Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Fizyka I
Tok studiów:
2016/2017
Kod:
MIS-1-104-s
Wydział:
Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Informatyka Stosowana
Semestr:
1
Profil kształcenia:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma i tryb studiów:
Stacjonarne
Osoba odpowiedzialna:
prof. dr hab. inż. Wierzbanowski Krzysztof (wierzban@agh.edu.pl)
Osoby prowadzące:
prof. dr hab. inż. Wierzbanowski Krzysztof (wierzban@agh.edu.pl)
Krótka charakterystyka modułu

Student zdobywa podstawowa wiedzę oraz umiejętności w zakresie fizyki. Są one przydatne w dalszym studiowaniu, a także ułatwiają zrozumienie zjawisk przyrodniczych i społecznych.

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń)
Wiedza
M_W001 Student ma podstawową wiedzę na temat ogólnych zasad fizyki, wielkości fizycznych, oddziaływań fundamentalnych. IS1A_K01, IS1A_K02 Aktywność na zajęciach,
Egzamin,
Kolokwium
M_W002 Student posiada uporządkowaną wiedzę z kinematyki punktu materialnego i bryły sztywnej, dynamiki, ruchu drgającego i falowego oraz podstaw termodynamiki. IS1A_W02, IS1A_W01 Aktywność na zajęciach,
Egzamin,
Kolokwium
Umiejętności
M_U001 Student potrafi wykorzystać poznane zasady i metody fizyki oraz odpowiednie narzędzia matematyczne do rozwiązywania typowych zadań z mechaniki, ruchu drgającego i falowego. IS1A_U01, IS1A_U15, IS1A_U07 Aktywność na zajęciach,
Udział w dyskusji,
Wykonanie ćwiczeń
Kompetencje społeczne
M_K001 Student rozumie potrzebę ciągłego aktualizowania i poszerzania wiedzy z zakresu fizyki IS1A_K01 Aktywność na zajęciach,
Egzamin
Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Inne
E-learning
Wiedza
M_W001 Student ma podstawową wiedzę na temat ogólnych zasad fizyki, wielkości fizycznych, oddziaływań fundamentalnych. + + - - - - - - - - -
M_W002 Student posiada uporządkowaną wiedzę z kinematyki punktu materialnego i bryły sztywnej, dynamiki, ruchu drgającego i falowego oraz podstaw termodynamiki. + + - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Student potrafi wykorzystać poznane zasady i metody fizyki oraz odpowiednie narzędzia matematyczne do rozwiązywania typowych zadań z mechaniki, ruchu drgającego i falowego. + + - - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Student rozumie potrzebę ciągłego aktualizowania i poszerzania wiedzy z zakresu fizyki + + - - - - - - - - -
Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład:

1. “Struktura Wszechswiata”.
Aktualny pogląd nt. struktury Wszechświata: struktura i elementarne składniki materii,oddziaływania fundamentalne, działy fizyki, historia Wszechświata, rozpiętość odległości, temperatur, czasu i gęstości we Wszechświecie.

2. “Wstawka matematyczna”.
Przypomnienie i wprowadzenie elementów matematyki, niezbędnych w wykładzie z fizyki.

3. “Mechanika klasyczna”.
Kinematyka i dynamika ruchu postępowego, siła, pęd, praca, moc, energia kinetyczna i potencjalna, pole grawitacyjne, kinematyka i dynamika ruchu obrotowego, prawa zachowania pędu, momentu pędu i energii, środek masy, zderzenia ciał, statyka, siła tarcia,sprężystość ciał, siły bezwładności, opis ruchu w układzie nieinercjalnym.

4. “Ruch drgający”.
Oscylator harmoniczny: prosty, z tłumieniem oraz siłą wymuszającą; wahadło matematyczne i fizyczne; równania ruchu oraz ich rozwiązania; energia w ruchu harmonicznym; rezonans.

5. “Fale w ośrodkach sprężystych”.
Fale podłużne i poprzeczne, równania falowe, parametry fali, równanie różniczkowe fali, fala stojąca na strunie, natężenie fali, równanie fali akustycznej, źródła fal dźwiękowych, barwa dźwięku, dudnienia, efekt Dopplera, natężenie fali, logarytmiczna miara natężenia dźwięku.

6. “Postawy termodynamik”.
Teoria kinetyczno-molekularna gazu, równanie stanu gazu, zasada ekwipartycji energii, 0 i I zasada termodynamiki, ciepło właściwe, rozszerzalność temperaturowa ciał, przemiany
gazowe, gaz rzeczywisty – równanie Van der Waalsa, II zasada termodynamiki, silnik,lodówka, pompa cieplna, statystyczna i klasyczna definicja entropii, III zasada termodynamiki.

Ćwiczenia audytoryjne:

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: 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 (5 godz.).

Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 180 godz
Punkty ECTS za moduł 6 ECTS
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 70 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Przygotowanie do zajęć 42 godz
Udział w wykładach 28 godz
Udział w ćwiczeniach audytoryjnych 28 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe z nauczycielem 10 godz
Pozostałe informacje
Sposób obliczania oceny końcowej:

Średnia arytmetyczna ocen z egzaminu i z ćwiczeń audytoryjnych..

Wymagania wstępne i dodatkowe:

- Znajomość fizyki ze szkoły średniej na poziomie podstawowym.
- Znajomość elementów matematyki wyższej, niezbędnych do rozumienia wykładu z fizyki na
poziomie akademickim (rachunek wektorowy, różniczkowy i całkowy).

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

- D. Halliday, R. Resnick, J. Walker, Podstawy Fizyki, PWN, Warszawa, 2003
- J. Orear, Fizyka, WNT, Warszawa, 1990
- Cz. Bobrowski, Fizyka – krótki kurs, WNT, Warszawa, 1995
- Materiały pomocnicze zostaną także dostarczone przez wykładowcę.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

1. K. Wierzbanowski, A. Clément, Relation Between Mobile Dislocation Parameters and Orientation Distribution Function, Philosophical Magazine A, 51, 145 156 (1985)
2. J. Tarasiuk and K. Wierzbanowski, Application of the Linear Regression Method for Comparison of Crystallographic Textures, Philosophical Magazine A, 73, 1083- 1091 (1996)
3. S. Wroński, A. Baczmanski, R. Dakhlaoui, Ch. Braham, K. Wierzbanowski and E. Oliver, Determination of Stress Field in Textured Duplex Steel Using TOF Neutron Diffraction Method, Acta Materialia, 55, 6219-6233 (2007)
4. K. Piękoś, J. Tarasiuk, K. Wierzbanowski and B. Bacroix, Stochastic vertex model of recrystallization, Comp. Mat. Sci., 42, 36-42 (2008)
5. B. Bacroix, J. Tarasiuk, K. Wierzbanowski and K. Zhu, Misorientations in rolled and recrystallized zirconium compared with random distribution. A new scheme of misorientation analysis, J. Appl. Cryst., 43, 134–139 (2010)
6. M. Wronski, K. Wierzbanowski and T. Leffers, On the lattice rotations accompanying slip, Materials Science and Technology, 29 (2013) 129-133
7. S. Wronski, J. Tarasiuk, B. Bacroix, K. Wierzbanowski, H. Paul, Microstructure heterogeneity after the ECAP process and its influence on recrystallization in aluminium, Materials Characterization, 78 (2013) 60-68
8. K. Wierzbanowski, M. Wroński, T. Leffers, FCC rolling textures reviewed in the light of quantitative comparisons between simulated and experimental textures, Critical Reviews in Solid State and Materials Sciences, 39 (2014) 391-422
9. A. Uniwersał, M.Wróbel, K. Wierzbanowski, S. Wroński, M. Wroński, I. Kalemba-Rec, T. Sak, B. Bacroix, Microstructure, texture and mechanical characteristics of asymmetrically rolled polycrystalline copper, Materials Characterization, 118 (2016) 575–583

Informacje dodatkowe:

Zasady zaliczenia ćwiczeń audytoryjnych:
Podstawowym terminem uzyskania zaliczenia jest koniec zajęć w danym semestrze. Student
może dwukrotnie przystąpić do poprawkowego zaliczenia.
Nieobecność na ćwiczeniach rachunkowych wymaga od studenta samodzielnego opanowania przerabianego na tych zajęciach materiału. Nieobecność na więcej niż dwóch 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 jak w ostatnim tygodniu trwania zajęć. Student który bez usprawiedliwienia opuścił więcej niż 3 zajęcia i jego cząstkowe wyniki w nauce były negatywne może zostać pozbawiony, przez prowadzącego zajęcia, możliwości wyrównania zaległości.
Warunkiem przystąpienia do egzaminu jest pozytywna ocena z ćwiczeń rachunkowych.