają na celu poznanie przez studentów podstawowych pojęć, zasad i teorii fizycznych funkcjonujących na gruncie fizyki klasycznej. Poznanie struktury fizyki jako dyscypliny naukowej. Zrozumienie znaczenia eksperymentu fizycznego jako sposobu weryfikacji koncepcji teoretycznych. Umiejętność rozwiązywania podstawowych problemów fizycznych z wykorzystaniem podstawowych praw fizycznych. Treści przekazywane podczas wykładu dotyczą:

1) mechaniki punktu materialnego i bryły sztywnej,

2) podstawowych zasad zachowanie w przyrodzie,

3) oddziaływań grawitacyjnych,

4) statyki i dynamiki płynów,

5) fale sprężyste.
Pełny opis:

Profil studiów: ogólnoakademicki

Forma studiów: stacjonarne

Rodzaj przedmiotu:obowiązkowy

Dziedzina i dyscyplina naukowa: Dziedzina nauk ścisłych i przyrodniczych, Dyscyplina Fizyka

Rok studiów/semestr: 1 rok / 2 semestr

Wymagania wstępne: student uczestniczący w wykładzie, ćwiczeniach rachunkowych i laboratorium powinien posiadać podstawową wiedzę w zakresie matematyki i fizyki nabytą we wcześniejszym cyklu kształcenia

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

Metody dydaktyczne: wykład, pokazy w trakcie wykładu, rozwiązywanie problemów i zadań, dyskusja, konsultacje, praca własna studenta w domu

Punkty ECTS: 8

Bilans nakładu pracy studenta: udział w wykładach (30 godz), udział w konwersatorium (30 godz),udział w laboratoriach (30 godz.), udział w konsultacjach (15 godz), praca własna w domu (55 godz), przygotowanie samodzielne do kolokwiów i egzaminu (30 godz.), przygotowanie sprawozdań laboratoryjnych (20 godz.)

Wskaźniki ilościowe: nakład pracy studenta związany z zajęciami wymagającymi bezpośredniego udziału nauczyciela - 5 ECTS, nakład pracy studenta związany z zajęciami o charakterze praktycznym - 3 ECTS.

Studenci uczestniczą w wykładach wzbogaconych o pokazy eksperymentów ilustrujących przekazywane treści. W trakcie zajęć rachunkowych studenci otrzymują listy zadań do samodzielnego rozwiązania, których treść jest skorelowana z treścią wykładu. Podczas zajęć przedstawiają ich rozwiązania. Prowadzący zwraca szczególną uwagę na rozumienie używanych pojęć, klarowność prezentacji, stymuluje grupę do zadawania pytań i dyskusji. Laboratorium polega na wykonywaniu samodzielnie prostych eksperymentów oraz wykonaniu raportu ze szczególnym uwzględnieniem analizy niepewności pomiarowych. Identyczne ćwiczenia wykonywane są w oparciu o aplety komputerowe symulujące podstawowe modele mechaniczne.

Treści merytoryczne

1) Podstawowe wielkości fizyczne, międzynarodowy układ jednostek SI, wielkości wektorowe i skalarne, podstawy algebry wektorów, układy współrzędnych - kartezjański.

2) Kinematyka punktu materialnego - wektor położenia, przemieszczenie, droga, czas, prędkość średnia i chwilowa, przyspieszenie średnie i chwilowe, równanie ruchu, ruch harmoniczny.

3) Przykłady ruchu na płaszczyźnie - rzut poziomy, rzut ukośny, ruch po okręgu (prędkość i przyspieszenie kątowe, przyspieszenie styczne i dośrodkowe).

4) Dynamika punktu materialnego. Pojęcie siły masy, pędu. Układ odniesienia inercjalny i nieinercjalny. Zasady dynamiki Newtona. Przykłady ważnych sił (grawitacyjna, tarcia, oporu, dośrodkowa). Pozorne siły bezwładności.

5) Ciążenie powszechne. Prawo powszechnego ciążenia, prawa Keplera, masa bezwładna i grawitacyjna, pole grawitacyjne i jego natężenie, energia potencjalna w polu grawitacyjnym.

6) Praca, energia, moc. Energia kinetyczna, praca sił ciężkości, praca sił sprężystości, siły zachowawcze i niezachowawcze, energia potencjalna. Zasada zachowania energii.

7) Zasada zachowania pędu. Środek masy i środek ciężkości, pęd układu punktów materialnych, zderzenia sprężyste i niesprężyste.

8) Ruch obrotowy. Pojęcie bryły sztywnej, opis ruchu obrotowego, moment pędu, moment bezwładności, twierdzenie Steinera, II zasada dynamiki ruchu obrotowego, zasada zachowania momentu pędu, energia kinetyczna ruchu obrotowego.

9) Fale w ośrodkach sprężystych. Fale mechaniczne (poprzeczne i podłużne), zmienne opisujące ruch falowy, równanie fali harmonicznej prostej. Sprężystość, prawo Hooke'a, pojęcie modułu Younga i modułu ściśliwości objętościowej. Interferencja fal, odbicie fal, dudnienia, fale dźwiękowe, fala uderzeniowa, efekt Dopplera.

10) Statyka i dynamika płynów. Parametry opisujące płyny. Prawo Pascala, prawo Archimedesa, Charakterystyka przepływu płynów, równanie ciągłości, prawo Bernoulliego.

Konwersatoria:

Ćwiczenia rachunkowe skorelowane z treściami wykładu.

Laboratorium:

1) Omówienie zasad funkcjonowania pracowni fizycznej. Zasady BHP.

2) Metodyka pisania raportów z wykonanych eksperymentów

3) Wykonanie ćwiczenia "Ruch jednostajnie przyspieszony" ; w dwóch wersjach: rzeczywistej (w pracowni) oraz z wykorzystaniem zalecanego w instrukcji apletu.

4) Wykonanie ćwiczenia "Wyznaczanie przyspieszenia grawitacyjnego - wahadło matematyczne" - w dwóch wersjach: rzeczywistej (w pracowni) oraz z wykorzystaniem zalecanego w instrukcji apletu.

5) Wykonanie ćwiczenia "Badanie drgań sprężyny" w dwóch wersjach: rzeczywistej (w pracowni) oraz z wykorzystaniem zalecanego w instrukcji apletu.

6) Wykonanie ćwiczenia "Sprawdzenie twierdzenia Steinera" w wersji rzeczywistej (w pracowni).

7) Wykonanie ćwiczenia "Sprawdzenie prawa Hooke'a dla sprężyny" w dwóch wersjach: rzeczywistej (w pracowni) oraz z wykorzystaniem zalecanego w instrukcji apletu.

8) Wykonanie ćwiczenia "Sprawdzenie prawa Archimedesa" w dwóch wersjach: rzeczywistej (w pracowni) oraz z wykorzystaniem zalecanego w instrukcji apletu.

9) Wykonanie ćwiczenia "Rzut ukośny punktu materialnego" z wykorzystaniem zalecanego w instrukcji apletu.

Literatura:

Literatura zalecana:

1) D.Halliday, R.Resnick, J.Walker „Podstawy fizyki” tom. 1-3 PWN Warszawa 2006

2) D. Halliday, R. Resnick, „Fizyka dla studentów nauk przyrodniczych i technicznych”t. I-II, PWN Warszawa 1998,

3) Instrukcje do ćwiczeń laboratoryjnych z fizyki na stronie internetowej Wydziału Fizyki UwB:

- http://physics.uwb.edu.pl/main/pdf/pracownia1/zbiorcza.pdf

oraz

- http://physics.uwb.edu.pl/wf/wp-content/uploads/2018/03/instrukcja_Lab_Mechanika_FGKiR.pdf

Literatura dodatkowa:

1) R.P.Feynman, R.B.Leighton, M.Sanders, Feynmana wykłady z fizyki, t 1.1, 1.2, PWN, Warszawa 2001

2) L.W. Tarasow, A.N.Tarasowa, :Jak rozwiązywać zadania z fizyki", WSiP, Warszawa 1995

3) H.Szydłowski, "Pracownia fizyczna wspomagana komputerem", PWN, Warszawa 2003

4) H.Szydłowski, "Teoria pomiarów", PWN, Warszawa 1981
Efekty uczenia się:

Student 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;

KP6_WG3: oraz potrafi wytłumaczyć opisy prawidłowości, zjawisk i procesów fizycznych wykorzystujące języki matematyki, w szczególności potrafi samodzielnie odtworzyć podstawowe twierdzenia i prawa;

Student 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;

KP6_UK1: w sposób przystępny przedstawić podstawowe fakty w ramach fizyki, przekazywać wiedzę z zakresu nauk przyrodniczych innym;

Student jest gotów do:

KP6_KK1: krytycznej oceny posiadanej wiedzy i odbieranych treści;

KP6_KK5: rozumienia społecznych aspektów praktycznego stosowania zdobytej wiedzy i umiejętności oraz związanej z tym odpowiedzialności;

KP6_KO2: do zapoznawania się z literaturą naukową i popularnonaukową w celu pogłębiania i poszerzania wiedzy, z uwzględnieniem zagrożeń przy pozyskiwaniu informacji z niezweryfikowanych źródeł, w tym z Internetu;
Metody i kryteria oceniania:

Laboratorium - pytania kontrolne przed wykonaniem doświadczenia. Ocen sprawozdania po wykonaniu doświadczenia. Zaliczenie laboratorium wymaga zdobycia ponad 50% punktów.

Konwersatorium - dwa kolokwia z zadań rachunkowych. Zaliczenie konwersatorium wymaga zdobycia 50% punktów. Kolokwium poprawkowe z całego zakresu przerobionego materiału. Zaliczenie materiału wymaga zdobycia 50% punktów.

Wykład - cotygodniowe krótkie testy kontrolne po zakończeniu podstawowych działów omawianych na wykładzie (zazwyczaj dwa zadania). Bardzo dobre wyniki umożliwiają zaliczenie wykładu. Na zakończenie kształcenia egzamin pisemny. Przystąpienie do egzaminu jedynie w przypadku zaliczenia konwesatorium i laboratorium.

Zajęcia w cyklu "Rok akademicki 2023/24" (zakończony)

Okres: 2023-10-01 - 2024-06-30
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Konwersatorium, 30 godzin więcej informacji
Laboratorium, 30 godzin więcej informacji
Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Dariusz Satuła
Prowadzący grup: Łukasz Łabieniec, Dariusz Satuła, Luba Uba
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Konwersatorium - Zaliczenie na ocenę
Laboratorium - Zaliczenie na ocenę
Wykład - Egzamin

Zajęcia w cyklu "Rok akademicki 2024/25" (w trakcie)

Okres: 2024-10-01 - 2025-06-30
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Konwersatorium, 30 godzin więcej informacji
Laboratorium, 30 godzin więcej informacji
Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Dariusz Satuła
Prowadzący grup: Marta Orzechowska, Dariusz Satuła
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Konwersatorium - Zaliczenie na ocenę
Laboratorium - Zaliczenie na ocenę
Wykład - Egzamin
Skrócony opis:

Treści przekazywane podczas wykładu dotyczą:

1) mechaniki punktu materialnego i bryły sztywnej,

2) podstawowych zasad zachowanie w przyrodzie,

3) oddziaływań grawitacyjnych,

4) statyki i dynamiki płynów,

5) fal sprężystych.
Pełny opis:

Studenci uczestniczą w wykładach wzbogaconych o pokazy eksperymentów ilustrujących przekazywane treści. W trakcie wykładów studenci otrzymują zadania do samodzielnego rozwiązania, których treść jest skorelowana z treścią wykładu.

Treści merytoryczne

1) Podstawowe wielkości fizyczne, międzynarodowy układ jednostek SI, wielkości wektorowe i skalarne, podstawy algebry wektorów, układy współrzędnych - kartezjański, biegunowy, cylindryczny, sferyczny,

2) Kinematyka punktu materialnego - wektor położenia, przemieszczenie, droga, czas, prędkość średnia i chwilowa, przyspieszenie średnie i chwilowe, równanie ruchu, ruch względny,

3) Przykłady ruchu na płaszczyźnie - rzut poziomy, rzut ukośny, ruch po okręgu (prędkość i przyspieszenie kątowe, przyspieszenie styczne i dośrodkowe),

4) Dynamika punktu materialnego. Pojęcie siły masy, pędu. Układ odniesienia inercjalny i nieinercjalny. Zasady dynamiki Newtona. Przykłady ważnych sił (grawitacyjna, tarcia, oporu, dośrodkowa). Pozorne siły bezwładności. Siła Coriolisa.

5) Ciążenie powszechne. Prawo powszechnego ciążenia, prawa Keplera, masa bezwładna i grawitacyjna, pole grawitacyjne i jego natężenie,

6) Praca, energia, moc. Energia kinetyczna, praca sił ciężkości, praca sił sprężystości, siły zachowawcze i niezachowawcze, energia potencjalna. Zasada zachowania energii.

7) Zasada zachowania pędu. Środek masy i środek ciężkości, pęd układu punktów materialnych, zderzenia sprężyste i niesprężyste, popęd siły,

8) Ruch obrotowy. Pojęcie bryły sztywnej, opis ruchu obrotowego, moment pędu, moment bezwładności, twierdzenie Steinera, II zasada dynamiki ruchu obrotowego, zasada zachowania momentu pędu, energia kinetyczna ruchu obrotowego, precesja, efekt żyroskopowy,

9) Fale w ośrodkach sprężystych. Fale mechaniczne (poprzeczne i podłużne), zmienne opisujące ruch falowy, równanie fali harmonicznej prostej. Sprężystość, prawo Hooke'a, pojęcie modułu Younga i modułu ściśliwości objętościowej. Interferencja fal, odbicie fal, dudnienia, fale dźwiękowe, fala uderzeniowa, efekt Dopplera,

10) Statyka i dynamika płynów. Parametry opisujące płyny. Prawo Pascala, prawo Archimedesa, Charakterystyka przepływu płynów, równanie ciągłości, prawo Bernoulliego, ruch ciał w płynach.
Literatura:

Literatura zalecana:

1) D.Halliday, R.Resnick, J.Walker „Podstawy fizyki” tom. 1-3 PWN Warszawa 2006

2) D. Halliday, R. Resnick, „Fizyka dla studentów nauk przyrodniczych i technicznych”t. I-II, PWN Warszawa 1998,

3) Instrukcje do ćwiczeń laboratoryjnych z fizyki na stronie internetowej Wydziału Fizyki UwB:

- http://physics.uwb.edu.pl/main/pdf/pracownia1/zbiorcza.pdf

oraz

- http://physics.uwb.edu.pl/wf/wp-content/uploads/2018/03/instrukcja_Lab_Mechanika_FGKiR.pdf

Literatura dodatkowa:

1) R.P.Feynman, R.B.Leighton, M.Sanders, Feynmana wykłady z fizyki, t 1.1, 1.2, PWN, Warszawa 2001

2) L.W. Tarasow, A.N.Tarasowa, :Jak rozwiązywać zadania z fizyki", WSiP, Warszawa 1995

3) H.Szydłowski, "Pracownia fizyczna wspomagana komputerem", PWN, Warszawa 2003

4) H.Szydłowski, "Teoria pomiarów", PWN, Warszawa 1981
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet w Białymstoku.
ul. Świerkowa 20B, 15-328 Białystok tel: +48 85 745 70 00 (Centrala) https://uwb.edu.pl kontakt deklaracja dostępności mapa serwisu USOSweb 7.1.1.0-7 (2025-03-24)