Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Introduction to physics
Course of study:
2019/2020
Code:
CCHB-1-103-s
Faculty of:
Materials Science and Ceramics
Study level:
First-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Chemistry of Building Materials
Semester:
1
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Course homepage:
 
Responsible teacher:
dr hab. Przewoźnik Janusz (januszp@agh.edu.pl)
Module summary

Wykład omawia podstawowe prawa z zakresu mechaniki klasycznej. Towarzyszą mu pokazy doświadczeń fizycznych i rozwiązywanie zadań z zakresu mechaniki.

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: is able to
M_K001 Student potrafi współpracować w zespole rozwiązującym problemy rachunkowe CHB1A_K01 Activity during classes,
Participation in a discussion
M_K002 Student rozumie potrzebę ciągłego aktualizowania i poszerzania wiedzy niezbędnej do rozwiązywania problemów fizycznych CHB1A_K01 Test,
Activity during classes,
Participation in a discussion
Skills: he can
M_U001 Potrafi wykorzystać poznane zasady i metody fizyki oraz odpowiednie narzędzia matematyczne do rozwiązywania typowych zadań z kinematyki i dynamiki ruchu postępowego, obrotowego i drgającego CHB1A_U02, CHB1A_U01 Activity during classes,
Test,
Examination,
Test results
M_U002 Student potrafi pozyskiwać i krytycznie oceniać informacje z podręczników, baz danych oraz internetu CHB1A_U01 Activity during classes,
Examination,
Test,
Test results
Knowledge: he knows and understands
M_W001 Posiada wiedzę dotycząca ogólnych zasad fizyki klasycznej, wielkości fizycznych, jednostek i oddziaływań fundamentalnych CHB1A_W02 Examination,
Activity during classes,
Test,
Test results
M_W002 Posiada uporządkowaną wiedzę o kinematyce i dynamice punktu materialnego i bryły sztywnej oraz ruchu drgającym CHB1A_W02, CHB1A_W01 Activity during classes,
Test,
Test results,
Examination
M_W003 Ma swiadomość przybliżeń teorii opisujących zjawiska fizyczne w oparciu o analizę ruchu w polu grawitacyjnym i szczególną teorię względności CHB1A_W02 Activity during classes,
Test,
Examination,
Test results
Number of hours for each form of classes:
Sum (hours)
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
45 15 30 0 0 0 0 0 0 0 0 0
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
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Social competence
M_K001 Student potrafi współpracować w zespole rozwiązującym problemy rachunkowe - + - - - - - - - - -
M_K002 Student rozumie potrzebę ciągłego aktualizowania i poszerzania wiedzy niezbędnej do rozwiązywania problemów fizycznych + + - - - - - - - - -
Skills
M_U001 Potrafi wykorzystać poznane zasady i metody fizyki oraz odpowiednie narzędzia matematyczne do rozwiązywania typowych zadań z kinematyki i dynamiki ruchu postępowego, obrotowego i drgającego + + - - - - - - - - -
M_U002 Student potrafi pozyskiwać i krytycznie oceniać informacje z podręczników, baz danych oraz internetu + + - - - - - - - - -
Knowledge
M_W001 Posiada wiedzę dotycząca ogólnych zasad fizyki klasycznej, wielkości fizycznych, jednostek i oddziaływań fundamentalnych + + - - - - - - - - -
M_W002 Posiada uporządkowaną wiedzę o kinematyce i dynamice punktu materialnego i bryły sztywnej oraz ruchu drgającym + + - - - - - - - - -
M_W003 Ma swiadomość przybliżeń teorii opisujących zjawiska fizyczne w oparciu o analizę ruchu w polu grawitacyjnym i szczególną teorię względności + + - - - - - - - - -
Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 118 h
Module ECTS credits 4 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 45 h
Preparation for classes 45 h
Realization of independently performed tasks 25 h
Examination or Final test 2 h
Contact hours 1 h
Module content
Lectures (15h):
Wstęp do fizyki

1) Wprowadzenie. Wielkości i jednostki. Rachunek wektorowy. – 2 godz.
2) Podstawy kinematyki. Dynamika punktu materialnego. Ruch po okręgu.- 2 godz.
3) Praca i energia. Elementy rachunku całkowego. – 2 godz.
4) Układy niejnercjalne i siły bezwładności. Zasada zachowania energii. Grawitacja. – 2 godz.
5) Zasada zachowania pędu i momentu pędu. Zderzenia. – 2 godz.
6) Dynamika i statyka bryły sztywnej. – 3 godz.
7) Ruch drgający. Szczególna teoria względności. – 2 godz.

Auditorium classes (30h):

1. Podstawy rachunku wektorowego – 2 godz.
Efekty kształcenia:
-student potrafi wykonywać operacje matematyczne na wektorach (dodawanie, odejmowanie, mnożenie, wyznaczanie długości wektora),
-student potrafi zastosować definicję iloczynu skalarnego i wektorowego w rozwiązywaniu zadań,
-student potrafi rozkładać wektor na składowe w zadanym układzie współrzędnych,
-student poznaje międzynarodowy układ jednostek fizycznych SI i potrafi zamienić jednostki.

2. Podstawy kinematyki – 2 godz.
Efekty kształcenia:
-student potrafi wyznaczać chwilowe wartości prędkości i przyspieszenia punktu przy użyciu pochodnej,
-student potrafi wyznaczać wartości średnie prędkości i przyspieszenia,
-student potrafi opisać ruch w ujęciu wektorowym w jednym i dwu wymiarach,

3. Dynamika punktu materialnego – 6 godz.
Efekty kształcenia:
-student potrafi zidentyfikować siły rzeczywiste działające na ciało,
-student potrafi zastosować zasady dynamiki Newtona do rozwiązywania zadań,
-student potrafi rozwiązywać problemy z uwzględnieniem sił tarcia;
-student potrafi zidentyfikować i wyznaczyć siły bezwładności w układzie nieinercjalnym,
-student rozumie pojęcia układu inercjalnego i nieinercjalnego.

4. Zasada zachowania energii mechanicznej i całkowitej – 3 godz.
Efekty kształcenia:
- student potrafi zdefiniować i obliczyć pracę, energię kinetyczną i potencjalną,
- student potrafi zastosować zasadę zachowania energii mechanicznej w rozwiązywaniu zadań.
- student potrafi zastosować rachunek całkowy do obliczenia pracy siły zmiennej.

5. Zasady zachowania pędu i momentu pędu – 3 godz.
Efekty kształcenia:
- student potrafi zastosować definicję środka masy w rozwiązywaniu zadań,
- student potrafi zastosować zasadę zachowania pędu w rozwiązywaniu zadań,
- student potrafi zastosować zasadę zachowaniu momentu pędu do rozwiązywania zadań.

6. Grawitacja – 2 godz.
Efekty kształcenia:
- student potrafi wyznaczyć siłę oddziaływania między masą punktową i niepunktową,
- student potrafi wyznaczyć pracę związaną z przemieszczeniem masy punktowej w zadanym polu grawitacyjnym,
-student potrafi zastosować prawo grawitacji do wyznaczenia ruchu planet i sztucznych satelitów.

7. Ruch postępowy i obrotowy bryły sztywnej, statyka – 6 godz.
Efekty kształcenia:
- student potrafi wyznaczyć momenty bezwładności wybranych brył sztywnych,
- student potrafi poprawnie zapisać równania dynamiki ruchu postępowego i obrotowego bryły sztywnej,
- student potrafi poprawnie zapisać równania równowagi bryły sztywnej,
- student potrafi wykorzystać prawa zachowania pędu, energii mechanicznej i momentu pędu do opisu ruchu brył sztywnych.

8. Ruch drgający – 3 godz.
Efekty kształcenia:
- student potrafi zapisać równanie ruchu harmonicznego nietłumionego, tłumionego i wymuszonego oraz scharakteryzować ich rozwiązania,
- student potrafi wyznaczyć wielkości występujące w ruchu drgającym (położenie równowagi, częstotliwość, okres, amplitudę, fazę drgań, energię kinetyczna i potencjalną) w układach poruszających się ruchem harmonicznym prostym.

9. Szczególna teoria względności – 1 godz.
Efekty kształcenia:
- student rozumie i potrafi zastosować transformację Lorentza do obliczenia skrócenia długości i wydłużenia czasu w układach poruszających się z dużymi prędkościami,
- student potrafi dodawać relatywistyczne prędkości i obliczyć relatywistyczne przesunięcie częstości,
- student potrafi zastosować poprawne wzory na pęd, masę i energię relatywistyczną.

Additional information
Teaching methods and techniques:
  • Lectures: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Auditorium classes: Podczas zajęć audytoryjnych studenci na tablicy rozwiązują zadane wcześniej problemy. Prowadzący na bieżąco dokonuje stosowanych wyjaśnień i moderuje dyskusję z grupą nad danym problemem.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Ćwiczenia audytoryjne: Podstawowym terminem uzyskania zaliczenia jest koniec zajęć w danym semestrze. Student może dwukrotnie przystąpić do poprawkowego zaliczania.

Warunkiem przystąpienie do egzaminu (w drugim semestrze) jest wcześniejsze uzyskanie zaliczenia z ćwiczeń audytoryjnych.

Participation rules in classes:
  • Lectures:
    – Attendance is mandatory: Yes
    – Participation rules in classes: Studenci uczestniczą w zajęciach poznając kolejne treści nauczania zgodnie z syllabusem przedmiotu. Studenci winni na bieżąco zadawać pytania i wyjaśniać wątpliwości. Rejestracja audiowizualna wykładu wymaga zgody prowadzącego.
  • Auditorium classes:
    – Attendance is mandatory: Yes
    – Participation rules in classes: Studenci przystępując do ćwiczeń są zobowiązani do przygotowania się w zakresie wskazanym każdorazowo przez prowadzącego (np. w formie zestawów zadań). Ocena pracy studenta może bazować na wypowiedziach ustnych lub pisemnych w formie kolokwium, co zgodnie z regulaminem studiów AGH przekłada się na ocenę końcową z tej formy zajęć.
Method of calculating the final grade:

Ocena z ćwiczeń audytoryjnych ( C ) obliczana jest następująco: procent uzyskanych punktów z kolokwiów i aktywności na ćwiczeniach jest przeliczany na ocenę zgodnie z Regulaminem Studiów AGH.

1) W przypadku uzyskania zaliczenia w pierwszym terminie za ocenę końcową (OK) przyjmowana jest ocena z ćwiczeń audytoryjnych ( C ): OK = C
2) w przypadku uzyskania zaliczenia w pierwszym terminie poprawkowym: OK = (2+2*C)/3
3) w przypadku uzyskania zaliczenia w drugim terminie poprawkowym: OK = (4+2*C)/4
Uzyskanie pozytywnej oceny końcowej (OK) wymaga uzyskania pozytywnej oceny z ćwiczeń audytoryjnych ( C ).

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

Ćwiczenia audytoryjne:
nieobecność na jednych zajęciach wymaga od studenta samodzielnego opanowania przerabianego na tych zajęciach materiału. Nieobecność na więcej niż jednych ćwiczeniach 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 dwa zajęcia i jego cząstkowe wyniki w nauce były negatywne może zostać pozbawiony, przez prowadzącego zajęcia, możliwości poprawkowego zaliczania zajęć. Od takiej decyzji prowadzącego zajęcia student może się odwołać do Dziekana.
Obecność na wykładzie: zgodnie z Regulaminem Studiów AGH.

Prerequisites and additional requirements:

Znajomość podstaw analizy matematycznej

Recommended literature and teaching resources:

Zalecana literatura i pomoce naukowe
1. Z. Kąkol „Fizyka” – wykłady z fizyki,
2. Z. Kąkol, J. Żukrowski „e-fizyka” – internetowy kurs fizyki,
3. R. Resnick, D. Halliday, J. Walker, “Podstawy fizyki”, tom 1 i 2, PWN Warszawa
4. J. Walker, “Podstawy fizyki, R. Resnick, D. Halliday, J. Walker, Zbiór zadań", PWN Warszawa 2003
5. Jay Orear, “Fizyka”, tom 1, 2, WNT, Warszawa

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

1) “Oxidation controlled phase composition of FeCo(Zr) nanoparticles in CaF2 matrix”, Julia Kasiuk, Julia Fedotova, Janusz Przewoźnik, Czesław Kapusta, Marcin Sikora, Jan Żukrowski, Ana Grce, Momir Milosavljević, Materials Characterization 113 (2016) 71–81, (DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.matchar.2016.01.010),
2) “Martensitic transition, structure and magnetic anisotropy of martensite in Ni-Mn-Sn single crystal”, P. Czaja, M.J. Szczerba, R. Chulist, M. Bałanda, J. Przewoźnik, Y.I. Chumlyakov, N. Schell, Cz. Kapusta, W. Maziarz, Acta Materialia 118 (2016) 213-220, (doi: 10.1016/j.actamat.2016.07.059), (Acta Mater. 118 (2016) 213),
3) “On magnetism in the quasicrystalline Ti45Zr38Ni17 alloy”, J. Czub, J. Przewoźnik, A. Żywczak, A. Takasaki, A. Hoser, Ł. Gondek, Journal of Non-Crystalline Solids 470 (2017) 108–111 (DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2017.05.007),
4) “CVD graphene sheets electrochemically decorated with “core-shell” Co/CoO nanoparticles”, V.G. Bayev, J.A. Fedotova, J.V. Kasiuk, S.A. Vorobyova, A.A. Sohor, I.V. Komissarov, N.G. Kovalchuk, S.L. Prischepa, N.I. Kargin, M. Andrulevičius, J. Przewoznik, Cz. Kapusta, O.A. Ivashkevich, S.I. Tyutyunnikov, N.N. Kolobylina, P.V. Guryeva, Applied Surface Science 440 (2018) 1252-1260, (https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2018.01.245),
5) “Crystal structure and magnetic properties of the selected phases from the R-{Co, Ni}-Al (R = Y, Gd-Tm) systems”, Yuriy Verbovytskyy, Kazimierz Łątka, Janusz Przewoźnik, Vasyl Kinzhybalo, Journal of Alloys and Compounds 758 (2018) 122-130, (https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2018.05.123),
6) “Structure, morphology and electrical transport properties of the Ti3AlC2 materials”, K. Goc, W. Prendota, L. Chlubny, T. Strączek, W. Tokarz, P. Borowiak (Chachlowska), K. Witulska (Chabior), M.M. Bućko, J. Przewoźnik, J. Lis, Ceramics International 44 (2018) 18322–18328, (https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2018.07.045),

Additional information:

Brak.