Wydział Budownictwa i Architektury - Budownictwo (S1)
specjalność: Technologia i Organizacja Budownictwa
Sylabus przedmiotu Fizyka:
Informacje podstawowe
Kierunek studiów | Budownictwo | ||
---|---|---|---|
Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
Obszary studiów | nauki techniczne, studia inżynierskie | ||
Profil | ogólnoakademicki | ||
Moduł | — | ||
Przedmiot | Fizyka | ||
Specjalność | przedmiot wspólny | ||
Jednostka prowadząca | Instytut Fizyki | ||
Nauczyciel odpowiedzialny | Danuta Piwowarska <Danuta.Piwowarska@zut.edu.pl> | ||
Inni nauczyciele | |||
ECTS (planowane) | 4,0 | ECTS (formy) | 4,0 |
Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
KOD | Wymaganie wstępne |
---|---|
W-1 | Zna podstawy fizyki ze szkoły średniej. |
W-2 | Zna podstawy algebry (wektory, macierze, rozwiązywanie równań) w zakresie niezbędnym do opisu zjawisk fizycznych i rozwiązywania problemów fizycznych. |
W-3 | Potrafi wykonać obliczenia posługując się kalkulatorem i komputerem. |
W-4 | Zna ograniczenia własnej wiedzy i rozumie potrzebę dalszego kształcenia. |
Cele przedmiotu
KOD | Cel modułu/przedmiotu |
---|---|
C-1 | Przekazanie podstawowej wiedzy z zakresu fizyki, właściwej dla studiowania na kierunku i przydatnej w praktyce inżynierowi budownictwa. |
C-2 | Nauczenie wykonywania podstawowych pomiarów i wyznaczanie pośrednich wielkości fizycznych z zakresu: mechaniki, ciepła, elektryczności, magnetyzmu i optyki. |
C-3 | Rozwinięcie umiejętności opracowania oraz analizy otrzymanych wyników, szacowania niepewności pomiarów bezpośrednich i pośrednich w zastosowaniu do przeprowadzonych eksperymentów fizycznych oraz nauczenie stosowania metod matematycznych do opisu zjawisk i rozwiązania prostych problemów fizycznych. |
C-4 | Rozwinięcie umiejętności zastosowania doboru właściwej wiedzy z wykładów do rozwiązywania prostych zadań z fizyki, przydatnych inżynierowi budownictwa. |
C-5 | Wykształcenie umijętności pisemnej formy opracowania wyników pomiarów fizycznych oraz korzystania z różnych źródeł literaturowych w zakresie wiedzy fachowej. |
C-6 | Rozwinięcie umijętności komunikacji w grupie i pracy zespołowej |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
KOD | Treść programowa | Godziny |
---|---|---|
laboratoria | ||
T-L-1 | Zajęcia organizacyjne; zapoznanie z metodami analizy niepewności pomiarowych i prezentacji wyników pomiarów. | 3 |
T-L-2 | Student wykonuje pięć ćwiczeń laboratoryjnych spośród wybranych, zgodnie z obowiązującym harmonogramem zamieszczonym na stronie internetowej Uczelni: http://labor.zut.edu.pl/; zaliczenie wykonanych ćwiczeń na podstawie sprawozdań. | 12 |
15 | ||
wykłady | ||
T-W-1 | Zajęcia organizacyjne. Omówienie podstawowych zagadnień z zakresu kursu; podanie literatury; określenie sposobu i formy zaliczenia przedmiotu; metodologia fizyki- rola fizyki w postępie cywilizacyjnym; układ jednostek fizycznych SI; matematyczny elementarz fizyka: wielkości fizyczne: wektorowe, skalarne i tensorowe; iloczyn skalarny, wektorowy; funkcje; elementy rachunku różniczkowego. Zapoznanie z metodami analizy niepewności pomiarowych i prezentacji wyników. | 2 |
T-W-2 | Kinematyka punktu materialnego; względność ruchu; układy współrzędnych; prędkość i przyspieszenie; ruch prostoliniowy; ruch krzywoliniowy. | 2 |
T-W-3 | Dynamika punktu materialnego. Zasady dynamiki Newtona; układ inercjalny i nieinercjalny; dynamika ruchu ciał; siła tarcia; równania ruchu; dynamika ruchu obrotowego bryły sztywnej. | 2 |
T-W-4 | Prawa i zasady zachowania fizyki klasycznej; fizyka energii odnawialnych. | 2 |
T-W-5 | Nieinercjalne układy odniesienia; siły bezwładności. | 1 |
T-W-6 | Ruch drgający. Drgania harmoniczne, tłumione i wymuszone, rezonans mechaniczny; przykłady ruchu harmonicznego: wahadło matemayczne i fizyczne. | 2 |
T-W-7 | Ruch falowy. ogólne właściwości fal; prędkość rozchodzenia sie fal; równanie fali płaskiej; interferencja fal; powstawanie i rozchodzenie się fal dźwiękowych. Elementy optyki geometrycznej – odbicie, załamanie światła; elementy optyki falowej- dyfrakcja, interferencja, polaryzacja światła. | 2 |
T-W-8 | Podstawowe pojęcia i prawa termodynamiki. | 1 |
T-W-9 | Mechanika relatywistyczna. | 2 |
T-W-10 | Kwantowy model budowy atomu, widma absorpcyjne i emisyjne, emisja wymuszona, laser. | 2 |
T-W-11 | Elektrostatyka ładunek elektryczny; zasada zachowania ładunku elektrycznego; prawo Coulomba; pole elektryczne; natężenie pola elektrycznego; prawo Gaussa; praca w polu elektrostatycznym energia potencjalna i napięcie elektryczne. | 4 |
T-W-12 | Prawa przepływu prądu stałego podstawowe definicje dla prądu elektrycznego; elektrony w ciałach stałych – pasma energetyczne; prawo Ohma; opór elektryczny; nadprzewodnictwo; mikroskopowa postać prawa Ohma; praca i moc prądu elektrycznego; prawa Kirchhoffa; łączenie oporników; kondensatory. | 2 |
T-W-13 | Magnetyzm pole magnetyczne; siła Lorentza; wektor indukcji magnetycznej; działanie pola magnetycznego na przewodnik z prądem; siła elektrodynamiczna; pole magnetyczne przewodnika z prądem; prawo Biota-Savarta; prawo Ampere’a; prawo Gaussa dla pól magnetycznych. | 2 |
T-W-14 | Indukcja elektromagnetyczna prawo Faraday ’a; równania Maxwella | 2 |
T-W-15 | Kolokwium zaliczeniowe z wykładów. | 2 |
30 |
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
KOD | Forma aktywności | Godziny |
---|---|---|
laboratoria | ||
A-L-1 | Uczestnictwo w zajęciach laboratoryjnych | 15 |
A-L-2 | Studiowanie literatury i przygotowanie do ćwiczeń laboratoryjnych | 10 |
A-L-3 | Studiowanie literatury i ukończenie sprawozdania z wykonywanych doświadczeń (praca w parach lub praca własna studenta). | 28 |
A-L-4 | Udział w konsultacjach do zajęć laboratoryjnych. | 6 |
59 | ||
wykłady | ||
A-W-1 | Udział w wykładzie | 30 |
A-W-2 | Przygotowanie się do kolokwium zaliczeniowego pisemnego z wykładów z fizyki ( obejmuje wiedzę z wykładów oraz studiowanie literatury przedmiotu), a także obecność na kolokwium. | 24 |
A-W-3 | Udział w konsultacjach do wykładu. | 6 |
60 |
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
---|---|
M-1 | Wykład informacyjny z użyciem projektora multimedialnego |
M-2 | Wykłd połączony z pokazem eksperymentów fizycznych z zakresu omawianej tematyki |
M-3 | Ćwiczenia laboratoryjne |
Sposoby oceny
KOD | Sposób oceny |
---|---|
S-1 | Ocena podsumowująca: Ocena wiedzy i umiejętności wykazana na kolokwium zaliczeniowym z wykładów z Fizyki. |
S-2 | Ocena formująca: Sprawozdania z laboratoriów. Kolokwia ustne zaliczające pięć ćwiczeń laboratoryjnych. |
S-3 | Ocena formująca: Aktywność na zajęciach |
Zamierzone efekty kształcenia - wiedza
Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
---|---|---|---|---|---|---|---|
B_1A_S1/B/02_W01 Student ma wiedzę z wybranych działów fizyki, z zakresu: mechaniki, ciepła, optyki, elektryczności i magnetyzmu w stopniu niezbędnym do zrozumienia podstaw działania urządzeń mechanicznych i układów elektronicznych. Rozumie rolę eksperymentu fizycznego w praktyce inżynierskiej. Potrafi planować i przeprowadzać proste eksperymenty fizyczne, a do opracowania wyników pomiarów umie zastosować teorię niepewności pomiarowych. Student ma wiedzę z wybranych działów fizyki niezbędną do sformułowania problemu, rozumienia oraz rozwiązywania prostych zadań. | B_1A_W01 | — | — | C-1, C-5, C-2, C-3 | T-L-1, T-W-3, T-W-13, T-W-7, T-W-14, T-W-2, T-W-9, T-W-10, T-W-12, T-W-6, T-W-5, T-W-4, T-W-8, T-L-2, T-W-11 | M-3, M-1, M-2 | S-3, S-2, S-1 |
Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności
Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
---|---|---|---|---|---|---|---|
B_1A_S1/B/02_U01 Student rozumie rolę eksperymentu fizycznego w praktyce inżynierskiej. Potrafi zastosować posiadaną wiedzę do zaplanowania i wykonania prostych eksperymentów fizycznych. Potrafi korzystać z proponowanych metod, narzędzi oraz instrumentów badawczych. Umie opracować, przedstawić i interpretować wyniki eksperymentu fizycznego z zakresu ćwiczeń laboratoryjnych; stosuje elementy teorii niepewności pomiarowych. | B_1A_U10 | — | — | C-6, C-2, C-5, C-3, C-4 | T-L-1, T-L-2, T-W-1 | M-3, M-1, M-2 | S-3, S-2, S-1 |
Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne
Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
---|---|---|---|---|---|---|---|
B_1A_S1/B/02_K02 Student ma świadomość odpowiedzialności za pracę własną oraz gotowość podporządkowania się zasadom pracy w zespole i ponoszenia odpowiedzialności za wspólnie realizowane zadania. Jest wrażliwy na dbałóść o sprzęt, jest otwarty na współpracę. Potrafi samodzielnie wyszukiwać informacje w literaturze. Student zna ograniczenia własnej wiedzy i rozumie potrzebę uczenia się przez całe życie. | B_1A_K01, B_1A_K04, B_1A_K03, B_1A_K02 | — | — | C-3, C-6 | T-L-2, T-L-1 | M-1, M-2, M-3 | S-1, S-2, S-3 |
Kryterium oceny - wiedza
Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
---|---|---|
B_1A_S1/B/02_W01 Student ma wiedzę z wybranych działów fizyki, z zakresu: mechaniki, ciepła, optyki, elektryczności i magnetyzmu w stopniu niezbędnym do zrozumienia podstaw działania urządzeń mechanicznych i układów elektronicznych. Rozumie rolę eksperymentu fizycznego w praktyce inżynierskiej. Potrafi planować i przeprowadzać proste eksperymenty fizyczne, a do opracowania wyników pomiarów umie zastosować teorię niepewności pomiarowych. Student ma wiedzę z wybranych działów fizyki niezbędną do sformułowania problemu, rozumienia oraz rozwiązywania prostych zadań. | 2,0 | Nieuzasadnione nieobecności na zajęciach. Student nie zna podstawowych pojęć i terminologii z zakresu fizyki, obejmujących podstawy mechaniki, ciepła, optyki, elektryczności i magnetyzmu, w tym nie ma wiedzy potrzebnej do zrozumienia, przeprowadzenia i opisu prostych eksperymentów fizycznych. Nie zna i nie umie zastosować teorii niepewności pomiarowych potrzebnej do prawidłowego zapisu wyników pomiaru. Student nie zna podstawowych pojęć i terminologii z zakresu fizyki, omawianych w ramach przedmiotu, niezbędnych do ilościowego opisu, rozumienia oraz rozwiązywania prostych zadań. |
3,0 | Usprawiedliwione nieobecności na zajęciach. Student zna podstawowe pojęcia i terminologie z zakresu fizyki, obejmujące podstawy mechaniki, ciepła, optyki, elektryczności i magnetyzmu, w tym ma słabą wiedze potrzebną do zrozumienia, przeprowadzenia i opisu prostych eksperymentów fizycznych. W stopniu podstawowym zna i potrafi zastosować elementy teorii niepewności pomiarowych, potrzebne do prawidłowego zapisu wyników pomiaru. Student zna wybrane pojęcia i terminologie z zakresu fizyki, omawiane w ramach przedmiotu, niezbędne do ilościowego opisu, rozumienia oraz rozwiązywania prostych zadań. | |
3,5 | Student zna podstawowe pojęcia i terminologie z zakresu fizyki, obejmujące podstawy mechaniki, ciepła, optyki, elektryczności i magnetyzmu, w tym ma dostateczną wiedze potrzebną do zrozumienia, przeprowadzenia i opisu prostych eksperymentów fizycznych. Zna i potrafi zastosować elementy teorii niepewności pomiarowych, potrzebne do prawidłowego zapisu wyników pomiaru. Podaje przykłady ilustrujące ważniejsze poznane prawa. | |
4,0 | Student zna większość pojęć i terminologii z zakresu fizyki, obejmujące podstawy mechaniki, ciepła, optyki, elektryczności i magnetyzmu, w tym ma wystarczającą wiedze potrzebną do zrozumienia, przeprowadzenia i opisu prostych eksperymentów fizycznych. Zna i potrafi zastosować elementy teorii niepewności pomiarowych, potrzebne do prawidłowego zapisu wyników pomiaru. Potrafi omówić wyniki pomiarów. | |
4,5 | Student zna prawie wszystkie pojęcia i terminologie z zakresu fizyki, obejmujące podstawy mechaniki, ciepła, optyki, elektryczności i magnetyzmu, w tym ma wystarczającą wiedze potrzebną do zrozumienia, przeprowadzenia i opisu prostych eksperymentów fizycznych. Zna i potrafi zastosować elementy teorii niepewności pomiarowych, potrzebne do prawidłowego zapisu wyników pomiaru. Potrafi szczegółowo omówić wyniki pomiarów. | |
5,0 | Wyróżniająca znajomość zagadnień realizowanych w ramach kursu. Student zna prawie wszystkie pojęcia i terminologie z zakresu fizyki, obejmujące podstawy mechaniki, ciepła, optyki, elektryczności i magnetyzmu, w tym ma bardzo dobrą wiedze potrzebną do zrozumienia, przeprowadzenia i opisu prostych eksperymentów fizycznych. Zna i potrafi zastosować elementy teorii niepewności pomiarowych, potrzebne do prawidłowego zapisu wyników pomiaru. Potrafi analizować wyniki pomiarów oraz zatosować swoją wiedzę w zadaniach problemowych. |
Kryterium oceny - umiejętności
Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
---|---|---|
B_1A_S1/B/02_U01 Student rozumie rolę eksperymentu fizycznego w praktyce inżynierskiej. Potrafi zastosować posiadaną wiedzę do zaplanowania i wykonania prostych eksperymentów fizycznych. Potrafi korzystać z proponowanych metod, narzędzi oraz instrumentów badawczych. Umie opracować, przedstawić i interpretować wyniki eksperymentu fizycznego z zakresu ćwiczeń laboratoryjnych; stosuje elementy teorii niepewności pomiarowych. | 2,0 | Nie wykonał przewidzianych harmonogramem ćwiczeń. Brak sprawozdań z ćwiczeń laboratoryjnych. Nie spełnia wymagań na ocenę 3,0. |
3,0 | Wykonał i dostarczył opracowania wykonywanych ćwiczeń. Student potrafi zastosować teorię niepewności pomiarowych i wykonać poprawnie sprawozdanie z ćwiczeń laboratoryjnych, ale słabe zrozumienie zasad pomiaru i interpretacji wyników . Przedstawia rozwiązania mało przejrzyste, bez komentarza, często z błędami rachunkowymi wpływającymi na wynik. | |
3,5 | Wykonał, dostarczył opracowania wykonywanych ćwiczeń i zaliczył kolokwium sprawdzające.Student potrafi samodzielnie zastosować teorię niepewności pomiarowych oraz przedstawić poprawne sprawozdanie z ćwiczeń laboratoryjnych, ale dostateczne zrozumienie zasad pomiaru i interpretacji wyników. Przedstawia rozwiązania z odpowiednim komentarzem zawierającym usterki i niedociągnięcia. Mała aktywność na zajęciach. | |
4,0 | Wykonał, dostarczył opracowania wykonywanych ćwiczeń wraz z pełną analizą i dyskusją niepewności pomiarowych, zaliczył kolokwium sprawdzające. Student potrafi samodzielnie zastosować teorię niepewności pomiarowych oraz przedstawić poprawne sprawozdanie z ćwiczeń laboratoryjnych, dobre zrozumienie zasad pomiaru i interpretacji wyników. Przedstawia poprawne obliczenia zawierające poprawny komentarz . Aktywny na zajęciach. | |
4,5 | Wykonał, dostarczył estetyczne i pełne opracowania wykonywanych ćwiczeń wraz z analizą i dyskusją niepewności pomiarowych oraz zaliczył kolokwium sprawdzające. Student potrafi samodzielnie zastosować teorię niepewności pomiarowych oraz przedstawić poprawne sprawozdanie z ćwiczeń laboratoryjnych, bardzo dobre zrozumienie zasad pomiaru i interpretacji wyników. Przedstawia poprawne obliczenia zawierające poprawny komentarz . Bardzo aktywny na zajeciach. | |
5,0 | Wykonał, dostarczył estetyczne i pełne opracowania wraz ze szczegółowymi obliczeniami wielkości mierzonych. Dokonał analizy i dyskusji niepewności pomiarowych oraz zaliczył wyróżniający kolokwium sprawdzające.Student potrafi samodzielnie zastosować teorię niepewności pomiarowych oraz przedstawić poprawne sprawozdanie z ćwiczeń laboratoryjnych, bardzo dobre zrozumienie zasad pomiaru i interpretacji wyników. Przedstawia poprawne obliczenia zawierające poprawny komentarz . Potrafi weryfikowac i interpretować wyniki pomiarów oraz zatosować swoją wiedzę w zadaniach problemowych. Bardzo aktywny na zajęciach. Potrafi samodzielnie zdobywać wiedzę. |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
---|---|---|
B_1A_S1/B/02_K02 Student ma świadomość odpowiedzialności za pracę własną oraz gotowość podporządkowania się zasadom pracy w zespole i ponoszenia odpowiedzialności za wspólnie realizowane zadania. Jest wrażliwy na dbałóść o sprzęt, jest otwarty na współpracę. Potrafi samodzielnie wyszukiwać informacje w literaturze. Student zna ograniczenia własnej wiedzy i rozumie potrzebę uczenia się przez całe życie. | 2,0 | Brak współpracy w zespole i umiejetności samodzielnego przygotowania do wykonania eksperymentu oraz rozwiązywania zadań rachunkowych. |
3,0 | Student dostrzega potrzebę współpracy w zespole. Bardzo słabe przygotowanie do samodzielnego wykonania eksperymentu oraz rozwiązywania zadań rachunkowych. | |
3,5 | Student potrafi współpracować w zespole. Słabe przygotowanie do samodzielnego wykonania eksperymentu oraz rozwiązywania zadań rachunkowych. Słaba ocena jakości i dokładności otrzymanych wyników. | |
4,0 | Student potrafi współpracować w zespole, przyjmując w nim podstawowe role. Dobre przygotowanie do samodzielnego wykonania eksperymentu oraz rozwiązywania zadań rachunkowych. Samodzielna i dobrze uzasadniona ocena jakości i dokładności otrzymanych wyników. | |
4,5 | Student dobrze potrafi współpracować w zespole, przyjmując w nim większość ról. Dobre przygotowanie do samodzielnego wykonania eksperymentu oraz rozwiązywania zadań rachunkowych. Samodzielna i dobrze uzasadniona ocena jakości i dokładności otrzymanych wyników. | |
5,0 | Student bardzo dobrze potrafi współpracować w zespole, przyjmując w nim różnorodne role. Bardzo dobre przygotowanie do samodzielnego wykonania eksperymentu oraz rozwiązywania zadań rachunkowych. Samodzielna i bardzo dobrze uzasadniona ocena jakości i dokładności otrzymanych wyników. |
Literatura podstawowa
- D. Halliday, R. Resnick, Fizyka, T. I i II ., PWN, Warszawa, 1989
- D. Halliday, R. Resnick, J.Walker, Podstawy Fizyki T. 1 - 4, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2003
- J. Massalski, M. Massalska, Fizyka dla inżynierów, cz. I i II, WNT, Warszawa, 2006
- C. Bobrowski, Fizyka – krótki kurs, WNT, Warszawa, 2003
- T. Rewaj (red.), Ćwiczenia laboratoryjne z fizyki, Wydawnictwo Uczelniane PS, Szczecin, 2001
- I. Kruk, J. Typek (red.), Ćwiczenia laboratoryjne z fizyki , Część II, Wydawnictwo Uczelniane PS, Szczecin, 2007
Literatura dodatkowa
- H. Szydłowski, Pracownia fizyczna, PWN, Warszawa, 1993
- Sz. Szczeniowski, Fizyka doświadczalna cz. III, PWN, Warszawa, 1972
- I.E. Irodow, Zbiór zadań z fizyki, PWN, Warszawa, 1978
- K. Jezierski, B.Kołotka, K.Sierański, Zadania z fizyki z rozwiązaniami cz I i II, Oficyna Wydawnicza, Wrocław, 2000