1. SylabUZ
2. Wydział Budownictwa, Architektury i Inżynierii Środowiska
3. semestr zimowy 2019/2020
4. Geoinformatyka i techniki satelitarne - pierwszego stopnia z tyt. inżyniera
5. Fizyka

Wygeneruj PDF dla tej strony

Fizyka - opis przedmiotu

Cel przedmiotu

Poznanie podstawowych pojęć fizycznych i metod badawczych fizyki. Zdobycie przez studenta umiejętności rozumienia i ścisłego opisu zjawisk fizycznych z zakresu mechaniki klasycznej i relatywistycznej oraz termodynamiki. Uzmysłowienie studentom, że zjawiska przyrodnicze i działanie urządzeń technicznych jest opisywane uniwersalnymi i prostymi prawami fizyki.

Wymagania wstępne

Zapisz zmiany

Znajomość matematyki i fizyki na poziomie szkoły ponadgimnazjalnej.

Zakres tematyczny

1. Wiadomości wstępne:

 - pomiary, wielkości fizyczne i Jednostki

- matematyka w fizyce: algebra wektorów, iloraz różnicowy i pochodna

2. Mechanika klasyczna:

- podstawy kinematyki punktu materialnego: prędkość,  przyśpieszenie, ruch prostoliniowy i krzywoliniowy w tym ruch po okręgu.

- zasady dynamiki Newtona.

- praca, moc. siły  potencjalne i energia potencjalna.

-zasady zachowania pędu, momentu pędu i energii, zastosowanie do analizy zderzeń.

-oddziaływanie grawitacyjne: prawa Keplera, prawo powszechnego ciążenia, praca sił w polu grawitacyjnym, pierwsza i druga prędkość kosmiczna

- ruch drgający i falowy: siły sprężyste, ruch falowy i zasada superpozycji, interferencja oraz dyfrakcja

- nieinercjalne układy odniesienia i siły bezwładności. Dynamika ruchu obrotowego: ruch jednostajny po okręgu, siły bezwładności, siła Coriolisa

3. Mechanika relatywistyczna:

- postulaty szczególnej teorii względności. Doświadczenie Michelsona-Morleya.

- transformacja Lorentza i jej konsekwncje: relatywistyczne składanie prędkości, dylatacja czasu, skrócenie relatywistyczne 

- pęd i energia. Równoważność masy i energii

- efekty relatywistyczne  w życiu codziennym, w tym poprawki relatywistyczne zegarów atomowych satelitów GPS

4. Termodynamika:

- pojęcie układu termodynamicznego i równowagi termodynamicznej. Zerowa zasada termodynamiki

- pojęcie temperatury,  skale temperatur, pomiar temperatury, rozszerzalność cieplna płynów i ciał stałych, temperatury ekstremalne

- równania stanu, parametry stanu, ciśnienie, ciśnienie w polu grawitacyjnym- wzór barometryczny,  równanie stanu gazu doskonałego

-ciepło i praca, energia wewnętrzna, pierwsza zasada termodynamiki, przemiany termodynamiczne

- przekaz energii w postaci ciepła: przewodnictwo cieplne, konwekcja, promieniowanie

- druga zasada termodynamiki, cykl Carnota, silniki cieplne.

Metody kształcenia

Wykład konwencjonalny z wykorzystaniem narzędzi multimedialnych.
Ćwiczenia rachunkowe, w ramach, których studenci analizują i rozwiązują zadania ilustrujące treść wykładu. W szczególności zadania dotyczą: działań na wektorach i składania sił, badanie ruchów jedno i dwuwymiarowych, wyznaczanie prędkości, przyspieszenie, położenia na podstawie różnych danych, obliczenia położenia i prędkości z wykorzystaniem zasad zachowania pędu i energii, liczenia ciśnienia, przeliczania temperatur w różnych skalach, wyznaczanie ilości dostarczanego/pobieranego ciepła, obliczanie pobranej/ oddanej pracy objętościowej  w różnych procesach termodynamicznych,  wyznaczanie pewnych  parametrów stanu w oparciu o inne z wykorzystaniem równania stanu, wyznaczanie sprawności silnikow.

Efekty uczenia się i metody weryfikacji osiągania efektów uczenia się

Opis efektu	Symbole efektów	Metody weryfikacji	Forma zajęć

Warunki zaliczenia

WYKŁAD:

Zaliczenie  końcowe ma postać pisemną. Student otrzymuje tematy i zadania problemowe, wymagające  znajomości teorii jak i jej zastosowania do zadań problemowych.

ĆWICZENIA:
Podstawą zaliczenia ćwiczeń jest obecność na zajęciach oraz zaliczenie  na ocenę pozytywną sprawdzianów z określonych partii materiału.
Przed przystąpieniem do zaliczenia wykładu student musi uzyskać zaliczenie z ćwiczeń.

Ocena końcowa: średnia ważona ocen egzaminu (60%) i zaliczenia ćwiczeń (40%).

Literatura podstawowa

1. J. Orear, Fizyka Tom 1, Wydawnictwo WNT, 2012

2. D. Halliday, R. Resnick, J. Walker, Podstawy fizyki 1 i 2, Wydawnictwo Naukowe PWN, 2006

3. I.W.Sawieliew Wykłady z fizyki, PWN, Warszawa, 1994

4. J. Massalska, M. Massalska, Fizyka dla inżynierów, część 1, Wydawnictwo WNT, 2012

5. M. Kamińska, A. Witowski, J. Ginter, Wstęp do termodynamiki fenomenologicznej, Wydawnictwo UW, 2015

6. R. Hołyst, A. Poniewierski, A. Ciach, Termodynamika dla chemików, fizyków i inżynierów, Wydawnictwo Uniwersytetu Kardynała Stefana Wyszyńskiego, Warszawa, 2005.

7. R. Hołyst, A. Poniewierski, Termodynamika w zadaniach, Wydawnictwo Uniwersytetu Kardynała Stefana Wyszyńskiego, Warszawa, 2008.

8. J. Jędrzejewski, W. Kruczek, A. Kujawski, Zbiór zadań z fizyki dla kandydatów na wyższe uczelnie, Tom 1 i 2, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, wszystkie wydania

9. J. Kalisz, J. Massalska, M. Massalska, Zbiór zadań z fizyki z rozwiązaniami, Wydawnictwo Naukowe PWN, wszystkie wydania

10. J. Cieśliński, D. Grudziński, W. Jasiński, W. Pudlik, Termodynamika. Zadania i przykłady obliczeniowe, Politechnika Gdańska, Gdańsk, 2008

Literatura uzupełniająca

Uwagi

Zmodyfikowane przez dr hab. Maria Przybylska, prof. UZ (ostatnia modyfikacja: 20-04-2019 14:15)