Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki - Inżynieria pojazdów bojowych i specjalnych (S1)
Sylabus przedmiotu Fizyka:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Inżynieria pojazdów bojowych i specjalnych | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
| Obszary studiów | charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Fizyka | ||
| Specjalność | przedmiot wspólny | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Fizyki Technicznej | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Danuta Piwowarska <Danuta.Piwowarska@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | Paweł Gnutek <Pawel.Gnutek@zut.edu.pl> | ||
| ECTS (planowane) | 5,0 | ECTS (formy) | 5,0 |
| Forma zaliczenia | egzamin | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Zna podstawy matematyki (wektory, podstawowe funkcje, rozwiązywanie równań) i potrafi je zastosować do opisu zjawisk fizycznych i rozwiązywania problemów fizycznych. |
| W-2 | Zna podstawy fizyki na poziomie szkoły średniej |
| 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 | Przekazywanie wiedzy z zakresu fizyki, właściwej dla kierunku i przydatnej w praktyce inżynierskiej. |
| C-2 | Nauczenie wykonywania pomiarów podstawowych i wyznaczanie pośrednich wielkości fizycznych z zakresu mechaniki, ciepła, elektryczności, magnetyzmu i optyki. |
| C-3 | Rozwinięcie umiejętności właściwej analizy otrzymanych wyników, szacowania niepewności pomiarów bezpośrednich i pośrednich w wykonanym eksperymencie fizycznym oraz stosowania podstawowego oprogramowania używanego do analizy danych i prezentacji wyników |
| C-4 | Nauczenie sposobu opracowania wyników pomiarów fizycznych i wyrobienie umiejętności korzystania ze żródeł literaturowych w zakresie wiedzy fachowej |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| T-L-1 | Zapoznanie się z Regulaminem laboratoriów z fizyki; wprowadzenie do wykonywania ćwiczeń, niepewności pomiarowych i prezentacją wyników pomiaru. | 2 |
| T-L-2 | Student wykonuje 10 ćwiczeń laboratoryjnych z fizyki spośród wybranych, zgodnie z obowiązującym harmonogramem dla danego kierunku, zamieszczonym na stronie internetowej Uczelni: http://labor.zut.edu.pl/ | 20 |
| T-L-3 | Rozliczenie sprawozdań połączone z kolokwium ustnym. | 8 |
| 30 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Zajęcia organizacyjne. Omówienie podstawowych zagadnień z zakresu kursu; podanie literatury; określenie sposobu i formy zaliczenia przedmiotu; 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 pojęciami analizy niepewności pomiarowych i poprawną prezentacją wyników. | 2 |
| T-W-2 | Kinematyka punktu materialnego; względność ruchu; układy współrzędnych; prędkość i przyspieszenie; ruch prostoliniowy; ruch krzywoliniowy. | 3 |
| T-W-3 | Dynamika punktu materialnego. Podstawowe oddziaływania w przyrodzie; zasady dynamiki Newtona; zastosowania zasad dynamiki Newtona; układy cząstek-środek masy; pęd, zasada zachowania pędu; zderzenia cząstek; dynamika ruchu ciał; siła tarcia; dynamika ruchu obrotowego bryły sztywnej; obliczanie momentu bezwładności; moment siły; moment pędu; warunki równowagi statycznej. | 4 |
| T-W-4 | Prawa i zasady zachowania fizyki klasycznej; fizyka energii odnawialnych. | 2 |
| T-W-5 | Nieinercjalne układy odniesienia; siły bezwładności. | 2 |
| T-W-6 | Ruch drgający. Drgania harmoniczne, tłumione i wymuszone, rezonans mechaniczny; przykłady ruchu harmonicznego: wahadło matemayczne i fizyczne. | 2 |
| T-W-7 | Fale i ruch falowy; rodzaje fal;matematyczny opis fali; interferencja fal; fale stojące i rezonans. Elementy optyki geometrycznej – odbicie, załamanie światła; elementy optyki falowej- dyfrakcja, interferencja, polaryzacja światła. | 2 |
| T-W-8 | Podstawowe pojęcia i prawa termodynamiki. Mechanika cieczy i gazów (prawa Pascala i archimedesa, równanie Brenoulliego, lepkość i wzór Stokesa) | 3 |
| T-W-9 | Elementy szczególnej i ogólnej teorii względności. | 2 |
| T-W-10 | Elektrostatyka; ładunek elektryczny; zasada zachowania ładunku elektrycznego; prawo Coulomba; pole elektryczne; natężenie pola elektrycznego;wyznaczanie natężenia pola elektrycznego rozkład ładunków; prawo Gaussa; praca w polu elektrostatycznym; energia potencjalna i napięcie elektryczne. | 3 |
| T-W-11 | 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; pojemność i kondensatory. | 3 |
| T-W-12 | Magnetyzm Wielkości charakteryzujące pole magnetyczne; ruch cząstki naładowanej w polu magnetycznym; efekt Halla; działanie pola magnetycznego na przewodnik z prądem; obwód z prądem w jednorodnym polu magnetycznym; podstwowe prawa z zakresu magnetyzmu; Prawo Gaussa dla pól magnetycznych. | 2 |
| 30 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| A-L-1 | Udział w laboratorium | 30 |
| A-L-2 | Samodzielne opracowanie wyników eksperymentalnych | 21 |
| A-L-3 | Studiowanie literatury | 10 |
| A-L-4 | Udział w konsultacjach | 2 |
| 63 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Udział w wykładach | 30 |
| A-W-2 | Samodzielna analiza treści wykładów | 10 |
| A-W-3 | Studiowanie literatury | 12 |
| A-W-4 | Przygotowanie do egzaminu | 8 |
| A-W-5 | Udział w konsultacjach | 3 |
| 63 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wykład informacyjny z użyciem środków audiowizualnych |
| M-2 | Wykład połączony z pokazem eksperymentów fizycznych z zakresu omawianej tematyki. |
| M-3 | Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych z fizyki. |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena podsumowująca: Ocena wiedzy i umiejętności wykazana na egzaminie pisemnym |
| S-2 | Ocena podsumowująca: Sprawozdanie z laboratorium. Kolokwia ustne zaliczające 10 cwiczeń laboratoryjnych |
| S-3 | Ocena formująca: Aktywność na zajęciach. |
Zamierzone efekty uczenia się - wiedza
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| IPBiS_1A_B04_W01 Student ma wiedzę dotyczącą podstawowych praw i zasad fizyki. Student rozumie rolę eksperymentu fizycznego w praktyce inżynierskiej.Potrafi planować i przeprowadzać proste eksperymenty fizyczne. Potrafi analizować wyniki pomiarów, zna i umie zastosować elementy teorii niepewności pomiarowych. Student ma wiedzę z wybranych działów fizyki niezbędną do ilościowego opisu, rozumienia oraz rozwiązywania prostych zadań. | IPBiS_1A_W02 | — | — | C-1, C-2, C-3, C-4 | T-L-1, T-L-2, T-W-2, T-W-1, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-9, T-W-10, T-W-11, T-W-7, T-W-8, T-W-12 | M-1, M-2, M-3 | S-1, S-2, S-3 |
Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| IPBiS_1A_B04_U01 Student rozumie rolę eksperymentu fizycznego w praktyce inżynierskiej. Student zna zasady i umie wykonać pomiary podstawowych wielkości fizycznych z zakresu: mechaniki, ciepła, elektryczności, magnetyzmu, optyki i fizyki jądrowej. Student potrafi szacować niepewności pomiarowe wykonanych pomiarów. Umie opracować i przedstawić wyniki eksperymentu fizycznego z zakresu ćwiczeń laboratoryjnych. | IPBiS_1A_U04, IPBiS_1A_U07 | — | — | C-1, C-2, C-3, C-4 | — | M-1, M-2, M-3 | S-1, S-2, S-3 |
| IPBiS_1A_B04_U02 Student potrafi sformułować podstawowe twierdzenia i prawa fizyczne, zapisać je używając formalizmu matematycznego i zastosować do rozwiązywania prostych zadań. | IPBiS_1A_U04, IPBiS_1A_U07 | — | — | — | — | — | — |
Zamierzone efekty uczenia się - inne kompetencje społeczne i personalne
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| IPBiS_1A_B04_K01 Student potrafi uczyć się samodzielnie, a także potrafi pracować w zespole. Potrafi samodzielnie wyszukiwać informacje w literaturze. Student zna ograniczenia własnej wiedzy i rozumie potrzebę uczenia się przez całe życie. Student ma świadomość ważnej roli fizyki przy rozwiązywaniu prostych zadań inżynierskich z zakresu studiowanego kierunku studiów jak i w praktyce inżynierskiej. | IPBiS_1A_K01, IPBiS_1A_K03 | — | — | C-1 | T-L-2, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5 | M-1, M-2 | S-2 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| IPBiS_1A_B04_W01 Student ma wiedzę dotyczącą podstawowych praw i zasad fizyki. Student rozumie rolę eksperymentu fizycznego w praktyce inżynierskiej.Potrafi planować i przeprowadzać proste eksperymenty fizyczne. Potrafi analizować wyniki pomiarów, zna i umie zastosować elementy teorii niepewności pomiarowych. Student ma wiedzę z wybranych działów fizyki niezbędną do ilościowego opisu, rozumienia oraz rozwiązywania prostych zadań. | 2,0 | 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. |
| 3,0 | 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, a także do ilościowego opisu, rozumienia oraz rozwiązywania prostych zadań. W stopniu podstawowym zna i potrafi zastosować elementy teorii niepewności pomiarowych, potrzebne do prawidłowego zapisu wyników pomiaru. | |
| 3,5 | Student zna podstawowe pojęcia i terminologie z zakresu fizyki, obejmujące podstawy mechaniki, ciepła, optyki, elektryczności i magnetyzmu, w tym ma dostateczną wiedzę potrzebną do zrozumienia, przeprowadzenia i opisu prostych eksperymentów fizycznych, a także do ilościowego opisu, rozumienia oraz rozwiązywania zadań fizycznych o średnim i wyższym stopniu trudności. Podaje przykłady ilustrujące ważniejsze poznane prawa. Zna i potrafi zastosować elementy teorii niepewności pomiarowych, potrzebne do prawidłowego zapisu wyników pomiaru. | |
| 4,0 | Student zna większość pojęć i terminologii z zakresu fizyki, obejmujące podstawy mechaniki, ciepła, optyki, elektryczności i magnetyzmu, w tym ma wystarczającą wiedzę potrzebną do zrozumienia, przeprowadzenia i opisu prostych eksperymentów fizycznych, a także do ilościowego opisu, rozumienia oraz rozwiązywania zadań fizycznych o średnim i wyższym poziomie trudności. Podaje przykłady ilustrujące poznane prawa. Zna i potrafi zastosować elementy teorii niepewności pomiarowych, potrzebne do prawidłowego zapisu wyników pomiaru. | |
| 4,5 | Student zna prawie wszystkie pojęcia i terminologie z zakresu fizyki, obejmujące podstawy mechaniki, ciepła, optyki, elektryczności i magnetyzmu, w tym ma wystarczającą wiedzę potrzebną do zrozumienia, przeprowadzenia i opisu prostych eksperymentów fizycznych, a także do ilościowego opisu, rozumienia oraz rozwiązywania trudnych zadań. Podaje przykłady ilustrujące poznane prawa i umie podać ich ważniejsze własności. Zna prawie wszystkie wyprowadzenia podstawowych wzorów. Zna i potrafi zastosować elementy teorii niepewności pomiarowych, potrzebne do prawidłowego zapisu wyników pomiaru. Potrafi analizować wyniki pomiarów oraz zastosować wiedzę w zadaniach problemowych. | |
| 5,0 | Student zna prawie wszystkie pojęcia i terminologie z zakresu fizyki, obejmujące podstawy mechaniki, ciepła, optyki, elektryczności i magnetyzmu, w tym ma bardzo dobrą wiedzę potrzebną do zrozumienia, przeprowadzenia i opisu prostych eksperymentów fizycznych, a także do ilościowego opisu, rozumienia oraz rozwiązywania trudnych zadań. Podaje przykłady ilustrujące poznane prawa i umie podać ich ważniejsze własności. Zna prawie wszystkie wyprowadzenia podstawowych wzorów. Zna i potrafi zastosować elementy teorii niepewności pomiarowych, potrzebne do prawidłowego zapisu wyników pomiaru. Potrafi analizować wyniki pomiarów oraz zastosować wiedzę w zadaniach problemowych. |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| IPBiS_1A_B04_U01 Student rozumie rolę eksperymentu fizycznego w praktyce inżynierskiej. Student zna zasady i umie wykonać pomiary podstawowych wielkości fizycznych z zakresu: mechaniki, ciepła, elektryczności, magnetyzmu, optyki i fizyki jądrowej. Student potrafi szacować niepewności pomiarowe wykonanych pomiarów. Umie opracować i przedstawić wyniki eksperymentu fizycznego z zakresu ćwiczeń laboratoryjnych. | 2,0 | Brak sprawozdania z ćwiczeń laboratoryjnych. Nie spełnia wymagań na ocenę 3,0. |
| 3,0 | 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 | 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 | 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 | 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 | 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. | |
| IPBiS_1A_B04_U02 Student potrafi sformułować podstawowe twierdzenia i prawa fizyczne, zapisać je używając formalizmu matematycznego i zastosować do rozwiązywania prostych zadań. | 2,0 | Student nie potrafi sformułować ze zrozumieniem podstawowych praw fizyki, nie potrafi zapisać ich używając formalizmu matematycznego oraz nie potrafi samodzielnie rozwiązywać prostych zadań fizycznych. |
| 3,0 | Student potrafi sformułować ze zrozumieniem podstawowe prawa fizyki oraz zastosować je do rozwiązywania zadań fizycznych o średnim poziomie trudności. Wykonuje poprawnie proste obliczenia i przekształcenia rachunkowe Przedstawia rozwiązania mało przejrzyste, bez komentarza, często z błędami rachunkowymi wpływającymi na wynik. | |
| 3,5 | Student potrafi sformułować ze zrozumieniem podstawowe prawa fizyki oraz zastosować je do rozwiązywania zadań fizycznych o średnim i wyższym poziomie trudności. Wykonuje poprawnie proste obliczenia i przekształcenia rachunkowe oraz przedstawia poprawne rozwiązanie z komentarzem zawierającym usterki i niedociagnięcia. | |
| 4,0 | Student potrafi sformułować ze zrozumieniem podstawowe prawa fizyki, zastosować je do rozwiązywania zadań fizycznych na średnim i wyższym poziomie trudności, stosując poprawny zapis i komentarz z nielicznymi usterkami. Potrafi przedstawić poprawny tok rozumowania i poprawne obliczenia. Potrafi weryfikowac i interpretować wyniki | |
| 4,5 | Student potrafi sformułować ze zrozumieniem podstawowe prawa fizyki, zastosować je do rozwiązywania trudnych zadań fizycznych, stosując poprawny, symboliczny jezyk zapisu, przejrzysty tok rozumowania i poprawne obliczenia rachunkowe. Potrafi weryfikować i interpretować wyniki. | |
| 5,0 | Student potrafi sformułować ze zrozumieniem podstawowe prawa fizyki, zastosować je do rozwiązywania trudnych zadań fizycznych, stosując przejrzysty, symboliczny język zapisu z poprawnym komentarzem. Potrafi weryfikować i interpretować wyniki. Stosuje swoją wiedzę w zadaniach problemowych. Potrafi samodzielnie zdobywać wiedzę. |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| IPBiS_1A_B04_K01 Student potrafi uczyć się samodzielnie, a także potrafi pracować w zespole. Potrafi samodzielnie wyszukiwać informacje w literaturze. Student zna ograniczenia własnej wiedzy i rozumie potrzebę uczenia się przez całe życie. Student ma świadomość ważnej roli fizyki przy rozwiązywaniu prostych zadań inżynierskich z zakresu studiowanego kierunku studiów jak i w praktyce inżynierskiej. | 2,0 | Brak współpracy w zespole i niedostateczne przygotowanie do wykonania eksperymentu. |
| 3,0 | Student dostrzega potrzebę współpracy w zespole..Bardzo słabe przygotowanie do samodzielnego wykonania eksperymentu. | |
| 3,5 | Student potrafi pracować w zespole. Słabe przygotowanie do samodzielnego wykonania eksperymentu oraz rozwiązywania zadań rachunkowych.Słaba ocena jakości i dokładności otrzymanych wyników | |
| 4,0 | Dobra współpraca w zespole. Dobre przygotowanie do samodzielnego wykonania eksperymentu oraz rozwiązywania zadań rachunkowych. Samodzielna i dobrze uzasadniona ocena jakości i dokładności otrzymanych wyników. | |
| 4,5 | Bardzo dobra współpraca w zespole. Dobre przygotowanie do samodzielnego wykonania eksperymentu oraz rozwiązywania zadań rachunkowych.Samodzielna i dobrze uzasadniona ocena jakości i dokładności otrzymanych wyników. | |
| 5,0 | Wyróżniająca praca w zespole. 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,J.Walker, Podstawy Fizyki, T. 1- 4, PWN, Warszawa, 2006
- 2 K. Lichszteld, I. Kruk, Wykłady z fizyki, Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Szczecińskiej, Szczecin, 2004, 1
- T. Rewaj, Cwiczenia laboratoryjne z fizyki, Wydawnictwo uczelniane Politechniki Szczecińskiej, Szczecin, 1996, 2
- I. Kruk, J. Typek, Laboratorium z fizyki , część II, Wydawnictwo uczelniane Politechniki Szczecińskiej, Szczecin, 2007, 1
Literatura dodatkowa
- J. Orear, Fizyka T I i II, PWN, Warszawa, 2000, 2