Wstęp do Fizyki - Wydział Fizyki UwB

WYDZIAŁ FIZYKI UwB
KOD USOS:
Karta przedmiotu
Efekty kształcenia
kierunek studiów: FIZYKA
specjalność: FIZYKA,
FIZYKA MEDYCZNA
Student:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Wstęp do Fizyki
PF
1 WDF
9
Formy zajęć
wykład
konwersatorium
seminarium
laboratorium
razem
semestr
WYMIAR
45
45
-
15
105
1
zapoznaje się z metodą naukową
umie rozpoznawać i obserwować zjawiska fizyczne
umie opisać wybrane zjawiska fizycznych
umie przeprowadzać pomiary prostych zjawisk fizycznych
rozumie pojęcie niepewności pomiarowej
umie szacować niepewność pomiarową
umie przedstawiać wyniki pomiarów oraz porównywać je z opisem teoretycznym
umie sporządzać raport z pracy eksperymentalnej przedstawiający cel doświadczenia, wyniki pomiarów i porównanie z przewidywaniami
Wykład
Forma kształcenia i sposób
weryfikacji efektów kształcenia
FS1
ECTS
moduł
Przedmiot
0900
Studenci uczestniczą w wykładzie wzbogaconym o pokazy
eksperymentów
ilustrujących
przekazywane
treści.
Są
stymulowani do zadawania pytań i dyskusji.
Studenci samodzielnie wykonują w domu zadane doświadczenia,
przeprowadzają pomiary, szacują niepewności pomiarowe i
sporządzają opisy.
Studenci rozwiązują zadania z puli zadań.
Rozwiązania oraz opisy są podstawą egzaminu.
Ćwiczenia rachunkowe
Studenci otrzymują listy zadań do samodzielnego rozwiązania, których
treść jest skorelowana z treścią wykładu. Podczas zajęć przedstawiają ich
rozwiązania. Prowadzący zwraca szczególną uwagę na rozumienie
używanych pojęć, klarowność prezentacji, stymuluje grupę do zadawania
pytań i dyskusji. Prowadzący stara się wytworzyć w grupie ćwiczeniowej
poczucie odpowiedzialności za zespół i zachęca do pracy zespołowej.
Zaliczenie zajęć odbywa się na podstawie oceny, która uwzględnia:
umiejętność rozwiązywania wybranych typów zadań,
umiejętność prezentacji rozwiązań,
umiejętność dyskusji na tematy związane z przedmiotem,
umiejętność korzystania z zasobów literatury i Internetu,
zdolność do współpracy w grupie,
kreatywność w podejściu do rozwiązywanych problemów.
laboratorium
Pracując w zespole laboratoryjnym, studenci wykonują, wskazane przez
prowadzącego eksperymenty. Prowadzący wyznacza studenta
kierującego przebiegiem eksperymentu, odpowiedzialnego za
opracowanie wyników i przygotowanie sprawozdania. W miarę
możliwości technicznych i organizacyjnych umożliwia się studentom
modyfikację zestawu doświadczalnego lub samodzielne przygotowanie
eksperymentu.
Zaliczenie zajęć odbywa się na podstawie oceny, która uwzględnia:
merytoryczne przygotowanie do eksperymentu, w tym
rozumienie działania zestawu doświadczalnego,
rzetelność przeprowadzonych pomiarów,
sposób opracowania wyników i dyskusji błędów pomiarowych,
zdolność do współpracy w zespole laboratoryjnym,
umiejętność korzystania z zasobów literatury i Internetu,
zdolność do kierowania pracą zespołu laboratoryjnego, w tym
przyjmowanie odpowiedzialności za realizowane zadania,
kreatywność w podejściu do realizowanych zadań
doświadczalnych.
Oprócz
oceny
końcowej
wyrażonej
liczbą
przewidzianą
w regulaminie studiów prowadzący wystawia studentowi ocenę opisową w
formie ankiety (Ankieta Oceny Opisowej), która uwzględnia ocenę jego
wiedzy, umiejętności i kompetencji oraz zawiera sugestie dotyczące Oprócz
oceny
końcowej
wyrażonej
liczbą
przewidzianą
dalszego kształcenia.
w regulaminie studiów prowadzący wystawia studentowi ocenę opisową
w formie ankiety (Ankieta Oceny Opisowej), która uwzględnia ocenę
jego wiedzy, umiejętności i kompetencji oraz zawiera sugestie
dotyczące dalszego kształcenia.
HARMONOGRAM ZAJĘĆ
Semestr 1
Wykład
Konwersatorium
TREŚCI KSZTAŁCENIA
Treści kształcenia dobrane są w celu zaprezentowania wybranych
zjawisk i zasad w fizyce, pokazania ich uniwersalnego charakteru
Obserwacja świata, zjawiska fizyczne, pomiary
wielkości fizycznych, niepewność pomiarowa,
powtarzalność .
Podstawowe wielkości fizyczne i ich jednostki, definicje.
Prezentacja wyników eksperymentalnych.
Ruch, opory ruchu i ich eliminacja, układ izolowany,
ruch ciała swobodnego, układ inercjalny,
fenomenologiczny opis oporów ruchu.
Opis ruchu w układach inercjalnych, koncepcja
zdarzeń, synchronizacja zegarów, wektor położenia i
prędkości, transformacja Galileusza.
Zasada względności i transformacja Lorentza, prędkość
graniczna, elementy szczególnej teorii względności:
dylatacja czasu, skrócenie lorentzowskie, względność
równoczesności.
Zjawisko bezwładności, pojęcie masy, zasady dynamiki
Newtona, pojęcie przyspieszenia i siły.
Ruch pod wpływem sił, ruch po okręgu, składanie
ruchów.
Zasady zachowania w fizyce.
Zjawisko drgań, oscylator klasyczny i kwantowy,
rezonans.
Zjawisko fal, rozchodzenie się fal, odbicie, polaryzacja
fal, interferencja, fale stojące.
Prawa fizyki dla układu wielu ciał, sukces i kryzys fizyki
klasycznej.
Układy wielu ciał – sukces fizyki kwantowej.
Fizyka klasyczna i kwantowa, dualizm korpuskularno
falowy.
Fizyka jako nauka doświadczalna, specyfika badań.
Podstawowe jednostki stosowane w fizyce (układ SI),
przedrostki.
Skalarne i wektorowe wielkości fizyczne.
Podstawy rachunku wektorowego w zastosowaniu do
prostych zagadnień z mechaniki.
Transformacja Galileusza.
Prędkość światła prędkością graniczną - transformacja
Lorentza.
Ruch w polu grawitacyjnym.
Opory ruchu
Ruch drgający - zależność wychylenia, prędkości oraz
przyspieszenia ciała zawieszonego na sprężynie od czasu.
Oscylator harmoniczny.
Zjawiska falowe, fala dźwiękowa, efekt Dopplera.
Fale stojące.
Załamanie i odbicie światła na granicy ośrodków,
rozszczepienie światła
Polaryzacja światła, skręcenie płaszczyzny polaryzacji.
Laboratorium
Badanie korelacji (lub jej braku) pomiędzy
wychyleniem wahadła a położeniem
naczynia z wodą - eksperyment „Operacja
stodoła” wykonany w warunkach
laboratoryjnych.
Szukanie zależności między wielkościami
fizycznymi na przykładzie wahadła
matematycznego.
Rozkładanie wektorów na składowe za
pomocą układu siłomierzy.
Badanie siły nacisku wywieranej przez ciało
na równię pochyłą w zależności od kąta
nachylenia równi.
Doświadczalne wyznaczenie wzorów
transformacyjnych.
Pomiar prędkości światła.
Wyznaczanie wartości przyspieszenia
ziemskiego, badanie spadku swobodnego.
Badanie wpływu masy i jej rozłożenia w
przestrzeni na opory ruchu.
Pomiar zależności wychylenia sprężyny od
przyłożone siły, pomiar okresu drgań.
Ruch po okręgu jako przykład złożenia
dwóch drgań harmonicznych doświadczenie.
Sprawdzenie efektu Dopplera.
Pomiar parametrów opisujących falę
stojącą.
Wyznaczenie współczynnika załamania
wody.
Eksperyment sprawdzający prawo Malusa.
1-15 tydzień
LITERATURA
DODATKOWA
ZALECANA
LITERATURA
LITERATURA
D. Halliday, R. Resnick, J. Walker, Podstawy Fizyki, t. 1-5, PWN, Warszawa 2003
J. Walker, Podstawy Fizyki, Zbiór zadań, PWN, Warszawa 2005
L. W. Tarasow, A. N. Tarasowa, Jak rozwiązywać zadania z fizyki, Wydawnictwa szkolne i Pedagogiczne, Warszawa 1995
W. Demtröder, Fizyka dla dociekliwych, Wdawnictwo Naukowe, Toruń 2011
A. K. Wróblewski, J. A. Zakrzewski, Wstęp do Fizyki, PWN, Warszawa 1984
R. P. Feynman, Feynmana wyklady z fizyki, PWN, Warszawa 2001
W. Bolton, Zarys Fizyki PWN, Warszawa 1988
E. M. Rogers, Fizyka dla dociekliwych, PWN, Warszawa 1974
AUTORZY KARTY PRZEDMIOTU
Anna Go, Krzysztof Szymański, Wojciech Olszewski
PODPIS