BUDOWNICTWO Studia pierwszego stopnia

Kierunek: BUDOWNICTWO
Studia pierwszego stopnia
Przedmiot: FIZYKA
Semestr: I
Przedmioty
poprzedzające:
Efekty kształcenia –
umiejętności
i kompetencje
ECTS - 3
Rodzaj zajęć:
W
Ć
L
P
Liczba godzin w semestrze:
30
15
15
0
Matematyka (zalecane)
Rozumienie podstawowych zjawisk i procesów fizycznych występujących w
budownictwie; umiejętność wykonywania pomiaru podstawowych wielkości
fizycznych; świadome i kompetentne wykorzystywanie praw przyrody w
technice i Ŝyciu codziennym.
TREŚCI KSZTAŁCENIA
Wykłady:
Podstawy fizyki klasycznej: Zasada względności Galileusza i układy inercjalne. Zasady dynamiki
Newtona. Zasady zachowania energii, pędu i momentu pędu. Prawo Newtona powszechnego
ciąŜenia. Grawitacyjne pole ziemskie. Elementy mechaniki ośrodków ciągłych i hydromechaniki.
Zjawiska falowe i elementy akustyki: Drgania harmoniczne proste, tłumione, wymuszone,
rezonans, drgania normalne. Klasyczne równanie falowe, fale stojące i biegnące, prędkość fazowa i
grupowa, zjawiska charakterystyczne dla fal. Fale dźwiękowe, natęŜenie dźwięku, zakres
słyszalności, dudnienia. Zjawisko Dopplera i jego wykorzystanie w technice. Elementy
termodynamiki fenomenologicznej: Parametry i funkcje termodynamiczne. Zasada ekwipartycji
energii, przemiany gazowe. Zasady termodynamiki. Procesy odwracalne i nieodwracalne, cykl
Carnota. Procesy transportu pędu, energii, ciepła i masy. Mechanizmy transportu ciepła.
Przewodnictwo cieplne – izolacyjność termiczna. Konwekcja. Elementy fizyki kwantowej:
Promieniowanie termiczne. Kwantowe właściwości promieniowania. Prawo Plancka. Dualizm falowokorpuskularny światła. Podstawy doświadczalne fal materii. Kwantowe właściwości materii i energii.
Mikroskop elektronowy. Stany związane, jako analogia fal stojących. Równanie Schrödingera i
przykłady jego rozwiązań. Zasada nieoznaczoności Heisenberga. Omówienie budowy atomu i jądra
atomowego. Promieniowanie atomów i cząsteczek. Model pasmowy ciał stałych. Rozszczepienie
jądrowe. Promieniotwórczość naturalna. Energia jądrowa i reaktory.
Ćwiczenia:
Wprowadzenie rachunku całkowego i rozwiązywanie równań ruchu dla prostych przykładów z
mechaniki klasycznej. Posługiwanie się operatorami róŜniczkowymi: gradientem, dywergencją, i
rotacją dla opisu pól i oddziaływań . zastosowanie zasad zachowania pędu, momentu pędu i energii
mechanicznej. Zderzenia spręŜyste i niespręŜyste. Rozwiązywanie prostych przykładów dotyczących
zjawisk falowych. Ruch ładunków w polu elektrycznym i magnetycznym. Obliczanie pól w prostych
zagadnieniach elektrostatyki i magnetostatyki. Proste zagadnienia występujące w termodynamice
fenomenologicznej. Omówienie rozwiązań równań Schrödingera dla przykładów podanych na
wykładzie.
Laboratorium:
(Studenci wykonują 5 wybranych ćwiczeń z podanego zestawu).
Wyznaczanie przyspieszenia ziemskiego za pomocą wahadła prostego. Wyznaczanie prędkości
dźwięku w powietrzu. Wyznaczanie współczynnika lepkości dynamicznej cieczy. Wyznaczanie
modułu Younga metodą rozciągania drutu i strzałki ugięcia pręta. Wyznaczanie modułu sztywności
metodą dynamiczną. Wyznaczanie napręŜeń za pomocą tensometru oporowego. Transport i
wymiana ciepła. Badanie pola magnetycznego przy uŜyciu hallotronu. Badanie rezonansu
elektrycznego. Oscyloskop katodowy i drgania. Badanie absorpcji rezonansowej światła w
dielektrykach. Dyfrakcja i interferencja światła lasera.
Wykaz literatury podstawowej i uzupełniającej:
1. B. Oleś, Wykłady z fizyki, Wydawnictwo PK, Kraków 2005.
2. J. Brzezowska, A. Gajewski, Wprowadzenie do elektrodynamiki klasycznej, Wydawnictwo
PK, Kraków 2006.
3. A.K. Wróblewski, J. A. Zakrzewski, Wstęp do fizyki, tom 1, PWN, Warszawa 1984; tom 2,
PWN, Warszawa1989.
4. C. Kittel, W.D. Knight, M.A. Ruderman, Mechanika, PWN, Warszawa 1975.
5. A. Hennel, W. KrzyŜanowski, W. Szuszkiewicz, K. Wódkiewicz, Zadania i problemy z fizyki,
t1, t2, PWN, Warszawa 1981.
6. W. Dziurda, T. Stępień, W. Otowski, Zbiór zadań z fizyki z rozwiązaniami, część I, II,
Wydawnictwo PK, Kraków 1996.
7. B. Oleś, M. Duraj, Ćwiczenia laboratoryjne z fizyki, Wydawnictwo PK, Kraków 2000.
Warunki zaliczenia: uzyskanie zaliczenia z ćwiczeń laboratoryjnych, egzamin