Podstawy fizyki

Zalecana znajomość fizyki na poziomie szkoły ponadgimnazjalnej.

przedmiot obligatoryjny

25 godzin wykładu oraz 15 godzin ćwiczeń

60 godzin poświęconych na pracę indywidualną potrzebny do pomyślnego zaliczenia przedmiotu

50 godzin wymaganych na przygotowanie do kolokwium zaliczającego: 10h

Razem 150h,

6ptk. ECTS

W1: Zna i rozumie podstawowe elementy języka fizyki. Ma elementarną wiedzę o podstawowych teoriach fizycznych.

W2: Jest świadomy ograniczeń opisu rzeczywistości fizykalnej z pomocą matematyki.

W3: Rozumie podstawy pomiaru wielkości fizycznych, zna ograniczenia ich pomiaru.

W4: Posiada dostateczne przygotowanie do uzupełniania wykształcenia w zakresie zagadnień omawianych na wykładach.

W5: Zna podstawy fizyczne funkcjonowania aparatury informatycznej (K_W16)

U1: Potrafi napisać i rozwiązać równania dla wybranych problemów fizycznych omawianych na wykładzie i ćwiczeniach.

U2: Potrafi rozwiązać proste zadania z fizyki i sprawdzić poprawność ich rozwiązania.

U3: Potrafi analizować i wyjaśniać zjawiska fizyczne zachodzące w otaczającym go świecie.

U4: Umie samodzielnie wyszukać niezbędne informacje z fizyki

K1: ma świadomość i zrozumienie potrzeby ustawicznego poszerzania wiedzy i kształcenia umiejętności z zakresu przyrody,

K2: umie ocenić informacje naukowe za pomocy metod matematycznych i statystycznych.

- wykład informacyjny (konwencjonalny)

- ćwiczeniowa (rozwiązywanie zadań)

- praca własna

- wykład informacyjny (konwencjonalny)

- ćwiczeniowa

Celem zajęć jest przekazanie studentom ogólnej wiedzy na temat fizyki, jej podstaw i zasad oraz przybliżenie metodologicznych fundamentów tej nauki.

Program wykładu:

1. Przedmiot i metody badawcze fizyki. Wielkości fizyczne: skalary i wektory

2. Jednostki układu SI. Błędy pomiarów i rachunek błędu pomiarowego

3. Dynamika w sformułowaniu Newtona.

4. Praca, moc, energia. Zasady zachowania.

5. Właściwości mechaniczne ciał.

6. Oscylator harmoniczny: swobodny, wymuszony (rezonans), tłumiony.

7. Ruch drgający i fale mechaniczne. Równanie fali

8. Podstawowe pojęcia i zasady termodynamiki

9. Teoria kinetyczna. Podstawy termodynamiki statystycznej.

10. Oddziaływania elektryczne i magnetyczne.

11. Prąd stały i zmienny. Podstawowe prawa obwodów elektrycznych. Pomiar wielkości elektrycznych.

12. Pole elektromagnetyczne. Równania Maxwella.

13. Optyka geometryczna i falowa. Polaryzacja światła.

14. Elementy fizyki kwantowej.

15. Pasmowa teoria przewodnictwa. Półprzewodniki i ich domieszkowanie.

Ćwiczenia rachunkowe poświęcone są rozwiązywaniu prostych i średnio zaawansowanych zadań i problemów fizycznych przy wykorzystaniu wiadomości wyniesionych z wykładu. Celem tych zajęć jest ukształtowanie u słuchaczy intuicji fizycznej oraz wyrobienie umiejętności posługiwania się aparatem matematycznym i zastosowania go do modelowania i rozwiązywania problemów fizycznych oraz zadań rachunkowych.

• D. Halliday, R. Resnick, J. Walker, Podstawy Fizyki tom I-V, PWN.

• J. Orear, Fizyka t. 1 i 2. WNT, Warszawa 2004

• J. Walker, Zbiór zadań, Podstawy Fizyki, Halliday/Resnick/Walker, PWN

Egzamin pisemny (wykład) – W1, W3, W5, U1, U2, U3

Aktywność (ćwiczenia) – U1, K1, K2