Wstęp do fizyki 0900-FS1-1WDF

Profil studiów: ogólnoakademcki
Forma studiów: stacjonarne
Rodzaj przedmiotu: obowiązkowy, moduł 1 Podstawy Fizyki
Dziedzina i dyscyplina nauki: Dziedzina nauk ścisłych i przyrodniczych, Dyscyplina nauki fizyczne
Rok studiów/semestr: 1 rok, 1 semestr, studia I stopnia
Wymagania wstępne: student powinien posiadać wiedzę, umiejętności i rozumienie materiału określonego przez podstawę programową z fizyki i matematyki dla szkoły podstawowej i ponadpodstawowej (https://men.gov.pl/wp-content/uploads/2011/02/zalaczniknr4.pdf).
Liczba godzin zajęć dydaktycznych: wykład 45 godz, konwersatorium 45 godz., laboratorium 15 godz
Metody dydaktyczne: wykład, pokazy, praca laboratoryjna, ćwiczenia rachunkowe, rozwiązywanie zadań, dyskusja, konsultacje, kolokwia, praca własna studenta w domu.
Punkty ECTS: 9
Bilans nakładu pracy studenta: udział w wykładach (45 godz.), udział w konwersatorium (45 godz.), udział w laboratorium (15 godz.),
praca własna (rozwiązywanie zadań, problemów) w domu (30 godz.),
przygotowanie do egzaminu pisemnego i ustnego (48 godz.).
Wskaźniki ilościowe: nakład pracy studenta związany z zajęciami wymagającym bezpośredniego udziału nauczyciela - 105 godz., 6,0 ECTS; nakład pracy studenta związany z zajęciami o charakterze praktycznym - 15 godz., 0,6 ECTS

Student zapoznaje się z metodą naukową prowadzenia badań,
umie rozpoznawać i obserwować zjawiska fizyczne,
umie opisać wybrane zjawiska fizyczne,
umie przeprowadzać pomiary prostych zjawisk fizycznych,
rozumie pojęcie niepewności pomiarowej,
umie szacować niepewność pomiarową,
umie przedstawiać wyniki pomiarów oraz porównywać je z prostym opisem teoretycznym,
umie sporządzać raport z prostych eksperymentów przedstawiający cel doświadczenia, wyniki pomiarów i porównanie z przewidywaniami.

Zakres wykładu:
1. Obserwacja świata, zjawiska fizyczne, powtarzalność, pomiary wielkości fizycznych, niepewność pomiarowa, podstawowe wielkości fizyczne i ich jednostki (układ SI), zamiana jednostek.
2. Pojęcie szybkości zmiany wielkości fizycznej, prawa eksponencjalnego wzrostu i zaniku.
3. Ruch, opory ruchu i ich eliminacja. Układ izolowany, układ inercjalny, zasada względności, koncepcja zdarzeń w czasoprzestrzeni, synchronizacja zegarów, wektor położenia i prędkości, transformacja Galileusza.
4. Zasada względności i transformacja Lorentza, prędkość graniczna, elementy szczególnej teorii względności: dylatacja czasu, skrócenie lorentzowskie, względność równoczesności.
5. Zjawisko bezwładności, pojęcie masy, zasady dynamiki Newtona, pojęcie przyspieszenia i siły.
6. Przykłady ruchu pod wpływem sił, ruch pod wpływem stałej siły, składanie ruchów, ruch po okręgu, przewidywanie ruchu pod wpływem dowolnej siły.
7. Zasady zachowania w fizyce – pęd i momenty pędu.
8. Zasady zachowania w fizyce – energia.
9. Zjawisko drgań, oscylator klasyczny i kwantowy, rezonans.
10. Zjawisko fal, fale harmoniczne, twierdzenie Fouriera, interferencja, fale stojące.
11. Efekt Dopplera.
12. Prawa fizyki dla układu wielu ciał, sukces i kryzys fizyki klasycznej.
13. Układy wielu ciał – sukces fizyki kwantowej.
14. Fizyka klasyczna i kwantowa, dualizm korpuskularno falowy.