SylabUZ

Generate PDF for this page

Physics - course description

General information
Course name Physics
Course ID 06.1-WM-MiBM-P-18_19
Faculty Faculty of Mechanical Engineering
Field of study Mechanical Engineering
Education profile academic
Level of studies First-cycle studies leading to Engineer's degree
Beginning semester winter term 2022/2023
Course information
Semester 3
ECTS credits to win 6
Course type obligatory
Teaching language polish
Author of syllabus
  • dr hab. Ryszard Matysiak, prof. UZ
Classes forms
The class form Hours per semester (full-time) Hours per week (full-time) Hours per semester (part-time) Hours per week (part-time) Form of assignment
Lecture 30 2 18 1,2 Exam
Laboratory 15 1 9 0,6 Credit with grade
Class 15 1 9 0,6 Credit with grade

Aim of the course

Uzyskanie podstawowej wiedzy i umiejętności prowadzących do właściwego postrzegania, rozpoznawania oraz analizy i interpretacji zjawisk fizycznych w oparciu o prawa fizyki. Uzyskanie wiedzy i umiejętności dotyczących rozwiązywania zagadnień problemowych i ćwiczeń rachunkowych dotyczących elementarnych zjawisk fizycznych. Uzyskanie elementarnej wiedzy i umiejętności z zakresu pomiaru podstawowych wielkości fizycznych, określania niepewności pomiarowych oraz dokonywania analizy otrzymanych wyników eksperymentalnych w oparciu o podstawowe prawa fizyki.

Prerequisites

Podstawowa wiedza i umiejętności w zakresie rachunku wektorowego, elementarnych funkcji matematycznych, zapisu i stosowania wyrażeń algebraicznych oraz rozwiązywania podstawowych równań.

Scope

             
Lp. Treści programowe - WYKŁAD   l. godz.
st. stacj.
l. godz.
st. niestacj.
W1 Omówienie warunków zaliczenia przedmiotu. Kinematyka punktu materialnego. Prędkość i przyspieszenie średnie i chwilowe, równania ruchu. Ruch jednostajny po okręgu, przyspieszenie styczne i dośrodkowe. Przykłady ruchów w polu grawitacyjnym.     4   3
W2 Masa, pęd ciała, siła. Zasady dynamiki Newtona. Siła tarcia. Prawo ciążenia powszechnego. Prawa Keplera.     4   3
W3 Praca, moc, energia. Zasada zachowania energii. Środek masy, ruch środka masy. Zasada zachowania pędu.     2   1
W4 Kinematyka i dynamika ruchu obrotowego. Moment bezwładności. Ruch postępowo-obrotowy bryły sztywnej.     2   1
W5 Opis ruchu harmonicznego swobodnego, tłumionego i wymuszonego. Wahadło matematyczne i fizyczne.     2   1
W6 Ruch falowy, fale mechaniczne. Zjawisko Dopplera.     1   1
W7 Hydrostatyka. Gęstość i ciśnienie. Prawo Pascala. Prawo Archimedesa. Elementy hydrodynamiki i aerodynamiki. Równanie Bernoulliego. Dynamiczna siła nośna.     2   1
W8 Podstawy termodynamiki. Parametry stanu gazu doskonałego. Ciepło właściwe. Ciepło zmiany stanu skupienia. Bilans cieplny. Przemiany termodynamiczne. Cykl Carnota.     3   2
W9 Elektrostatyka. Ładunek elektryczny. Prawo Coulomba. Pole elektryczne. Potencjał pola elektrycznego. Pojemność elektryczna. Kondensatory.     2   1
W10 Prąd elektryczny i opór elektryczny. Natężenie prądu. Napięcie elektryczne. Prawo Ohma. Prawa Kirchhoffa. Praca i moc prądu elektrycznego.      2   1
W11 Pole magnetyczne magnesu i prądu elektrycznego. Oddziaływanie pola magnetycznego na przewodnik z prądem. Indukcja elektromagnetyczna.     2   1
W12 Optyka geometryczna i falowa. Prawo odbicia i załamania światła. Soczewki, zwierciadła, powstawanie obrazów, przyrządy optyczne. Interferencja, dyfrakcja.     2   1
W13 Elementy fizyki atomowej. Zjawisko fotoelektryczne. Efekt Comptona. Model atomu wodoru Bohra. Widma atomowe.     2   1
    Suma:   30   18

 

             
Lp. Treści programowe - ĆWICZENIA   l. godz.
st. stacj.
l. godz.
st. niestacj.
C1 Omówienie warunków zaliczenia przedmiotu. Kinematyka punktu materialnego. Prędkość i przyspieszenie średnie i chwilowe, równania ruchu. Ruch jednostajny po okręgu, przyspieszenie styczne i dośrodkowe. Przykłady ruchów w polu grawitacyjnym.     3   2
C2 Masa, pęd ciała, siła. Zasady dynamiki Newtona. Siła tarcia. Prawo ciążenia powszechnego. Prawa Keplera. Praca, moc, energia. Zasada zachowania energii. Środek masy, ruch środka masy. Zasada zachowania pędu. Kinematyka i dynamika ruchu obrotowego. Moment bezwładności. Ruch postępowo-obrotowy bryły sztywnej.     3   2
C3 Opis ruchu harmonicznego swobodnego, tłumionego i wymuszonego. Wahadło matematyczne i fizyczne. Ruch falowy, fale mechaniczne. Zjawisko Dopplera.     2   1
C4 Hydrostatyka. Gęstość i ciśnienie. Prawo Pascala. Prawo Archimedesa. Elementy hydrodynamiki i aerodynamiki. Równanie Bernoulliego. Dynamiczna siła nośna. Podstawy termodynamiki. Parametry stanu gazu doskonałego. Ciepło właściwe. Ciepło zmiany stanu skupienia. Bilans cieplny. Przemiany termodynamiczne. Cykl Carnota.     2   1
C5 Elektrostatyka. Ładunek elektryczny. Prawo Coulomba. Pole elektryczne. Potencjał pola elektrycznego. Pojemność elektryczna. Kondensatory. Prąd elektryczny i opór elektryczny. Natężenie prądu. Napięcie elektryczne. Prawo Ohma. Prawa Kirchhoffa. Praca i moc prądu elektrycznego. Pole magnetyczne magnesu i prądu elektrycznego. Odziaływanie pola magnetyznego na przewodnik z prądem. Indukcja elektromagnetyczna.     3   2
C6 Optyka geometryczna i falowa. Prawo odbicia i załamania światła. Soczewki, zwierciadła, powstawanie obrazów, przyrządy optyczne. Interferencja, dyfrakcja. Elementy fizyki atomowej. Zjawisko fotoelektryczne. Efekt Comptona. Model atomu wodoru Bohra. Widma atomowe.     2   1
    Suma:   15   9

 

             
Lp. Treści programowe - LABORATORIUM   l. godz.
st. stacj.
l. godz.
st. niestacj.
L1 Omówienie warunków zaliczenia przedmiotu. Regulamin pracowni fizycznej. Przepisy bhp i przeciwpożarowe. Omówienie zasad opracowywania sprawozdań i wyników pomiarów. Niepewności pomiarowe.     1   1
L2 Wyznaczanie przyśpieszenia ziemskiego za pomocą wahadła rewersyjnego.     2   2
L3 Sprawdzenie równania ruchu obrotowego bryły sztywnej.     2   1
L4 Wyznaczanie współczynnika załamania światła metodą pomiaru grubości pozornej płytki szklanej.     2   1
L5 Dyfrakcja i interferencja światła laserowego.      2   1
L6 Pomiar oporu elektrycznego.      2   1
L7 Sprawdzenie prawa Ohma.     2   1
L8 Badanie pętli histerezy magnetycznej za pomocą oscyloskopu.     2   1
    Suma:   15   9

Teaching methods

wykład informacyjny, wykład problemowy, pokaz, ćwiczenia przedmiotowe, pomiar, metoda laboratoryjna

Learning outcomes and methods of theirs verification

Outcome description Outcome symbols Methods of verification The class form

Assignment conditions

Zaliczenie na ocenę zajęć laboratoryjnych odbywa się na podstawie ocenionych sprawozdań i kolokwiów wstępnych. Ćwiczenia zaliczane są na podstawie wykonania zadań rachunkowych i ewentualnie praktycznych. Wykład zaliczany jest w formie testu. Ocena wypadkowa ustalana jest na podstawie średniej z ocen zajęć laboratoryjnych, ćwiczeń oraz wykładu z jednakową wagą.

Recommended reading

  1. Halliday D., Resnick R., Walker J., Podstawy Fizyki, t. 1-5, PWN, 2003.
  2. Orear J., Fizyka, t. 1-2, WN-T, 1993.
  3. Szydłowski H., Pracownia fizyczna wspomagana komputerem, PWN 2003.
  4. https://openstax.org/details/books/fizyka-dla-szkół-wyższych-tom-1
  5. https://openstax.org/details/books/fizyka-dla-szkół-wyższych-tom-2
  6. https://openstax.org/details/books/fizyka-dla-szkół-wyższych-tom-3
  7. http://home.agh.edu.pl/~kakol/efizyka/

Further reading

  1. Feynman R, Leighton R., Sands M., Feynmana wykłady z fizyki. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2001.
  2. https://phet.colorado.edu/en/simulations/filter?subjects=physics&type=html&sort=alpha&view=grid
  3. https://www.vascak.cz/physicsanimations.php?l=pl

Notes


Modified by dr inż. Daniel Dębowski (last modification: 22-04-2022 13:15)