Fizyka dla informatyków

obowiązkowe

TECHNOLOGIE INFORMATYCZNE

I stopień

Przekazanie studentom podstawowej wiedzy z fizyki, w zakresie określonym przez treści programowej właściwej dla kierunku studiów.

Rozwijanie umiejętności rozwiązywania prostych zagadnień fizycznych i wykonywania prostych eksperymentów, przeprowadzenie analizy wyników w oparciu o uzyskaną wiedzę.

Kształtowanie u studentów umiejętności samodzielnego studiowania, zdobywania wiedzy, rozwoju.

I rok

1. Podstawowa wiedza z fizyki - podstawa programowa dla szkół średnich, poziom podstawowy

2. Podstawowa wiedza w zakresie matematyki - podstawa programowa dla szkół średnich, poziom podstawowy

3. Umiejętność logicznego myślenia, posługiwania się narzędziami matematycznymi i ich wykorzystania do rozwiązywania zadań z zakresu fizyki na poziomie szkoły średniej,

Materiały do zajęć w formie prezentacji, plików pdf będą wysyłane studentom po kolejnych zajęciach.

Wykład z prezentacją multimedialną wybranych zagadnień.

Metoda ćwiczeniowa.

Metoda laboratoryjna.

Metoda badawcza (dociekania naukowego).

Uczenie problemowe (Problem-based learning).

Wykład konwersatoryjny.

Wykład problemowy.

Pokaz i obserwacja.

Demonstracje dźwiękowe i/lub video.

Godziny zajęć (wg planu studiów) z nauczycielem - 60 h.

Przygotowanie do zajęć - 15 h.

Czytanie wskazanej literatury - 20 h.

Przygotowanie do egzaminu / zaliczenia - 20 h.

Przygotowanie do warsztatów – analiza przypadku -15 h.

Przygotowanie do prezentacji - 10 h.

Mechanika

- kinematyka

- ruch obrotowy bryły sztywnej

- drgania harmoniczne, wahadła

- sprężystość ciał stałych

- fale dźwiękowe

- rozszerzalność liniowa ciał stałych

- lepkość cieczy

Elektromagnetyzm

- pole magnetyczne

- ruch cząstek w polu elektrycznym i magnetycznym

- kondensatory

- zjawisko indukcji elektromagnetycznej

- przewodnictwo metali i półprzewodników

- zjawisko termoelektryczne

- własności magnetyczne materii

- zjawisko fotoelektryczne

Optyka

- załamanie światła

- tworzenie obrazów przez soczewki

- interferencja i dyfrakcja

- polaryzacja światła

- widma optyczne

- fotometria

1. Cele zajęć/przedmiotu:

Wykład obejmuje podstawy fizyki ogólnej i technicznej oraz fizyki doświadczalnej w zakresie typowym dla kierunków technicznych uczelni wyższych. W programie podkreśla się uniwersalność i interdyscyplinarność praw fizyki, eksponuje jej doświadczalny charakter i elementy współczesnego naukowego obrazu przyrody.

Mechanika

Opis ruchu układu fizycznego. Rodzaje sił. Zasady dynamiki Newtona. Równania ruchu.

Zasady zachowania a symetria w fizyce. Zasady zachowania pędu i momentu pędu. Siły zachowawcze. Zasada zachowania energii.

Ruch drgający. Rezonans układów drgających. Wpływ nieliniowości układu na własności ruchu (ruch regularny i chaotyczny, przyczynowość równań ruchu, rezonans nieliniowy). Ruch falowy. Równania ruchu falowego.

Elektrodynamika

Pole elektryczne. Prawo Coulomba. Natężenie i potencjał pola elektrycznego.

Prawo Gaussa. Równanie Poissona. Pole elektryczne w dielektryku (zjawisko polaryzacji dielektrycznej).

Pole magnetyczne. Siła Lorentza. Prawo Ampere`a dla prądów stałych i dla prądów zmiennych.

Prawo indukcji Faradaya. Indukcyjność. Prawo Biote`a-Savarta.

Równania Maxwella (postać różniczkowa i całkowa, interpretacja). Równania materiałowe. Rozwiązanie równań Maxwella dla próżni. Dyspersja fal elektromagnetycznych.Optyka

Optyka falowa i geometryczna. Polaryzacja. Interferencja fal. Dyfrakcja i jej rodzaje. Elementy transformacji optycznych - związek dyfrakcji z transformatą Fouriera.

1. Halliday D., Resnick R., Walker J., – Podstawy fizyki, tomy 1 i 2, PWN 2011.

2. Massalski J., Massalska M., Fizyka dla inżynierów, tom 1. WNT 2005

3. Andrzej K. Wróblewski, Janusz A. Zakrzewski, Wstęp do fizyki t. 1 , PWN 1984

4. Jay Orear, Fizyka, t.1 i t.2, WNT.

Student ma uporządkowaną, podbudowaną teoretycznie wiedzę ogólną w zakresie wybranych działów fizyki ogólnej obejmujących mechanikę, akustykę, elektryczność i magnetyzm oraz elementy optyki i fizyki współczesnej, w tym wiedzę niezbędną do zrozumienia podstawowych zjawisk fizycznych występujących w elementach i układach automatyki i robotyki oraz w ich otoczeniu.

Student ma uporządkowaną i podbudowaną teoretycznie wiedzę ogólną w zakresie mechaniki ogólnej: kinematyki oraz dynamiki, w tym wiedzę niezbędną do zrozumienia zasad modelowania i konstruowania prostych systemów mechanicznych.

Student umie zastosować podstawowe prawa fizyczne i uproszczone modele w rozwiązywaniu prostych problemów w zakresie obejmowanym przez treści programowe właściwe dla kierunku studiów.

Student potrafi definiować i zna podstawowe pojęcia i prawa fizyczne i zna proste przykłady ich zastosowania w otaczającym świecie; ma wiedzę dotyczącą wykorzystania wiedzy z fizyki wspomagającą pracę inżyniera, zna potrzebę zastosowania fizyki w inżynierii i technologiach.

Wykład: egzamin pisemny w formie testu jednokrotnego wyboru (20 pytań, 5 możliwych odpowiedzi) oraz w formie odpowiedzi na zagadnienie problemowe.

Ćwiczenia rachunkowe: kolokwium zaliczeniowe (5 zadań), ocena aktywności na zajęciach.

Ćwiczenia Laboratoryjne: przeprowadzeni, opis i omówienie doświadczenia fizycznego wybranego z listy przedstawionej przez wykładowcę.

bardzo dobry (bdb; 5,0):

dobry plus (+db; 4,5):

dobry (db; 4,0):

dostateczny plus (+dst; 3,5):

dostateczny (dst; 3,0):

niedostateczny (ndst; 2,0):