Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Fizyka inżynierska I
Koordynator przedmiotu:
dr hab. inż. Hanna Jędrzejuk, dr inż. Jacek Szymczyk.
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Robotyka i Automatyka
Grupa przedmiotów:
Obowiązkowe
Kod przedmiotu:
ML.NW104
Semestr nominalny:
1 / rok ak. 2022/2023
Liczba punktów ECTS:
3
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
1. Liczba godzin kontaktowych : 50 godzin, w tym: a) wykłady - 15 godz., b) ćwiczenia - 30 godz., c) konsultacje - 5 godz. 2. Praca własna studenta: a) przygotowanie do kolokwium nr 1 - 10 godz., b) przygotowanie do kolokwium nr 2 - 10 godz., c) rozwiązanie zadania domowego - 5 godz. Razem - 75 godz. = 3 punkty ECTS.
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:
• Ukazanie fundamentu fizycznego w badaniach eksperymentalnych wybranych zjawisk fizycznych, • wprowadzenie do tematyki badań eksperymentalnych w tych działach, • umożliwienie nabycia umiejętności posługiwania się podstawowymi miernikami wielkości fizycznych, • repetytorium dla osób mających w szkole średniej fizykę eksperymentalną na niskim poziomie.
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 oba kolokwia • aktywność na ćwiczeniach. Zaliczenie wykładu na podstawie poprawnego rozwiązania (nieobowiązkowego) zadania domowego, może podwyższyć lub obniżyć łączną ocenę zaliczeniową o ± 0,5.
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:
http://zpnis.itc.pw.edu.pl/Materialy/Karaskiewicz/fi
Uwagi:
-

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Charakterystyka ML.NW104_W1
Zna podstawowe zasady zachowania i rozumie ich znaczenie jako fundamentu fizyki.
Weryfikacja: Ocena zadań domowych.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR1_W02
Powiązane charakterystyki obszarowe: P6U_W, I.P7S_WG.o, III.P6S_WG
Charakterystyka ML.NW104_W2
Ma podstawową wiedzę na temat oddziaływań daleko- i bliskozasięgowych.
Weryfikacja: Kolokwium nr 1.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR1_W02
Powiązane charakterystyki obszarowe: P6U_W, I.P7S_WG.o, III.P6S_WG
Charakterystyka ML.NW104_W3
Rozumie zasady budowania modeli fizycznych a następnie matematycznych różnych zjawisk i procesów.
Weryfikacja: Kolokwium nr 1.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR1_W01, AiR1_W02
Powiązane charakterystyki obszarowe: P6U_W, I.P6S_WG.o, I.P7S_WG.o, III.P6S_WG
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: AiR1_W01
Powiązane charakterystyki obszarowe: P6U_W, I.P6S_WG.o
Charakterystyka ML.NW104_W5
Rozumie istotę reakcji jądrowych fuzji (syntezy) i rozszczepienia oraz ma ogólną wiedzę o energetyce jądrowej.
Weryfikacja: Ocena zadań domowych.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR1_W02
Powiązane charakterystyki obszarowe: P6U_W, I.P7S_WG.o, III.P6S_WG

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: AiR1_U01
Powiązane charakterystyki obszarowe: P6U_U, I.P6S_UW.o
Charakterystyka ML.NW104_U2
Umie budować modele matematyczne prostych zjawisk fizycznych (niejednostajne ruchy ciał, drgania nietłumione sprężyny itp.).
Weryfikacja: Kolokwium nr 1.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR1_U07, AiR1_U08
Powiązane charakterystyki obszarowe: P6U_U, I.P6S_UW.o, III.P6S_UW.o
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: AiR1_U07, AiR1_U06
Powiązane charakterystyki obszarowe: III.P6S_UW.o, P6U_U, I.P6S_UW.o
Charakterystyka ML.NW104_U4
Potrafi rozwiązać proste przypadki ruchu ciał w polu grawitacyjnym, elektrostatycznym i magnetycznym.
Weryfikacja: Kolokwium nr 2.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR1_U06, AiR1_U07
Powiązane charakterystyki obszarowe: P6U_U, I.P6S_UW.o, III.P6S_UW.o