Fizyka 1

103000 - Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych
114000 - Wydział Mechatroniki

FI1

1

Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z podstawami fizyki w zakresie mechaniki klasycznej, elektrodynamiki i optyki. Wykład jest realizowany ze szczególnym uwzględnieniem potrzeb studentów kierunku Inżynierii Biomedycznej. W wykładzie podkreśla się uniwersalność i interdyscyplinarność praw fizyki, eksponuje jej doświadczalny charakter i elementy współczesnego naukowego obrazu Przyrody.

Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z podstawami fizyki w zakresie mechaniki
klasycznej, elektrodynamiki i optyki w zakresie typowym dla potrzeb Kierunku Inżynierii Biomedycznej. W wykładzie
podkreśla się uniwersalność i interdyscyplinarność praw fizyki, eksponuje jej doświadczalny
charakter i elementy współczesnego naukowego obrazu przyrody.

Treść wykładu

1. Wstęp. Istota i struktura fizyki. Eksperyment, skala pomiaru i model w fizyce. (1h)


2. Mechanika: Opis ruchu układu fizycznego. Zasady dynamiki Newtona. Równania ruchu. Zasady zachowania pędu, momentu pędu i energii. Siły zachowawcze i niezachowawcze. Ruch drgający. Rezonans układów drgających. Ruch falowy. Równania ruchu falowego. Elementy akustyki (zjawiska fizyczne w procesie słyszenia). Efekt Dopplera. Przyczynowość równań ruchu. Zjawiska
   nieliniowe w ruch drgającym i falowym. Elementy mechaniki relatywistycznej (12h).


3. Elementy statyki i dynamiki płynów: przepływy laminarne i nielaminarne. Krew i układ krwionośny (2h).


4. Elektrodynamika: pole elektryczne. Prawo Coulomba. Natężenie i potencjał pola elektrycznego. Prawo Gaussa. Równanie Poissona i Laplace'a. 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 Biota-Savarta. Równania Maxwella (postać różniczkowa i całkowa, interpretacja). Równania materiałowe. Dyspersja fal elektromagnetycznych. Promieniowanie UV (8h).


5. Optyka: falowa i geometryczna. Polaryzacja. Interferencja fal. Dyfrakcja i jej rodzaje. Elementy transformacji optycznych. Związek dyfrakcji z transformatą Fouriera. Modele oka i wady wzroku. Urządzenia optyczne. Wstęp do teorii ciała doskonale czarnego (7h).
   
   
   Treść ćwiczeń
   Harmonogram ćwiczeń oraz ich treść odpowiada treści wykładów, w zakresie analizy, przykładów i rozwiązywania zadań.
   Zakres laboratorium
   Laboratorium zakresem swoim obejmuje oba semestry fizyki dla Kierunku Inżynierii Biomedycznej.

1. J. Massalski, M. Massalska Fizyka dla inżynierów. Fizyka klasyczna WNT


2. W. Bogusz, J. Garbarczyk, F. Krok, Podstawy Fizyki, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej,


3. R. P. Feynmann, Rb. Leighton, M. SandsFeynmanna Wykłady z Fizyki PWN

Zbiory zadań:


1. K. Jezierski, B. Kołodka, K. Sierański Zadania z rozwiązaniami cz. I WNT 2002


2. K. Blankiewicz, M. Igalson Zadania i problemy z fizyki. Zbiór zadań rachunkowych z fizyki


3. W.Brański, M.Herman, L.Widomski, Zbiór zadań z fizyki -Elektryczność i magnetyzm

OCENA KOŃCOWA z przedmiotu:

0.4*wyk+0.3*ćw.+0.3*lab

Każdy element przedmiotu jest zaliczany oddzielnie. Brak pozytywnej oceny dla jednego z nich skutkuje niezaliczeniem przedmiotu.

Zaliczenie części wykładowej:

A. przygotowanie tekstów i edycja książki wg ustalonych zasad i w podziale na podgrupy.

B. egzamin obejmujący 5 pytań z 10 znanych wcześniej.

Dla osób niezainteresowanych realizacją projektu egzamin obejmujący 16 pytań spośród 35 znanych wcześniej.

ocena końcowa jest wystawiana na podstawie następujących relacji punkty-ocena:

pkt ocena

16-19 3

19.5-21.5 3.5

22-25.5 4

26-28 4.5

>28 5