Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Fizyka Inżynierska I
Koordynator przedmiotu:
dr inż. Jacek Szymczyk
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Energetyka
Grupa przedmiotów:
Obowiązkowe
Kod przedmiotu:
ML.NW104
Semestr nominalny:
1 / rok ak. 2020/2021
Liczba punktów ECTS:
3
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
1. Liczba godzin kontaktowych: 50, w tym: a) wykład - 15 godz. b) ćwiczenia - 30 godz. c) konsultacje - 5 godz. 2. Praca własna studenta - 25 godzin, w tym: a) 10 godz. - przygotowanie do kolokwium nr 1, b) 10 godz. - przygotowanie do kolokwium nr 2, c) 5 godz. - praca nad rozwiązaniem zadania domowego. RAZEM - 75 GODZ.
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
2 punkty ECTS - liczba godzin kontaktowych: 50, w tym: a) wykład - 15 godz., b) ćwiczenia - 30 godz., c) konsultacje - 5 godz.
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
-
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład15h
  • Ćwiczenia30h
  • Laboratorium0h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Znajomość matematyki i fizyki na poziomie szkoły średniej
Limit liczby studentów:
Wykład -150, ćwiczenia - 30/grupa
Cel przedmiotu:
Przedmiot ma na celu wprowadzenie Studentów do tematyki pomiarów i wyjaśnienie zjawisk fizycznych towarzyszących pomiarom różnych wielkości fizycznych. Głównymi celami przedmiotu są: 1. przedstawienie wspólnego fundamentu, na którym opierają się wybrane działy fizyki przedstawione w ujęciu przede wszystkim pomiarowym, 2. wprowadzenie do tematyki badań eksperymentalnych w poszczególnych działach, 3. umożliwienie nabycia umiejętności posługiwania się podstawowymi miernikami wielkości fizycznych 4. wprowadzenie do "fizyk cząstkowych" na Wydziale MEiL, 5. repetytorium dla tych, którzy w szkole mieli fizykę na niskim poziomie lub mieli ją dawno.
Treści kształcenia:
Zasady bilansowania i zagadnienia cieplne - zasady bilansowania ilości substancji, praca, ciepło, energia, moc, bilans energii, szczególne przypadki bilansu energii dla układu zamkniętego, maszyn przepływowych i wymienników ciepła i układów hydraulicznych, właściwości cieplne substancji i czynników termodynamicznych, temperatura, podstawy fizykalne wybranych metod pomiaru temperatury, przyrządy do pomiaru temperatury, metodyka prowadzenia pomiarów temperatury, właściwości cieplne materiałów i czynników termodynamicznych, energia wewnętrzna, ciepło właściwe i entalpia jako podstawowe parametry wykorzystywane w bilansach energii. Wstęp do fizyki ciała stałego - budowa i właściwości przewodników, izolatorów (budowa przestrzenna i model pasmowy) oraz półprzewodników samoistnych i niesamoistnych (struktura sieci krystalicznej, model atomowy i pasmowy, właściwości elektryczne półprzewodników typu n i typu p (Si,Ge), idealne złącze p-n, dioda prostownicza. Elektrostatyka i magnetyzm - siły i pola, dielektryki, pojemność, potencjał elektrostatyczny, prawo Gaussa, prąd i napięcie stałe, siła elektromotoryczna, prawa Ohma i Kirchhoffa, oporność, oporność zastępcza (w obwodzie elektrycznym). Fizyczne podstawy układów pomiarowych wielkości mechanicznych (czujniki ciśnienia, czujniki przepływu i prędkości, czujniki hałasu, czujniki drgań, czujniki siły) oraz ich zagadnienia mechaniczne, optyczne (własności światła, optyka geometryczna, interferencja, dyfrakcja, instrumenty optyczne – pomiary parametrów mechanicznych metodami optycznymi) i akustyczne (fale, interferencja, węzły, pola akustyczne, ciśnienie akustyczne i natężenie dźwięku, właściwości akustyczne maszyn i pomieszczeń, pomiary prędkości i wydajności metodami akustycznymi - metoda czasu przejścia i Dopplera, pomiary głębokości i badania penetracyjne metodą akustyczną. Podstawy metodyki pomiaru - podstawy eksperymentu, przykłady układów pomiarowych, podstawowe informacje dot. mierników analogowych i cyfrowych, niepewności pomiarowe. (bilans substancji, udziały substancjalne, bilanse w układach zamkniętych i otwartych).
Metody oceny:
Podstawowa jest ocena z ćwiczeń, na którą składają się: • zaliczone wszystkie (dwa) kolokwia, • aktywność na ćwiczeniach.
Egzamin:
nie
Literatura:
Zalecana literatura: 1. Feynman R. – Feynmana wykłady z fizyki. Wydawn. Nauk. PWN, 2008. 2. Halliday D., Resnick R. – Fizyka. PWN, Warszawa. 3. Praca zbiorowa – Elektrotechnika i elektronika dla nieelektryków: WNT, Warszawa. 4. Praca zbiorowa – Laboratorium elektrotechniki dla mechaników: Oficyna Wydawnicza PW. 5. K.Karaśkiewicz – Pompy i układy pompowe. WPW, Warszawa. 6. Alton E., Ken C. – Podręcznik akustyki, Sonia Braga, Warszawa. 7. Bruel & Kjaer – Pomiary dźwięków, DK-2850, NAERUM, DENMARK. 8. Bruel & Kjaer – Wibracje i wstrząsy, DK-2850, NAERUM, DENMARK. 9. Świt A., Pułtorak J. – Przyrządy półprzewodnikowe. WNT, Warszawa. 10. Piotrowski J. – Pomiary. Czujniki i metody pomiarowe wybranych wielkości fizycznych i składu chemicznego. WNT, Warszawa, 2013. 11. Jaworski B.M., Detlaf A.A. – Fizyka. Poradnik encyklopedyczny Wydawn. Nauk. PWN, 2008. 12. Materiały na stronie http://zpnis.itc.pw.edu.pl/Materialy/Karaskiewicz/fi.
Witryna www przedmiotu:
Uwagi:

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Charakterystyka ML.NW104_W1
Zna podstawowe zasady zachowania i rozumie ich znaczenie jako fundamentu fizyki.
Weryfikacja: Zadanie domowe.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: E1_W02
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NW104_W2
Ma podstawową wiedzę na temat oddziaływań daleko- i bliskozasięgowych.
Weryfikacja: Kolokwium nr 1.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: E1_W02
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NW104_W3
Rozumie zasady budowania modeli fizycznych a następnie matematycznych różnych zjawisk i procesów.
Weryfikacja: Kolokwium nr 1.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: E1_W01
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NW104_W3
Rozumie zasady budowania modeli fizycznych a następnie matematycznych różnych zjawisk i procesów.
Weryfikacja: Kolokwium nr 1.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: E1_W04
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NW104_W3
Rozumie zasady budowania modeli fizycznych a następnie matematycznych różnych zjawisk i procesów.
Weryfikacja: Kolokwium nr 1.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: E1_W05
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NW104_W3
Rozumie zasady budowania modeli fizycznych a następnie matematycznych różnych zjawisk i procesów.
Weryfikacja: Kolokwium nr 1.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: E1_W06
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NW104_W4
Zna opis matematyczny pól grawitacyjnych (newtonowskich), elektrostatycznych i magnetycznych oraz podobieństwa i różnice tych pól.
Weryfikacja: Kolokwium nr 1.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: E1_W01
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NW104_W4
Zna opis matematyczny pól grawitacyjnych (newtonowskich), elektrostatycznych i magnetycznych oraz podobieństwa i różnice tych pól.
Weryfikacja: Kolokwium nr 1.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: E1_W02
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NW104_W5
Rozumie istotę reakcji jądrowych fuzji (syntezy) i rozszczepienia oraz ma ogólną wiedzę o energetyce jądrowej.
Weryfikacja: Zadanie domowe.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: E1_W02
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NW104_W5
Rozumie istotę reakcji jądrowych fuzji (syntezy) i rozszczepienia oraz ma ogólną wiedzę o energetyce jądrowej.
Weryfikacja: Zadanie domowe.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: E1_W27
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Charakterystyka ML.NW104_U1
Potrafi przeliczyć jednostki miar układu SI na jednostki innych układów i na odwrót.
Weryfikacja: Kolokwium nr 1.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: E1_U01
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NW104_U2
Umie budować modele matematyczne prostych zjawisk fizycznych (niejednostajne ruchy ciał, drgania nietłumione sprężyny itp.).
Weryfikacja: Kolokwium.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: E1_U13
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NW104_U3
Umie zastosować zasady zachowania i prawa zmian wielkości fizycznych do prostych zadań mechaniki, termodynamiki i elektrotechniki.
Weryfikacja: Kolokwium nr 2.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: E1_U11
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NW104_U3
Umie zastosować zasady zachowania i prawa zmian wielkości fizycznych do prostych zadań mechaniki, termodynamiki i elektrotechniki.
Weryfikacja: Kolokwium nr 2.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: E1_U12
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NW104_U4
Potrafi rozwiązać proste przypadki ruchu ciał w polu grawitacyjnym, elektrostatycznym i magnetycznym.
Weryfikacja: Kolokwium nr 2
Powiązane charakterystyki kierunkowe: E1_U11
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NW104_U4
Potrafi rozwiązać proste przypadki ruchu ciał w polu grawitacyjnym, elektrostatycznym i magnetycznym.
Weryfikacja: Kolokwium nr 2
Powiązane charakterystyki kierunkowe: E1_U12
Powiązane charakterystyki obszarowe: