Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Fizyka 1
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
RMBM-1-101-s
Wydział:
Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Mechanika i Budowa Maszyn
Semestr:
1
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
dr hab. Gondek Łukasz (lgondek@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

W ramach modułu studenci zapoznają się z podstawowymi zagadnieniami z zakresu fizyki klasycznej. Poznają także matematyczność otaczającego nas świata poprze studiowanie modeli matematycznych rządzących zjawiskami fizycznymi. Wskazywane jest powiązanie formalizmu matematycznego z doświadczeniami pokazywanymi w ramach wykładów.

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 ma podstawową wiedzę, w zakresie fizyki klasycznej i niektórych działów fizyki współczesnej, na temat praw fizyki, wielkości fizycznych i oddziaływań fundamentalnych. MBM1A_W02 Aktywność na zajęciach,
Udział w dyskusji,
Kolokwium
M_W002 Student ma uporządkowaną wiedzę z mechaniki punktu materialnego i bryły sztywnej, mechaniki relatywistycznej, ruchu drgającego i falowego (w tym akustyki), podstaw hydrodynamiki i termodynamiki. MBM1A_W02 Aktywność na zajęciach,
Kolokwium,
Udział w dyskusji
Umiejętności: potrafi
M_U001 Student potrafi pozyskiwać informacje z podręczników, baz danych oraz internetu i krytycznie je oceniać. MBM1A_U01 Aktywność na zajęciach,
Udział w dyskusji
M_U002 Student potrafi wykorzystać poznane zasady i metody fizyki oraz odpowiednie narzędzia matematyczne do rozwiązywania typowych zadań z mechaniki, hydrodynamiki i termodynamiki. MBM1A_U03 Aktywność na zajęciach,
Kolokwium
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Student rozumie potrzebę ciągłego aktualizowania i poszerzania wiedzy z zakresu fizyki. MBM1A_K01 Aktywność na zajęciach,
Udział w dyskusji
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
45 30 15 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 ma podstawową wiedzę, w zakresie fizyki klasycznej i niektórych działów fizyki współczesnej, na temat praw fizyki, wielkości fizycznych i oddziaływań fundamentalnych. + + - - - - - - - - -
M_W002 Student ma uporządkowaną wiedzę z 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 rozumie potrzebę ciągłego aktualizowania i poszerzania wiedzy z zakresu fizyki. + + - - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 111 godz
Punkty ECTS za moduł 4 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 45 godz
Przygotowanie do zajęć 30 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 30 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 1 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. Infradźwięki. 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, zasady termodynamiki, cykl Carnota, entropia i jej interpretacja statystyczna. Gazy rzeczywiste, równanie van der Waalsa.

Ćwiczenia audytoryjne (15h):

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, sprawność cyklu, 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 zaliczenia jest termin ostatnich zajęć w semestrze. Student, który w terminie podstawowym otrzyma ocenę niedostateczną, ma prawo do dwóch terminów poprawkowych w czasie trwania sesji.

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 z ćwiczeń rachunkowych jest średnią ważoną z odpowiedzi ustnych i kolokwiów.
Ocena końcowa jest równa ocenie z ćwiczeń rachunkowych.

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

Dwie nieobecności nieusprawiedliwione na ćwiczeniach powodują brak zaliczenia i niemożność zaliczania poprawkowego. Nieobecności usprawiedliwione powyżej w liczbie przekraczającej dwie wymagają zaliczenia opuszczonego materiału w formie uzgodnionej z prowadzącym ćwiczenia.

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).

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;
4. Z. Kąkol: „Fizyka” – Wykłady z fizyki;
5. Z. Kąkol, J. Żukrowski: „e-fizyka” – internetowy kurs fizyki,
6. Z. Kąkol, J. Żukrowski – symulacje komputerowe ilustrujące wybrane zagadnienia z fizyki.
Pozycje 4-6 dostępne ze stron: http://home.agh.edu.pl/~kakol/; http://open.agh.edu.pl

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

https://bpp.agh.edu.pl/autor/gondek-lukasz-05760
https://bpp.agh.edu.pl/autor/woch-wieslaw-marek-04544
https://bpp.agh.edu.pl/autor/oblakowska-mucha-agnieszka-04403

Informacje dodatkowe:

Ze względu na małą liczbę godzin ćwiczeń rachunkowych w stosunku do liczby godzin wykładu i związanej z tym ilości wykładanego materiału zalecane jest częste korzystanie z konsultacji.

Prowadzący:

Rok A – dr hab. Woch Wiesław Marek
Rok B – dr hab. Gondek Łukasz
Rok C – dr inż. Obłąkowska-Mucha Agnieszka