Politechnika Warszawska - Centralny System Uwierzytelniania
Nie jesteś zalogowany | zaloguj się
katalog przedmiotów - pomoc

Podstawy fizyki 1

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 1050-FT000-ISP-1PF1 Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (0533) Fizyka
Nazwa przedmiotu: Podstawy fizyki 1
Jednostka: Wydział Fizyki
Grupy: Grupa przedmiotów do wyboru specjalności
Przedmioty dla FT I rok
Strona przedmiotu: http://www.wasiucionek.if.pw.edu.pl
Punkty ECTS i inne: 7.00 LUB 9.00 (zmienne w czasie)
zobacz reguły punktacji
Język prowadzenia: polski
Elementy modułu:

wykłady 60 h

ćwiczenia audytoryjne 60 h

Kod wydziałowy:

1050-FT000-ISP-1PF1

Liczba godzin zajęć praktycznych:

0

Liczba godzin zajęć teoretycznych:

60 h wykład

60 h ćwiczenia rachunkowe

Numer wersji:

11.2021

Skrócony opis:

Cel przedmiotu

Przedmiot „Podstawy Fizyki 1” jest wykładany dla studentów 1. semestru I roku Wydziału Fizyki na kierunkach Fizyka Techniczna i Fotonika. Jego nadrzędnym celem jest zapoznanie studentów z podstawowymi pojęciami, koncepcjami i aparatem matematycznym takich dziedzin fizyki jak: mechanika klasyczna, mechanika relatywistyczna, mechanika płynów, termodynamika i fizyka statystyczna. Innym ważnym zadaniem przedmiotu „Podstawy Fizyki 1” jest inspirowanie studentów do czynnego udziału w dyskusji naukowej, do formułowania pytań w przypadku niejasności, do stawiania własnych hipotez dotyczących np. rozwiązywanych zadań, do pracy w małych zespołach.

Treści kształcenia

Wiadomości ogólne na temat zakresu i metodologii nauk fizycznych. Podstawowe zagadnienia mechaniki klasycznej i szczególnej teorii względności. Podstawy mechaniki płynów. Fundamentalne zagadnienia, pojęcia, prawa termodynamiki fenomenologicznej oraz fizyki statystycznej.

Pełny opis:

Cel przedmiotu

Przedmiot „Podstawy Fizyki 1” jest wykładany dla studentów 1. semestru I roku Wydziału Fizyki na kierunkach Fizyka Techniczna i Fotonika. Jego nadrzędnym celem jest zapoznanie studentów z podstawowymi pojęciami, koncepcjami i aparatem matematycznym takich dziedzin fizyki jak: mechanika klasyczna, mechanika relatywistyczna, mechanika płynów, termodynamika i fizyka statystyczna. Ważnym zadaniem przedmiotu jest wykształcenie u studentów nawyku i umiejętności samodzielnego rozwiązywania problemów fizycznych. Duży nacisk kładzie się na nadrobienie szkolnych zaległości w zakresie podstawowej wiedzy i umiejętności z fizyki. Istotne jest także wykształcenie zainteresowania aktualnym stanem wiedzy w zakresie fizyki oraz wyrobienie umiejętności samodzielnego wyszukiwania informacji w dostępnych wiarygodnych źródłach papierowych (czasopisma, książki) i elektronicznych. Innym ważnym zadaniem przedmiotu „Podstawy Fizyki 1” jest inspirowanie studentów do czynnego udziału w dyskusji naukowej, do formułowania pytań w przypadku niejasności, do stawiania własnych hipotez dotyczących np. rozwiązywanych zadań, do pracy w małych zespołach.

Treści kształcenia

Przedmiot, język i metodologia fizyki. Struktura współczesnej fizyki. Związki fizyki z naukami technicznymi. Obserwacje i doświadczenia fizyczne. Hipoteza, prawo, zasady fizyki. Wielkości fizyczne (m.in. skalarne, wektorowe, tensorowe), układ jednostek SI. Podstawy metodologii pomiarów fizycznych i opracowania ich wyników. Fundamentalne stałe fizyczne. Analiza wymiarowa (opis koncepcji i przykłady). Elementy budowy materii i oddziaływania podstawowe w przyrodzie. Podstawy mechaniki klasycznej. Podstawowe pojęcia mechaniki. Układy odniesienia (kartezjańskie i sferyczne). Opis ruchu punktu materialnego w inercjalnych i nieinercjalnych układach odniesienia (ze szczególnym uwzględnieniem układów obracających się). Zasady mechaniki Newtona. Praca. Pola sił zachowawczych – definicje i przykłady. Energia potencjalna – definicje i przykłady. Zasady zachowania w mechanice – sformułowania zasad i przykłady ich zastosowania (m.in. zderzenia). Związek zasad zachowania z symetriami praw fizyki – twierdzenie Noether. Bryła sztywna – definicje i przykłady. Moment bezwładności bryły sztywnej – definicja i przykłady. Elementy dynamiki ruchu obrotowego bryły sztywnej, w tym równania dynamiki ruchu obrotowego bryły sztywnej i przykłady. Precesja – opis zjawiska i przykłady. Pole grawitacyjne – natężenie i potencjał pola grawitacyjnego. Ruch w polu grawitacyjnym. Inne pola sił centralnych. Mechanika płynów Podstawowe pojęcia mechaniki płynów. Elementy hydrostatyki. Klasyfikacja płynów. Podstawowe równania dotyczące przepływów płynów idealnych i lepkich. Wektorowe pola prędkości. Równanie ciągłości. Równanie Bernoullego. Opis zjawisk związanych z przepływem płynów lepkich. Liczby Reynoldsa. Elementy termodynamiki fenomenologicznej Opis układów termodynamicznych - podejście fenomenologiczne i statystyczne. Opis stanu układu termodynamicznego oraz procesów termodynamicznych. Podstawowe wielkości termodynamiczne. Funkcje termodynamiczne określające stan układu. Związki między wielkościami termodynamicznymi. Procesy termodynamiczne. Podstawowe wielkości związane z procesami termodynamicznymi. Ciepło. Praca. Zasady termodynamiki. Gaz doskonały i gazy rzeczywiste jako układy termodynamiczne. Przemiany gazowe. Sprawność cykli termodynamicznych. Elementy termodynamiki statystycznej Pojęcia mikro- i makrostanów, statystyczna interpretacja podstawowych funkcji termodynamicznych, w tym entropii, ciśnienia i temperatury. Statystyki klasyczne — rozkład Boltzmanna i rozkład prędkości Maxwella. Procesy transportu w gazie doskonałym.

Literatura:

1) podręcznik podstawowy: 1) W.Bogusz, J.Garbarczyk, F.Krok, „Podstawy Fizyki”, 5. wyd., OW PW, Warszawa, 2016.

2) materiały wykładowe, w formie plików PDF, sukcesywnie udostępniane studentom na podstronie przedmiotu „Podstawy Fizyki 1” strony www wykładowcy (adres www.wasiucionek.if.pw.edu.pl)

3) materiały związane z ćwiczeniami (serie zadań, treści prac domowych, itp.), dostępne na stronach osób prowadzących ćwiczenia rachunkowe (adresy podane w poszczególnych grupach ćwiczeniowych).

podręczniki uzupełniające (m.in.):

1) H.D.Young, R.A.Freedman, “Sears and Zemansky's University Physics: with Modern Physics”, 12th edition, Pearson Education Inc., San Francisco, 2008. (ang.)

2) J.R.Taylor, “Mechanika klasyczna” t.1, PWN, Warszawa 2006

zbiory zadań: J.E.Garbarczyk, M.Wasiucionek, T.K.Pietrzak, Zadania i przykłady z fizyki, OW PW, 2017

Efekty uczenia się:

Wiedza

Efekt: Ma wiedzę w zakresie podstawowych pojęć i idei fizyki. Zna metodologię fizyki. Ma wiedzę na temat układu jednostek SI, stałych fundamentalnych fizyki oraz podstawowych obiektów i oddziaływań będących przedmiotem badań fizyki.

Weryfikacja: krótkie sprawdziany wykładowe, egzamin końcowy

Efekt: Ma uporządkowaną wiedzę w zakresie podstaw mechaniki klasycznej, relatywistycznej, a także mechaniki płynów. Zna podstawowe wielkości fizyczne i prawa mechaniki klasycznej, relatywistycznej oraz mechaniki płynów.

Weryfikacja: krótkie sprawdziany wykładowe, egzamin końcowy

Efekt: Ma uporządkowaną wiedzę w zakresie opisu układów termodynamicznych w ujęciu fenomenologicznym i statystycznym. Zna podstawowe koncepcje, pojęcia, wielkości i prawa termodynamiki fenomenologicznej i fizyki statystycznej

Weryfikacja: krótkie sprawdziany wykładowe, egzamin końcowy

Efekt: Zna podstawowy aparat matematyczny zakresu analizy matematycznej, algebry i rachunku prawdopodobieństwa, używany w powyższych dziedzinach fizyki

Weryfikacja: krótkie sprawdziany wykładowe, egzamin końcowy

Umiejętności

Efekt: Potrafi, w stopniu podstawowym, rozwiązywać problemy rachunkowe z zakresu mechaniki klasycznej, mechaniki płynów, termodynamiki fenomenologicznej i fizyki statystycznej korzystając z poznanych praw fizyki oraz odpowiednich metod matematycznych..

Weryfikacja: kartkówki i prace domowe na ćwiczeniach, kolokwia, egzamin końcowy

Efekt: Potrafi, korzystając z nabytej wiedzy, objaśniać szereg zjawisk i obserwacji fizycznych, nie tylko jakościowo ale także ilościowo. Umie przedstawiać wyniki w postaci wykresów, tabel. itp.

Weryfikacja: kartkówki i prace domowe na ćwiczeniach, kolokwia, egzamin końcowy

Efekt: Umie interpretować i sprawdzać w szczególnych przypadkach, wyniki ogólnych rozwiązań problemów i zadań fizycznych. Potrafi dokonywać szacowania wartości liczbowych wyników rozwiązań problemów fizycznych. Umie korzystać z metody analizy wymiarowej.

Weryfikacja: kartkówki i prace domowe na ćwiczeniach, kolokwia, egzamin końcowy

Efekt: Umie, w stopniu podstawowym, korzystać z pakietów komputerowych, przy rozwiązywaniu zagadnień fizycznych i prezentacji otrzymanych wyników np. w postaci wykresów.

Weryfikacja: kartkówki i prace domowe na ćwiczeniach, kolokwia, , egzamin końcowy

Kompetencje Społeczne

Efekt: Rozumie potrzebę i posiada umiejętność samodzielnego racjonalnego wyszukiwania informacji naukowych z fizyki z dostępnych wiarygodnych źródeł w formie papierowej i elektronicznej, także w języku angielskim.

Weryfikacja: prace domowe

Efekt: Umie rozwiązywać problemy fizyczne samodzielnie oraz w małych zespołach. Posiada potrzebę i umiejętność uczestniczenia w dyskusji naukowej. Ma podstawową zdolność formułowania wybranych problemów fizycznych i własnych propozycji ich rozwiązania. Ma podstawową umiejętność prezentacji wyników swojej pracy.

Weryfikacja: prace domowe

Metody i kryteria oceniania:

Ze względu na dużą wagę ćwiczeń rachunkowych w realizacji zadań dydaktycznych Podstaw Fizyki 1, punktacja łączna (max 100 pkt) jest sumą punktów z ćwiczeń (max 50 pkt) i egzaminu pisemnego (max 50 pkt). Zaliczenie ćwiczeń jest warunkiem koniecznym do przystąpienia do egzaminu. Do zaliczenia przedmiotu muszą być spełnione łącznie dwa warunki: zaliczone ćwiczenia (min 25 pkt) oraz zaliczony egzamin (min. 25 pkt). Ocena łączna zależy od sumy punktów wg relacji: <50 pkt – 2; 50-60 – 3; 61-70 – 3,5; 71-80 – 4; 81-90 – 4,5, 91-100 – 5.

W przypadku ograniczeń epidemiologicznych wykłady, ćwiczenia oraz sprawdziany i egzamin mogą odbywać się zdlanie na platformie MS Teams

Regulamin przedmiotu

Organizacja i warunki zaliczenia wykładu (lub części wykładowej modułu)

Warunkiem zaliczenia wykładu jest zaliczenie ćwiczeń (umożliwiające przystąpienie do egzaminu) oraz uzyskanie z części wykładowej co najmniej 25 pkt (na 50 pkt max). Na te punkty składają się wyniki 8 sprawdzianów wykładowych w trakcie semestru (8 pkt max) oraz wyniki egzaminu pisemnego (bez zwolnień) (42 pkt max).

Organizacja i warunki zaliczenia ćwiczeń audytoryjnych/projektowych/laboratoryjnych (dla każdej formy oddzielnie)

Ćwiczenia są zajęciami obowiązkowymi. Po 3 nieusprawiedliwionych nieobecnościach student może być poddany procedurom dyscyplinarnym zgodnie z Regulaminem Studiów PW.

Z ćwiczeń można uzyskać 50 pkt max: 26 pkt z 2 kolokwiów, 15 pkt z kartkówek/prac domowych, 6 pkt z aktywności oraz 3 pkt za obecności (każda nieusprawiedliwiona nieobecność powoduje odjęcie 1 punktu z tej puli. Do zaliczenia ćwiczeń należy uzyskać co najmniej 25 pkt.

W trakcie prowadzenia zajęć w trybie zdalnym sprawdziany/egzaminy będą przeprowadzone w tym trybie z użyciem odpowiednich platform internetowych.

Zasady oceniania nie zmieniają się w porównaniu z zasadami obowiązującym w trybie stacjonarnym

Sposób obliczania oceny końcowej (dla przedmiotu lub modułu)

Punktacja łączna (max 100 pkt) jest sumą punktów z ćwiczeń (max 50 pkt) i egzaminu pisemnego (max 50 pkt). Do zaliczenia przedmiotu muszą być spełnione łącznie dwa warunki: zaliczone ćwiczenia (min 25 pkt) oraz zaliczony egzamin (min. 25 pkt). Ocena łączna zależy od sumy punktów wg relacji: <50 pkt – 2; 50-60 – 3; 61-70 – 3,5; 71-80 – 4; 81-90 – 4,5, 91-100 – 5.

Termin konsultacji oraz uwagi dodatkowe

Aktualne terminy i miejsca konsultacji są podane na stronie www przedmiotu. W przypadku pracy zdalnej konsultacje odbywają się z użyciem platformy internetowej (MS Teams, Moodle)

Praktyki zawodowe:

nie dotyczy

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2022/2023 - sem. zimowy" (jeszcze nie rozpoczęty)

Okres: 2022-10-01 - 2023-02-19
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Ćwiczenia, 30 godzin więcej informacji
Wykład, 60 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Marek Wasiucionek
Prowadzący grup: Przemysław Michalski, Tomasz Pietrzak, Marek Wasiucionek
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Ćwiczenia - Zaliczenie
Wykład - Zaliczenie

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2021/2022 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2021-10-01 - 2022-02-22
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Ćwiczenia, 30 godzin więcej informacji
Wykład, 60 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Marek Wasiucionek
Prowadzący grup: Przemysław Michalski, Tomasz Pietrzak, Marek Wasiucionek
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Ćwiczenia - Zaliczenie
Wykład - Zaliczenie

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2020/2021 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2020-10-01 - 2021-02-19
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Ćwiczenia, 30 godzin więcej informacji
Wykład, 60 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Marek Wasiucionek
Prowadzący grup: Przemysław Michalski, Tomasz Pietrzak, Marek Wasiucionek
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Ćwiczenia - Zaliczenie
Wykład - Zaliczenie

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2019/2020 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2019-10-01 - 2020-02-21
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Ćwiczenia, 30 godzin więcej informacji
Wykład, 60 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Marek Wasiucionek
Prowadzący grup: Przemysław Michalski, Tomasz Pietrzak, Marek Wasiucionek
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Ćwiczenia - Zaliczenie
Wykład - Zaliczenie

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2018/2019 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2018-10-01 - 2019-02-17
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Ćwiczenia, 30 godzin więcej informacji
Wykład, 60 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Marek Wasiucionek
Prowadzący grup: Przemysław Michalski, Tomasz Pietrzak, Marek Wasiucionek
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Ćwiczenia - Zaliczenie
Wykład - Zaliczenie

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2017/2018 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2017-10-01 - 2018-02-18
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Ćwiczenia, 30 godzin więcej informacji
Wykład, 60 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Marek Wasiucionek
Prowadzący grup: Michał Marzantowicz, Przemysław Michalski, Tomasz Pietrzak, Marek Wasiucionek
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Ćwiczenia - Zaliczenie
Wykład - Zaliczenie na ocenę

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2016/2017 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2016-10-01 - 2017-02-19
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Ćwiczenia, 30 godzin więcej informacji
Wykład, 45 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Marek Wasiucionek
Prowadzący grup: Michał Marzantowicz, Przemysław Michalski, Tomasz Pietrzak, Marek Wasiucionek
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Ćwiczenia - Zaliczenie
Wykład - Egzamin

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2015/2016 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2015-10-01 - 2016-02-22
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Ćwiczenia, 30 godzin więcej informacji
Wykład, 45 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: (brak danych)
Prowadzący grup: (brak danych)
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Politechnika Warszawska.