WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I INNYCH KOMPETENCJI

Transkrypt

1 Zał. nr 4 do ZW /01 WYDZIAŁ Podstawowych Problemów Techniki KARTA PRZEDMIOTU Nazwa w języku polskim Fizyka F1 Nazwa w języku angielskim Physics F1 Kierunek studiów (jeśli dotyczy): Fizyka Techniczna Specjalność (jeśli dotyczy): Stopień studiów i forma: I / II stopień*, stacjonarna / niestacjonarna* Rodzaj przedmiotu: obowiązkowy / wybieralny / ogólnouczelniany * Kod przedmiotu FZP001059W i FZP001059C Grupa kursów TAK / NIE* Liczba godzin zajęć zorganizowanych w Uczelni (ZZU) Liczba godzin całkowitego nakładu pracy studenta (CNPS) Forma zaliczenia zaliczenie na Wykład Ćwiczenia Laboratorium Projekt Seminarium Dla grupy kursów zaznaczyć kurs końcowy (X) Liczba punktów ECTS 4 w tym liczba punktów odpowiadająca zajęciom o charakterze praktycznym (P) w tym liczba punktów ECTS odpowiadająca zajęciom wymagającym bezpośredniego kontaktu (BK) *niepotrzebne skreślić 1,5 \ WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I INNYCH KOMPETENCJI 1. Praktyczne opanowanie matematyki elementarnej na poziomie szkoły średniej.. Umiejętność czytania tekstu ze zrozumieniem.. Umiejętność ciągłej koncentracji uwagi w ciągu 45 minut. CELE PRZEDMIOTU C1 Nabycie podstawowej wiedzy, uwzględniającej jej aspekty aplikacyjne, z następujących działów fizyku klasycznej: mechanika, fale, szczególna teoria względności, hydrodynamika. C Zdobycie praktycznej umiejętności rozwiązywania typowych zadań rachunkowych z zakresu mechaniki klasycznej, ruchu falowego, szczególnej teorii względności, hydrodynamiki. C Nabycie i utrwalanie kompetencji społecznych, takich jak: odpowiedzialność, uczciwość i rzetelność w postępowaniu; przestrzeganie obyczajów obowiązujących w środowisku akademickim i społeczeństwie. 1

2 PRZEDMIOTOWE EFEKTY KSZTAŁCENIA Z zakresu wiedzy: PEK_W01 rozumie znaczenie fizyki dla postępu nauk przyrodniczych i technicznych, dla poznania świata oraz dla rozwoju cywilizacyjnego w zakresie osiągnięć technicznych PEK_W0 ma ogólną wiedzę w zakresie podstawowych koncepcji i zasad dotyczącą podstaw mechaniki, ruchu falowego, szczególnej teorii względności, hydrodynamiki, pozwalającą na rozumienie podstawowych zjawisk; zna zasady budowy i działania aparatury używanej w pomiarach fizycznych Z zakresu umiejętności: PEK_U01 potrafi posługiwać się posiadanym aparatem matematycznym z zakresu matematyki elementarnej i wyższej w rozwiązaniu problemów fizycznych dotyczących mechaniki, ruchu falowego, szczególnej teorii względności, hydrodynamiki; potrafi przeprowadzić analizę ilościową związaną z zagadnieniem fizycznym i sformułować wnioski jakościowe, potrafi uczyć się samodzielnie na podstawie dostępnych materiałów dydaktycznych Z zakresu kompetencji społecznych: PEK_K01 rozumie potrzebę i konieczność ciągłego dokształcania się, w tym samokształcenia, zarówno samodzielnie i w grupie; rozumie potrzebę przekazywania społeczeństwu informacji dotyczących osiągnięć fizyki; potrafi przekazać takie informacje; rozumie potrzebę popularyzacji fizyki PEK_K0 rozumie wpływ rozwoju fizyki na środowisko naturalne i społeczeństwo; potrafi rozstrzygnąć dylematy związane z wykonywaniem zawodu, postępuje etycznie TREŚCI PROGRAMOWE Forma zajęć - wykład Wy1 Świat fizyczny. Geometria i fizyka 1 Wy Ruch punktu materialnego wzdłuż linii prostej. Opis za pomocą pochodnych i całek. Ruch jednostajnie zmienny Wy Elementy rachunku wektorowego. Iloczyny skalarne i wektorowe przykłady z fizyki Wy4 Kinematyka ruchu w przestrzeni. Opis za pomocą pochodnych i całek. Ruch zmienny po okręgu Zasady dynamiki Newtona: układy inercjalne, interpretacja drugiej Wy5 zasady rozwiązywania numeryczne, przykłady zastosowań III zasady, rodzaje sił w przyrodzie Wy6 Prawo zachowania pędu w mechanice: obszar zastosowań, zderzenia Wy7 Energia potencjalna. Siły potencjalne. Przykłady. Twierdzenie o pracy i energii. Prawo zachowania energii mechanicznej Wy8 Moment siły. Prawo zachowania momentu pędu Liczba godzin

3 Wy9 Siły centralne: siła grawitacji; zagadnienie dwóch ciał i masa zredukowana, prawa Keplera Wy10 Oscylator harmoniczny: swobodny, tłumiony, z wymuszeniem. Współczynnik dobroci. Rezonans (mechaniczny i elektryczny. Rezonans w przyrodzie Wy11 Układy wielu punktów materialnych. Środek masy i jego własności Wy1 Podstawy dynamiki ciała sztywnego: obroty w przestrzeni, moment pędu i energia kinetyczna, moment bezwładności, twierdzenie Steinera, II zasada dynamiki dla ruchu obrotowego. Ustalona, swobodna i chwilowa oś obrotu 4 Ośrodki sprężyste. Prawo Hooke a, naprężenia, odkształcenia, stałe Wy1 sprężyste 1 Ruch falowy. Równanie falowe. Fale biegnące. Odbicie. Prędkość Wy14 fazowa. Strumień energii. Składowe harmoniczne. Fale w przyrodzie 4 Wy15 Paczki fal. Prędkość grupowa. Fale stojące. Dudnienia 1 Prędkość światła. Zasada względności. Transformacje Lorentza Wy16 długości i czasu. Czasoprzestrzeń. Stożek świetlny Wy17 Kinematyka relatywistyczna. Dodawanie prędkości 1 Relatywistyczny pęd i energia. Dynamika relatywistyczna. Prawa Wy18 zachowania. Związek między masą spoczynkową, energią i pędem. Elementy hydrodynamiki: hydrostatyka, prawa Pascala i Archimedesa, Wy19 równanie Eulera i Bernoulliego, równanie Naviera-Stokesa Suma godzin 45 Forma zajęć - ćwiczenia Liczba godzin Ćw1 Rozwiązywanie zadań rachunkowych ilustrujących kinematykę ruchu prostoliniowego (Wy1-Wy) Ćw Rozwiązywanie zadań rachunkowych ilustrujących kinematykę ruchu krzywoliniowego (Wy-Wy4) Ćw Druga zasada dynamiki w zastosowaniach (Wy5) Ćw4 Inercjalne i nieinercjalne układy odniesienia. Przykłady ilustrujące działanie sił bezwładności (Wy5) Ćw5 Rozwiązywanie zadań ilustrujących zasadę zachowania pędu (Wy6) Ćw6 Rozwiązywanie zadań ilustrujących zasadę zachowania energii mechanicznej (Wy7) Ćw7 Rozwiązywanie zadań ilustrujących zasadę zachowania momentu pędu (Wy8) Ćw8 Rozwiązywanie zadań ilustrujących działanie siły centralnej (Wy9) Ćw9 Wahadło matematyczne: reżim harmoniczny. Drgania tłumione przykłady rachunkowe (Wy10) Ćw10 Wyznaczanie środka masy dla dyskretnego i ciągłego układu punktów materialnych (Wy11) Ćw11 Ruch obrotowy bryły sztywnej w zadaniach (Wy1) Ćw1 Zagadnienia związane z rozchodzeniem się fal sprężystych (Wy1-Wy15) Ćw1 Zastosowanie transformacji Lorentza do obliczania dylatacji długości i kontrakcji czasu (Wy16) Ćw14 Kinematyczne i dynamiczne zagadnienia fizyki relatywistycznej (Wy17- Wy18) Ćw15 Przykłady zastosowań prawa Bernoulliego (Wy19) Suma godzin 0

4 STOSOWANE NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE N1. Wykład tradycyjny N. Ćwiczenia rozwiązywanie zadań rachunkowych N. Zasoby cyfrowe N4. Konsultacje N5. Praca własna OCENA OSIĄGNIĘCIA PRZEDMIOTOWYCH EFEKTÓW KSZTAŁCENIA Oceny (F formująca (w trakcie semestru), P podsumowująca (na koniec semestru) F1 F P=F Numer efektu kształcenia PEK_W01, PEK_W0, PEK_U01, PEK_U0 PEK_W01, PEK_W0, PEK_U01, PEK_U0, PEK_K01, PEK_K0. Sposób oceny osiągnięcia efektu kształcenia Odpowiedzi ustne, dyskusje, kolokwia cząstkowe z ćwiczeń Egzamin pisemny (wykład), zaliczenie pisemne ćwiczeń LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJĄCA LITERATURA PODSTAWOWA: [1] C. Kittel, W.D. Knight, M.A. Ruderman, Mechanika, PWN, 197. [] R.P. Feynman, Feynmana wykłady z fizyki. T.1 część 1,, PWN, [] J. Orear, Fizyka t.1, WNT, 199. [4] D. Halliday, R. Resnick, J. Walker, Podstawy fizyki, T1,, PWN, 00. [5] K. Jezierski, B. Kołodka, K. Sierański, Zadania z rozwiązaniami, Oficyna Wydawnicza Scripta, 000. LITERATURA UZUPEŁNIAJĄCA: [1] F.C. Crawford, Fale, PWN,197. [] H.D. Young, R.A. Freedman, University Physics, Addison-Wesley, 000. [] K. Chłędowska, R. Sikora, Wybrane problemy fizyki z rozwiązaniami. Część1, Oficyna wydawnicza politechniki rzeszowskiej, 008. [4] S.B. Cahn, G.D. Mahan, B.E. Nadgorny, A Guide to Physics Problems, Part 1, Kluwer, 004 OPIEKUN PRZEDMIOTU (IMIĘ, NAZWISKO, ADRES ) 4

5 prof. dr hab. Antoni C. Mituś, prof. dr hab. Karina Weron, prof. dr hab. inż. Arkadiusz Wójs, 5

6 MACIERZ POWIĄZANIA EFEKTÓW KSZTAŁCENIA DLA PRZEDMIOTU Physics F1 Z EFEKTAMI KSZTAŁCENIA NA KIERUNKU Fizyka Techniczna Przedmiotowy efekt kształcenia Odniesienie przedmiotowego efektu do efektów kształcenia zdefiniowanych dla kierunku studiów i specjalności (o ile dotyczy)** Cele przedmiotu*** Treści programowe*** Numer narzędzia dydaktycznego*** PEK_W01 (wiedza) K1FIZ_W01 C Wy1 N1, N, N4 PEK_W0 K1FTE_W01 C1 Wy1-Wy19 N1, N, N4 PEK_U01 (umiejętności) K1FTE_U01 C1, C Ćw1-Ćw15 N1-N5 PEK_K01 K1FTE_K01 C1, C Wy1-Wy19 N1,N4 (kompetencje) Ćw1-Ćw15 PEK_K0 K1FIZ_K0 C Wy1 N1,N4 ** - wpisać symbole kierunkowych/specjalnościowych efektów kształcenia *** - z tabeli powyżej