Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Fizyka I
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
NMTN-1-207-s
Wydział:
Metali Nieżelaznych
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Materiały i Technologie Metali Nieżelaznych
Semestr:
2
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
prof. nadzw. dr hab. inż. Szczerbowska-Boruchowska Magdalena (boruchowska@fis.agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Moduł dostarcza podstawowej wiedzy z zakresu fizyki klasycznej, pozwala na poznanie i zrozumienie zasad opisu wielkości i zjawisk fizycznych.

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 posiada podstawową wiedzę z zakresu fizyki klasycznej, zna i rozumie zasady opisu wielkości i zjawisk fizycznych. MTN1A_W01 Kolokwium,
Aktywność na zajęciach,
Egzamin
M_W002 Student zna fizyczne metody opisu ruchu punktu materialnego, układu punktów materialnych, bryły sztywnej, ruchu drgającego, fal mechanicznych, ma wiedzę o podstawach hydrostatyki i dynamiki płynów oraz termodynamiki. MTN1A_W01 Kolokwium,
Egzamin,
Aktywność na zajęciach
Umiejętności: potrafi
M_U001 Student potrafi zastosować poznane fizyczne i matematyczne metody do opisu i analizy typowych zagadnień z zakresu objętego wykładem. MTN1A_U01 Egzamin,
Kolokwium,
Aktywność na zajęciach
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Student potrafi ocenić swój zasób wiedzy i swoje umiejętności i jest świadomy stałej potrzeby ich aktualizacji oraz poszerzania MTN1A_K01, MTN1A_K02 Udział w dyskusji,
Aktywność na zajęciach
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 posiada podstawową wiedzę z zakresu fizyki klasycznej, zna i rozumie zasady opisu wielkości i zjawisk fizycznych. + + - - - - - - - - -
M_W002 Student zna fizyczne metody opisu ruchu punktu materialnego, układu punktów materialnych, bryły sztywnej, ruchu drgającego, fal mechanicznych, ma wiedzę o podstawach hydrostatyki i dynamiki płynów oraz termodynamiki. + + - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Student potrafi zastosować poznane fizyczne i matematyczne metody do opisu i analizy typowych zagadnień z zakresu objętego wykładem. + + - - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Student potrafi ocenić swój zasób wiedzy i swoje umiejętności i jest świadomy stałej potrzeby ich aktualizacji oraz poszerzania + + - - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 175 godz
Punkty ECTS za moduł 7 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 60 godz
Przygotowanie do zajęć 55 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 60 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (30h):

1. Pomiary wielkości fizycznych, niepewność pomiaru, układy jednostek, wstęp do rachunku wektorowego, ruch prostoliniowy, ruch w dwóch i trzech wymiarach, ruch ze stałym przyspieszeniem, rzut ukośny, ruch jednostajny po okręgu, ruch względny.

2. Inercyjne układ odniesienia, siła, zasady dynamiki Newtona, układy ciał, siły wewnętrzne i zewnętrzne, siła normalna, tarcie statyczne i kinetyczne, przykłady sił: siła grawitacji, siła sprężystości, siła dośrodkowa.

3. Energia kinetyczna, praca, energia potencjalna, praca wykonana przez dowolną siłę zmienną, moc, siły zachowawcze, zasada zachowania energii mechanicznej, całkowitej, krzywe energii potencjalnej.

4. Układy punktów materialnych, środek masy, ruch środka masy, pęd, pęd układu cząstek, zasada zachowania pędu, układy o zmiennej masie, popęd siły, zderzenia sprężyste i niesprężyste, ruch obrotowy bryły sztywnej, zmienne obrotowe, energia kinetyczna w ruchu obrotowym, moment bezwładności, twierdzenie Steinera, moment siły, druga zasada dynamiki dla ruchu obrotowego, praca wykonana przez moment siły, moc w ruchu obrotowym, toczenie się ciał.

5. Moment pędu, zmiana momentu pędu – druga zasada dynamiki w ruchu obrotowym, moment pędu układu punktów, bryły sztywnej, zasada zachowania momentu pędu, równowaga ciał, warunki równowagi, środek ciężkości a środek masy, sprężystość ciał, moduł Younga, naprężenie ścinające, naprężenie objętościowe, grawitacja, prawo powszechnego ciążenia, zasada superpozycji, siła grawitacji w pobliżu powierzchni Ziemi, grawitacyjna energia potencjalna, energia potencjalna układu kilku mas, prędkość ucieczki, ruch planet, prawa Keplera, grawitacja według Einsteina – krzywizna przestrzeni.

6. Płyny, gęstość, ciśnienie hydrostatyczne, pomiar ciśnienia, prawo Pascala, prasa hydrauliczna, prawo Archimedesa, płyn doskonały, przepływ płynu doskonałego, równanie ciągłości, strumień objętościowy, strumień masy, równanie Bernoulliego.

7. Drgania, ruch harmoniczny, prawo Hooke’a, energia mechaniczna oscylatora harmonicznego, wahadło matematyczne, fizyczne, torsyjne, ruch harmoniczny a ruch po okręgu, drgania tłumione, drgania wymuszone, fale, rodzaje fal, rozchodzenie się fal, przenoszenie energii przez fale, zasada superpozycji fal, interferencja fal, wskazy – wektorowa reprezentacja fal, fale stojące, odbicie, zmiana fazy, rezonans, fale dźwiękowe, prędkość dźwięku, natężenie i głośność, źródła dźwięku w muzyce, dudnienia, zjawisko Dopplera, prędkości naddźwiękowe, stożek Macha, fale uderzeniowe.

8. Energia termiczna, temperatura, zerowa zasada termodynamiki, pomiar temperatury, skale Celsjusza i Farenheita, rozszerzalność cieplna, ciepło, ciepło właściwe, molowe, ciepło przemiany, ciepło i praca, cykl termodynamiczny, pierwsza zasada termodynamiki, przemiana adiabatyczna, izochoryczna, rozprężanie swobodne, przewodnictwo cieplne, gazy doskonałe, równanie stanu gazu doskonałego, przemiana izotermiczna, praca w stałej temperaturze, objętości, ciśnieniu, kinetyczna teoria gazów, entropia, druga zasada termodynamiki, silnik cieplny, cykl Carnota, silnik Stirlinga, chłodziarka, entropia a liczba mikrostanów.

Ćwiczenia audytoryjne (30h):

1. Wprowadzenie do rachunku wektorowego, właściwości wektorów, wykonywanie podstawowych operacji na wektorach.

2. Układy odniesienia, ruch jednostajnie przyspieszony, wyznaczanie położenia ciała w funkcji czasu, ruch jednostajny po okręgu.

3. Siła, zasady dynamiki Newtona, wyznaczanie siły wypadkowej, równania ruchu, znajdowanie przyspieszenia ciała.

4. Zastosowanie zasad zachowania energii, pędu do zderzeń ciał.

5. Ruch ciał w polu siły grawitacji, siły zachowawcze, zastosowanie zasady zachowania energii mechanicznej.

6. Ruch w obecności siły tarcia, ruch układów punktów materialnych, wyznaczanie położenia środka masy.

7. Ruch bryły sztywnej, wyznaczanie wypadkowego momentu siły, momentów bezwładności, przyspieszenia kątowego.

8. Drgania harmoniczne, wahadło fizyczne, drgania mechaniczne, zjawisko rezonansu.

9. Fale mechaniczne, wyznaczanie długości, prędkości fal mechanicznych, stojące fale dźwiękowe, obliczanie głośności dźwięku.

10. Obliczanie ciśnienia, siły nacisku prasy hydraulicznej, wyznaczanie prędkości przepływu płynów.

11. Przeliczanie skali temperatur, zastosowanie zasad termodynamiki, przekazywanie ciepła, obliczanie parametrów gazu poddanego przemianom, obliczanie pracy wykonanej w czasie przemian termodynamicznych, obliczanie zmian entropii.

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:

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

Student może dwukrotnie przystąpić do poprawkowego zaliczenia ćwiczeń audytoryjnych.

Student, który bez usprawiedliwienia opuścił 20% i więcej ćwiczeń audytoryjnych, może zostać pozbawiony możliwości uzyskania zaliczenia.
Warunkiem dopuszczenia do egzaminu jest pozytywna ocena zaliczenia ćwiczeń audytoryjnych.
Uzyskanie pozytywnej oceny końcowej wymaga uzyskania pozytywnej oceny ze wszystkich form zajęć.

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 (OK) uwzględnia ocenę z ćwiczeń (OC) oraz ocenę z egzaminu (OE) i liczona jest jako:

OK = 0.6 OE + 0.4 OC

Do średniej wliczane są oceny uzyskane na wszystkich terminach zaliczeń/egzaminów.

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

Nieobecność na 20% i więcej ćwiczeń audytoryjnych wymaga od studenta samodzielnego opanowania materiału i zaliczenia go zgodnie z poleceniem prowadzącego zajęcia.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Znajomość analizy matematycznej na poziomie szkoły średniej

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1. D. Halliday, R. Resnick, J. Walker, Podstawy Fizyki, tom 1 i 2, PWN, Warszwa.
2. J. Orear, Fizyka, tom 1, PWN, Warszawa.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Nie podano dodatkowych publikacji

Informacje dodatkowe:

Brak