|
FIZYKA - Wykład dla studentów I-go roku Poligrafii,
rok ak. 2004/2005
|
FIZYKA - PROGRAM ZAJĘĆ (kurs roczny, 2 godz. /tydzień)
- Mechanika: Wstęp: wielkości skalarne i wektorowe w fizyce, podstawowe układy odniesienia, Kinematyka:
prędkość i przyspieszenie oraz ich składowe, ruchy: postępowy i obrotowy, przykłady; Dynamika: zasady dynamiki Newtona, prawa zachowania
wielkości fizycznych, praca i energia, ruch w polu grawitacyjnym, siła Coriolisa, ruch ciała ze zmienną masą, ruch harmoniczny, zderzenia ciał, ruch ciała sztywnego, opis ruchu w fizyce relatywistycznej; Mechanika płynów, równanie ciagłości, równanie Bernouliego i jego zastosowania, przepływy cieczy, ciecz lepka, liczba Reynoldsa.
- Termodynamika i fizyka statystyczna: zasady termodynamiki, równanie stanu gazu, równanie Van der Waalsa, przemiany gazowe,
cykl Carnota, silniki cieplne, statystyczny opis ciśnienia i temperatury,
rozkład Maxwella, wzór barometryczny, rozkład Boltzmana, ruchy Browna, entropia.
- Pomiary w fizyce: metody i typy pomiarów, wynik pomiaru - składniki i zapis, graficzna prezentacja wyników, błędy i niepewności pomiarowe, metody określania niepewności, pomiary pośrednie i metoda przenoszenia
niepewności, zastosowanie metody
najmniejszych kwadratów w problemach fizycznych, niepewności statystyczne, test
chi^2.
- Elektryczność i magnetyzm: prawo Coulomba, natężenie i potencjał pola elektrycznego, twierdzenie Gaussa i jego zastosowania, dipol elektryczny, pojemność elektryczna, prąd elektryczny i prawa obwodów elektrycznych, obwód z prądem w polu magnetycznycm, siła elektromotoryczna indukcji, siła Lorentza , ruch ładunku w polu elektrycznym i magnetycznym,
akceleratory i spektrometry magnetyczne.
- Optyka i zjawiska falowe natura światła, zasada Fermata, prawa optyki geometrycznej, zasada Huygensa, interferencja i dyfrakcja, polaryzacja światła, drgania i fale elektromagnetyczne, fale stojące, efekt Dopplera.
- Fizyka współczesna: kryzys fizyki klasycznej w końcu XIX wieku, odkrycie promieniotwórczości, model atomu Bohra, doświadczenie Rutherforda, dualizm korpuskularno-falowy, fale de Broglie'a, mechanika kwantowa - równanie Schrodingera, zasada
nieoznaczoności, prawo rozpadu promieniotwórczego, budowa jądra atomowego, przemiany
jądrowe, oddziaływania fundamentalne w przyrodzie, cząstki elementarne, aktualny pogląd na budowę materii.
Uwaga: Materiały tego wykładu przeznaczone są dla studentów
Poligrafii i nie mogą być kopiowane ani
przekazywane dalej bez uzgodnienia z prowadzącym.
ZAGADNIENIA EGZAMINACYJNE (Rok ak. 2003/2004)
- prędkość i przyspieszenie punktu materialnego
- zasady dynamiki Newtona dla układu punktów materialnych
- masa bezwładna i grawitacyjna
- ruch cząstki w polu: grawitacyjnym, elektrycznym, magnetycznym
- zasady zachowania: energii, pędu, momentu pędu
- zderzenia: sprężyste i centralne dwóch kul; zderzenia niesprężyste
- zasady dynamiki w ruchu obrotowym
- ruch w układach nieinercjalnych , siły bezwładności: odśrodkowa,
Coriolisa
- praca w polu grawitacyjnym
- równanie Bernouliego: wypływ cieczy przez otwór
- relatywistyczny opis ruchu: transformacja Lorentza, skrócenie długości,
dylatacja czasu
- równoważność masy i energii w fizyce relatywistycznej
- gaz doskonały; równanie stanu gazu
- praca w podstawowych przemianach gazowych
- przemiana adiabatyczna
- przemiany politropowe
- statystyczny opis ciśnienia i temperatury
- rozkład Makswella prędkości cząsteczek
- wzór barometryczny; równanie Maxwella-Boltzmanna
- makro i mikro-stany, entropia
- równanie van der Waalsa i przemiany fazowe,
- wykres stanu, punkt potrójny
- pole elektrostatyczne; prawo Coulomba
- natężenie i potencjał pola elektrycznego
- twierdzenie Gaussa i jego zastosowanie do obliczania natężenia pola
elektrycznego
- pojemność elektryczna
- przewodniki w polu elektrycznym
- pole elektryczne w dielektrykach
- prąd elektryczny; siła elektromotoryczna, prawo Ohma, prawa Kirchhoffa
- pole magnetyczne; prawa: Ampere'a, Biota-Savarta, Gaussa
- siła Lorentza
- dipol magnetyczny
- pola magnetyczne solenoidu
- zjawisko Halla
- pole magnetyczne w ośrodku materialnym
- spektrometry magnetyczne i akceleratory
- siła elektromotoryczna indukcji,
- obwód RL i RLC
- dualizm korpuskularno-falowy
- model atomu Bohra
- oddziaływania fundamentalne i cząstki elementarne
Uwagi dotyczące formy egzaminu:
- Egzamin ma formę egzaminu pisemnego.
- Do opracowania będzie 6 tematów z listy powyżej lub bardzo podobnych
- Na opracowanie każdego z tematów będzie 10-15 minut czasu. (W
wielu przypadkach jest to czas niewystarczający do wyczerpującego
opisania. Wówczas należy podać takie informacje, które zdaniem piszącego
są w danym temacie najważniejsze.)
- Wszystkie używane symbole i pojęcia muszą być w tekście opracowania zdefiniowane,
a osie rysunków opisane. (Wzory zawierające
niezdefiniowane symbole i rysunki z nieopisanymi osiami będą ignorowane
przy sprawdzaniu.)
- W czasie egzaminu nie można korzystać z materiałów pomocniczych.
- Każdy z tematów będzie oceniany w skali od 0 do 10 punktów.
- Do zaliczenia wymagane jest uzyskanie minimum 31 punktów.
- Przypisanie sumarycznej liczby punktów do ocen:
Punkty: |
31-36 |
37-42 |
43-48 |
49-54 |
55-60 |
Ocena: |
3.0 |
3.5 |
4.0 |
4.5 |
5.0 |
- Promocja za obecności obejmuje zakres jednej jednostki oceny w zależności
od różnicy pomiędzy średnią, a sumą obecności na zajęciach danej
osoby.
Całość zajęć z fizyki i zaliczenia:
- Wykład prowadzony jest przez dwa semestry w łącznym wymiarze 60 godzin (2
godz. tygodniowo). Wykład kończy się egzaminem z całości materiału po
drugim semestrze.
- Ćwiczenia laboratoryjne, w wymiarze 45 godz., prowadzone są
w semestrze letnim i także
kończą się zaliczeniem. Do uzyskania zaliczenia wymagane jest wykonanie
dwunastu ćwiczeń i zaliczenie sprawdzianu z metod opracowywania wyników pomiarów.
- Do uzyskania oceny pozytywnej z fizyki wymagane jest uzyskanie pozytywnych
ocen z ćwiczeń laboratoryjnych oraz z egzaminu.
Prowadzący:
Wykład: prof. nzw. dr hab. Jan Pluta, Wydział Fizyki
Politechniki Warszawskiej
Adres: ul. Koszykowa 75, Gmach Fizyki, pok. 117c,
tel: 660-7343, e-mail: pluta@if.pw.edu.pl
Ćwiczenia laboratoryjne: prowadzi zespół, którym
kieruje dr Krystyna Wosińska
Adres: ul. Koszykowa 75, Gmach Fizyki, pok.
117b, tel: 660-7375, e-mail: wosinska@if.pw.edu.pl