Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Fizyka I
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
WGGO-1-202-s
Wydział:
Wiertnictwa, Nafty i Gazu
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Geoinżynieria i Górnictwo Otworowe
Semestr:
2
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Prowadzący moduł:
dr hab. inż. Grabowska-Bołd Iwona (iwona.grabowska@cern.ch)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Moduł Fizyka 1 ma na celu przyswojenie studentowi podstaw z fizyki klasycznej – mechaniki, termodynamiki, hydrodynamiki, grawitacji.

Opis efektów uczenia się dla modułu zajęć
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Powiązania z KEU Sposób weryfikacji i oceny efektów uczenia się osiągniętych przez studenta w ramach poszczególnych form zajęć i dla całego modułu zajęć
Wiedza: zna i rozumie
M_W001 Student zna i rozumie podstawowe zagadnienia w zakresie fizyki klasycznej i niektórych działów fizyki współczesnej, na temat praw fizyki, wielkości fizycznych i oddziaływań fundamentalnych. GGO1A_W01 Aktywność na zajęciach,
Egzamin
M_W002 Student zna i rozumie prawa fizyki z zakresu mechaniki punktu materialnego i bryły sztywnej, mechaniki relatywistycznej, ruchu drgającego i falowego (w tym akustyki), podstaw hydrodynamiki i termodynamiki. GGO1A_W01 Aktywność na zajęciach,
Egzamin,
Kolokwium
Umiejętności: potrafi
M_U001 Student potrafi pozyskiwać informacje z podręczników, baz danych oraz internetu i krytycznie je oceniać. GGO1A_U01 Aktywność na zajęciach,
Egzamin,
Kolokwium
M_U002 Student potrafi wykorzystać poznane zasady i metody fizyki oraz odpowiednie narzędzia matematyczne do rozwiązywania typowych zadań z mechaniki, hydrodynamiki i termodynamiki. GGO1A_U01 Egzamin,
Kolokwium
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Student jest gotów do ciągłego aktualizowania i poszerzania wiedzy z zakresu fizyki. GGO1A_K01 Aktywność na zajęciach,
Egzamin,
Kolokwium
Liczba godzin zajęć w ramach poszczególnych form zajęć:
SUMA (godz.)
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
60 30 30 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Matryca kierunkowych efektów uczenia się w odniesieniu do form zajęć i sposobu zaliczenia, które pozwalają na ich uzyskanie
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Forma zajęć dydaktycznych
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Wiedza
M_W001 Student zna i rozumie podstawowe zagadnienia w zakresie fizyki klasycznej i niektórych działów fizyki współczesnej, na temat praw fizyki, wielkości fizycznych i oddziaływań fundamentalnych. + + - - - - - - - - -
M_W002 Student zna i rozumie prawa fizyki z zakresu mechaniki punktu materialnego i bryły sztywnej, mechaniki relatywistycznej, ruchu drgającego i falowego (w tym akustyki), podstaw hydrodynamiki i termodynamiki. + + - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Student potrafi pozyskiwać informacje z podręczników, baz danych oraz internetu i krytycznie je oceniać. + + - - - - - - - - -
M_U002 Student potrafi wykorzystać poznane zasady i metody fizyki oraz odpowiednie narzędzia matematyczne do rozwiązywania typowych zadań z mechaniki, hydrodynamiki i termodynamiki. + + - - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Student jest gotów do ciągłego aktualizowania i poszerzania wiedzy z zakresu fizyki. + - - - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 150 godz
Punkty ECTS za moduł 5 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 60 godz
Przygotowanie do zajęć 40 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 43 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe 5 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (30h):

1. Fizyka jako metoda poznawania świata i podstawa współczesnej techniki. Oddziaływania fundamentalne. Narzędzia matematyczne stosowane w fizyce: rachunek wektorowy, rachunek różniczkowy.
2. Kinematyka punktu materialnego, opis ruchu w ujęciu wektorowym, ruch po okręgu.
3. Zasady dynamiki Newtona dla punktu materialnego i układu punktów materialnych. Zasada zachowania pędu i momentu pędu. Układy inercjalne i nieinercjalne, siły bezwładności w ruchu postępowym i obrotowym.
4. Elementy rachunku całkowego. Praca, moc, energia. Pole sił, siły zachowawcze i niezachowawcze, zasada zachowania energii.
5. Prawo grawitacji Newtona. Prawa Keplera. Loty kosmiczne.
6. Podstawy szczególnej teorii względności. Zastosowania w technice.
7. Ruch postępowy i obrotowy bryły sztywnej: Moment siły, moment bezwładności, moment pędu, zasady dynamiki dla ruchu obrotowego, zasada zachowania momentu pędu.
8. Ruch drgający: ruch harmoniczny prosty, ruch drgający tłumiony, drgania wymuszone – rezonans. Składanie drgań.
9. Fale mechaniczne: Mechanizm rozchodzenia się fal, równanie ruchu falowego, proste rozwiązania równania falowego, transport energii w ruchu falowym, fale stojące, dudnienia fal, interferencja i dyfrakcja.
10. Fale akustyczne: podział dźwięków, wytwarzanie dźwięków. Właściwości i zastosowania techniczne ultradźwięków. Skala poziomu natężenia i głośności. Efekt Dopplera.
11. Statyka płynów: ciśnienie, prawo Pascala, prawo Archimedesa. Dynamika płynów: prawo ciągłości przepływu, prawo Bernoulliego. Ruch cieczy lepkiej.
12. Termodynamika: równania przemian gazowych, równanie Clapeyrona, podstawy teorii kinetycznej, ciepło właściwe, rozkłady Maxwella i Boltzmanna, zasady termodynamiki, cykl Carnota, entropia i jej interpretacja statystyczna

Ćwiczenia audytoryjne (30h):

Rachunek wektorowy.
Kinematyka i dynamika punktu materialnego.
Praca i energia mechaniczna.
Zasady zachowania: pędu, energii i momentu pędu.
Opis ruchu w polu grawitacyjnym.
Proste efekty relatywistyczne.
Ruch obrotowy bryły sztywnej.
Ruch harmoniczny prosty.
Ruch falowy.
Zastosowania praw hydrostatyki i hydrodynamiki.
Przemiany gazowe, zasady termodynamiki, obliczanie pracy termodynamicznej

Pozostałe informacje
Metody i techniki kształcenia:
  • Wykład: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Ćwiczenia audytoryjne: 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:

Obecność na ćwiczeniach audytoryjnych jest obowiązkowa. Student uzyskuje zaliczenie na podstawie pisemnych kartkówek cząstkowych oraz aktywności na zajęciach.
Student może dwukrotnie przystąpić do poprawkowego zaliczenia z ćwiczeń audytoryjnych z fizyki.
Warunkiem dopuszczenia do egzaminu jest uzyskanie zaliczenia z ćwiczeń audytoryjnych.

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Nie
    – Zasady udziału w zajęciach: 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.
  • Ćwiczenia audytoryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: 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.
Sposób obliczania oceny końcowej:

Ocena końcowa jest równa (0.4 * ocena z ćwiczeń) + (0.6 * ocena z egzaminu).

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

Student ma prawo do maksimum dwóch nieobecności na ćwiczeniach audytoryjnych. Powstałe braki student nadrabia we własnym zakresie, co jest sprawdzane podczas kartkówki. W przypadku nieobecności usprawiedliwionej na zajęciach, na których odbyła się kartkówka, student ma prawo do dodatkowego terminu w celu zaliczenia kartkówki. Dodatkowy termin kartkówki ustala się z prowadzącym w godzinach konsultacji.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Znajomość fizyki i matematyki na poziomie szkoły średniej.
Dokształcenie się z elementów matematyki wyższej, niezbędnych do rozumienia wykładu z fizyki na poziomie akademickim (rachunek wektorowy, różniczkowy i całkowy).
Do egzaminu można przystąpić wyłącznie po uzyskaniu pozytywnej oceny z ćwiczeń audytoryjnych.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1. Wiesława Korczak, Marianna Trajdos: „Wektory pochodne całki”, Wydawnictwo PWN Warszawa;
2. R. Resnick, D. Halliday: “Fizyka”, tom 1 i 2, WNT Warszawa;
3. Ch. Kittel, W. Knight, M. Ruderman: “Mechanika”, PWN Warszawa;

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Wybrane publikacje wykładowcy w dyscyplinie fizyka:
1. ATLAS Collaboration (I. Grabowska-Bold), Observation of a new particle in the search for the Standard Model Higgs boson with the ATLAS detector at the LHC, Phys. Lett. B716 (2012) 1-29
2. ATLAS Collaboration (I. Grabowska-Bold), Evidence for light-by-light scattering in heavy-ion collisions with the ATLAS detector at the LHC, Nature Physics 13 (2017) 852

Pełna lista publikacji dostępna jest pod linkiem:
http://inspirehep.net/search?ln=en&ln=en&p=find+a+Grabowska-Bold&of=hb&action_search=Search&sf=&so=d&rm=citation&rg=25&sc=1

Informacje dodatkowe:

Podstawowym terminem uzyskania zaliczenia z ćwiczeń rachunkowych z fizyki jest koniec zajęć w danym semestrze.