Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Physics
Course of study:
2015/2016
Code:
BGF-1-102-s
Faculty of:
Geology, Geophysics and Environmental Protection
Study level:
First-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Geophysics
Semester:
1
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Responsible teacher:
prof. dr hab. inż. Kozłowski Andrzej (kozlow@agh.edu.pl)
Academic teachers:
prof. dr hab. inż. Kozłowski Andrzej (kozlow@agh.edu.pl)
Module summary

Description of learning outcomes for module
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Connections with FLO Method of learning outcomes verification (form of completion)
Social competence
M_K001 Student rozumie potrzebę ciągłego aktualizowania i poszerzania wiedzy z zakresu fizyki współczesnej GF1A_K07 Participation in a discussion
Skills
M_U001 Student potrafi wykorzystać poznane zasady i metody fizyki oraz odpowiednie narzędzia matematyczne do rozwiązywania typowych zadań z mechaniki, ruchu drgającego i falowego, termodynamiki, elektryczności i magnetyzmu. GF1A_U02, GF1A_U01 Activity during classes,
Examination,
Test,
Participation in a discussion,
Test results
Knowledge
M_W001 Student ma podstawową wiedzę, w zakresie fizyki klasycznej i współczesnej, na temat ogólnych zasad fizyki, wielkości fizycznych, oddziaływań fundamentalnych. GF1A_W02, GF1A_W09, GF1A_W10, GF1A_W03 Test results,
Examination,
Test,
Activity during classes,
Participation in a discussion
M_W002 Student ma uporządkowaną wiedzę z mechaniki punktu materialnego i bryły sztywnej, ruchu drgającego i falowego, podstaw termodynamiki, elektryczności i magnetyzmu. GF1A_W02, GF1A_W09, GF1A_W10, GF1A_W03 Test results,
Examination,
Test,
Activity during classes,
Participation in a discussion
FLO matrix in relation to forms of classes
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Form of classes
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Others
E-learning
Social competence
M_K001 Student rozumie potrzebę ciągłego aktualizowania i poszerzania wiedzy z zakresu fizyki współczesnej + + - - - - - - - - -
Skills
M_U001 Student potrafi wykorzystać poznane zasady i metody fizyki oraz odpowiednie narzędzia matematyczne do rozwiązywania typowych zadań z mechaniki, ruchu drgającego i falowego, termodynamiki, elektryczności i magnetyzmu. + + - - - - - - - - -
Knowledge
M_W001 Student ma podstawową wiedzę, w zakresie fizyki klasycznej i współczesnej, na temat ogólnych zasad fizyki, wielkości fizycznych, oddziaływań fundamentalnych. + + - - - - - - - - -
M_W002 Student ma uporządkowaną wiedzę z mechaniki punktu materialnego i bryły sztywnej, ruchu drgającego i falowego, podstaw termodynamiki, elektryczności i magnetyzmu. + + - - - - - - - - -
Module content
Lectures:

1. Fizyka jako ścisła nauka przyrodnicza. Podstawowe oddziaływania.
2. Ruch i jego opis (Kinematyka).
3. Przyczyny ruchu: dynamika w ruchu postępowym.
4. Układy inercjalne i nieinercjalne, siły bezwładności w ruchu postępowym i obrotowym, Ziemia jako układ odniesienia.
5. Praca i moc. Energia, energia kinetyczna, pola sił zachowawczych, energia potencjalna, przy-kłady.
6. Zasada zachowania energii mechanicznej. Zasada zachowania energii całkowitej.
7. Prawo grawitacji: Ruch pod wpływem siły centralnej, prawa Keplera. Operatorowy opis pola wektorowego.
8. Pęd, zasada zachowania pędu, przykłady.
9. Ruch postępowy i obrotowy bryły sztywnej: Moment siły, moment bezwładności, moment pę-du, zasady dynamiki dla ruchu obrotowego, zasada zachowania momentu pędu
10. Ruch drgający: Ruch harmoniczny prosty, ruch drgający tłumiony, drgania wymuszone – rezo-nans.
11. Fale mechaniczne: Mechanizm rozchodzenia się fal, równanie ruchu falowego, proste rozwią-zania równania falowego, transport energii w ruchu falowym, interferencja fal, fale stojące, analiza fal złożonych.
11. Elementy szczególnej teorii względności.
12. Elementy ogólnej teorii względności, GPS, energia jądrowa.
13. Elektrostatyka: Wielkości charakteryzujące pole elektryczne i związki miedzy nimi, prawo Gaussa, pole elektryczne poruszających się ładunków, pojemność elektryczna, elektryczny moment dipolowy i jego zachowanie w polu elektrycznym, dielektryki, polaryzacja dielektryków.
14. Prąd elektryczny: Natężenie i gęstość prądu, prawo ciągłości klasyczna teoria przewodnictwa, oporność, przewodnictwo, nadprzewodnictwo, praca i moc prądu.
15. Pole magnetyczne: Źródła pola magnetycznego, własności pola magnetycznego, siły działające na ładunki w polu magnetycznym – siła Lorentza, wektor indukcji magnetycznej, siły elektrodyna-miczne, efekt Halla, magnetyczny moment dipolowy i jego zachowanie w polu magnetycznym, ferro-magnetyki, ziemskie pole magnetyczne.

Auditorium classes:

Działania na wektorach; wprowadzenie pochodnej funkcji i pochodnej wektora (3 godz.).
Kinematyka w jednym wymiarze; prędkość średnia i chwilowa; odczytywanie prędkości z wykresu położenia w funkcji czasu i przyśpieszenia z wykresu prędkości (3 godz.).
Kinematyka w jednym wymiarze: numeryczne obliczanie trajektorii; kinematyka w 3 wymiarach (2 godz.). Kinematyka w 3 wymiarach: ruch po okręgu (2 godz.).
Zasady dynamiki: rozkład siły na składowe w wybranym układzie odniesienia; równanie ruchu i ruch pod wpływem stałej siły (3 godz.).
Zasady dynamiki w układzie nieinercjalnym: siły bezwładności (3 godz.).
Zasada zachowania energii i pędu (4 godz.).
Dynamika bryły sztywnej: obliczanie momentów bezwładności; zasada zachowania momentu pędu; zastosowanie drugiej zasady dynamiki dla ruchu obrotowego (2 godz.).
Dynamika punktu materialnego w ośrodku w którym działa siła sprężysta (3 godz.).
Fale: długość, faza, prędkość fali; fala biegnąca; równanie falowe; fale akustyczne; prędkość grupowa i fazowa (5 godz.).

Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 230 h
Module ECTS credits 8 ECTS
Participation in lectures 42 h
Participation in auditorium classes 28 h
Realization of independently performed tasks 110 h
Preparation for classes 40 h
Contact hours 10 h
Additional information
Method of calculating the final grade:

Ocena końcowa (OK) obliczana jest jako średnia arytmetyczna ocen z egzaminu (E) i z ćwiczeń ra-chunkowych ©:
OK = 0.5 x E + 0.5 x C
Obliczenie oceny z ćwiczeń rachunkowych C podano w Uwagach.
Ocena z egzaminu (E) obliczana jest jako suma uzyskanych punktów z pytań testowych, skorygowana o ocenę umiejętności wytłumaczenia swego wyboru odpowiedzi na pytania testowe zaprezentowaną w trakcie egzaminu ustnego. Następnie ocena punktowa jest przeliczona na ocenę zgodnie z Regulami-nem Studiów AGH.
Ocena wyliczana po zaliczeniu egzaminu w drugim terminie:
E = 0.5*(pierwszy termin)0.5*(drugi termin)
Ocena wyliczana po zaliczeniu egzaminu w trzecim terminie:
E = 0.33*(pierwszy termin)0.33*(drugi termin)+0.33*(trzeci termin)

Prerequisites and additional requirements:

Znajomość podstaw analizy matematycznej i rachunku wektorowego

Recommended literature and teaching resources:

1. Materiały wykładowcy udostępnione w Wirtualnej Uczelni
2. Z. Kąkol „Fizyka” – wykłady z fizyki,
3. Z. Kąkol, J. Żukrowski „e-fizyka” – internetowy kurs fizyki: http://www.ftj.agh.edu.pl/~kakol/efizyka/
4. Z. Kąkol, J. Żukrowski – symulacje komputerowe ilustrujące wybrane zagadnienia z fizyki: http://open.agh.edu.pl/course/index.php
5. R. Resnick, D. Halliday, “Fizyka”, tom 1 i 2, WNT Warszawa,
6. J. Orear, “Fizyka”, tom 1 i 2, WNT Warszawa.

Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:

Additional scientific publications not specified

Additional information:

Zasady zaliczania ćwiczeń audytoryjnych:
-podstawowym terminem uzyskania zaliczenia jest koniec zajęć w danym semestrze. Student może dwukrotnie przystąpić do poprawkowego zaliczania.
-Nieobecność na jednych zajęciach wymaga od studenta samodzielnego opanowania przerabianego na tych zajęciach materiału. Nieobecność na więcej niż jednych zajęciach wymaga od studenta samodzielnego opanowania przerabianego na tych zajęciach materiału i jego zaliczenia w formie pisemnej w wyznaczonym przez prowadzącego terminie, lecz nie później niż w ostatnim tygodniu trwania zajęć. Student, który bez usprawiedliwienia opuścił więcej niż dwa ćwiczenia i jego cząstkowe wyniki w nauce były negatywne może zostać pozbawiony, przez prowadzącego zajęcia, możliwości wyrównania zaległości.
-Warunkiem przystąpienie do egzaminu jest wcześniejsze uzyskanie zaliczenia z ćwiczeń audytoryjnych.
-Egzamin składa się z części pisemnej (test wyboru) i części ustnej, do której student podchodzi po zaliczeniu części pisemnej. Test wystarczy zaliczyć raz; ma się wtedy wstęp do części ustnej na wszystkie 3 terminy.