pl en
en
Physics 1
Course description sheet

Basic information

Field of study
Modern Technologies in Forensic Science
Major
-
Organisational unit
Faculty of Computer Science, Electronics and Telecommunications
Study level
First-cycle (engineer) programme
Form of study
Full-time studies
Profile
General academic
Didactic cycle
2025/2026
Course code
INKTS.Ii2.00318.25
Lecture languages
Polish
Mandatoriness
Obligatory
Block
Foundation Modules
Course related to scientific research
No
Course coordinator
Zbigniew Szklarski
Lecturer
Zbigniew Szklarski, Maciej Czapkiewicz, Jarosław Kanak
Period
Semester 2
Method of verification of the learning outcomes
Exam
Activities and hours
Lectures: 30
Auditorium classes: 28
Number of ECTS credits
6

Goals

C1 Celem przedmiotu jest wykształcenie umiejętności opisu otaczającej rzeczywistości fizycznej za pomocą podstawowych praw i zasad. Zajęcia w ramach modułu są prowadzone w formie wykładu (30 godzin) i ćwiczeń rachunkowych (28 godzin).

Course's learning outcomes

Code Outcomes in terms of Learning outcomes prescribed to a field of study Methods of verification
Knowledge – Student knows and understands:
W1 Student uzyskuje umiejętność rozumienia oddziaływań i zjawisk fizycznych oraz ich znaczenia w przyrodzie i technice. Dostrzega powiązania miedzy modelem teoretycznym a doświadczeniem fizycznym NKT1A_W02, NKT1A_U02, NKT1A_K01, NKT1A_K04 Activity during classes, Participation in a discussion, Oral answer
W2 Student ma wiedzę w zakresie fizyki klasycznej, obejmującą: rachunek wektorowy, kinematykę i dynamikę punktu materialnego i bryły sztywnej, termodynamikę, drgania i fale, w tym wiedzę niezbędną do zrozumienia podstawowych zjawisk fizycznych występujących w przyrodzie i ich zastosowań w technice. NKT1A_W01, NKT1A_W02 Activity during classes, Test, Examination, Oral answer
Skills – Student can:
U1 Umie zastosować odpowiednie prawa i zasady fizyczne do rozwiązywania zagadnień z dynamiki, drgań i ruchu falowego i podstaw termodynamiki. NKT1A_U02, NKT1A_U03 Activity during classes, Participation in a discussion, Execution of exercises, Test, Examination, Oral answer
U2 Zdobywa matematyczne podstawy opisu zjawisk fizycznych, zna przykłady zastosowania rachunku wektorowego, różniczkowego i całkowego w fizyce. NKT1A_U01, NKT1A_U02 Execution of exercises, Test, Examination, Oral answer
U3 Potrafi szukać informacji z literatury przedmiotu i innych źródeł; potrafi dokonywać ich interpretacji i zastosować je do rozpatrywanego problemu, a także formułować i uzasadniać wynikające stąd wnioski. NKT1A_U02 Activity during classes, Execution of exercises, Test, Oral answer
U4 Student potrafi konsekwentnie i logiczne rozumować i interpretować poznane prawa fizyczne w zastosowaniu do napotkanych problemów fizycznych i inżynierskich. NKT1A_U01, NKT1A_U02 Activity during classes, Execution of exercises, Test, Examination, Oral answer
Social competences – Student is ready to:
K1 Rozumie potrzebę i zna możliwości ciągłego dokształcania się; dostrzega konieczność wykształcenia umiejętności posługiwania się narzędziami matematycznymi w opisie zjawisk fizycznych. Ma również świadomość ważności i rozumie pozatechniczne aspekty i skutki działalności inżyniera, w tym jej wpływ na środowisko, i związaną z tym odpowiedzialność za podejmowane decyzje. NKT1A_K01, NKT1A_K02, NKT1A_K04 Activity during classes, Participation in a discussion

Student workload

Activity form Average amount of hours* needed to complete each activity form
Lectures 30
Auditorium classes 28
Preparation for classes 30
Realization of independently performed tasks 25
Examination or final test/colloquium 2
Contact hours 5
Preparation of project, presentation, essay, report 20
Other 10
Student workload
Hours
150
Workload involving teacher
Hours
58

* hour means 45 minutes

Program content

No. Program content Course's learning outcomes Activities
1.

WYKŁADY:


1. Wprowadzenie do fizyki.
Informacje organizacyjne. Przedmiot i znaczenie fizyki jako nauki przyrodniczej. Międzynarodowy układ jednostek SI – podstawowe wielkości fizyczne i ich jednostki. Elementy rachunku różniczkowego i całkowego w zastosowaniu do prostych problemów fizycznych. 
2. Podział wielkości fizycznych na skalarne i wektorowe. Cechy wektora, Podstawowe działania na wektorach w tym iloczyn skalarny i wektorowy. Działania na wektorach w układzie kartezjańskim, zastosowanie rachunku wektorowego w fizyce.
3.  Kinematyka punktu materialnego.
Opis wielkości służących do opisu ruchu prosto- i krzywoliniowego. Definicje i graficzna interpretacja: wektora położenia, przemieszczenia, prędkości chwilowej i średniej, przyspieszenia chwilowego i średniego. Ruch po okręgu w ujęciu wektorowym. Rzut poziomy i ukośny.
4. Względność ruchów.
Transformacja Galileusza i Lorentza. Kontrakcja długości, dylatacja czasu. Prawa dynamiki oraz masa i energia w ujęciu relatywistycznym. Przykłady.
5.  Dynamika punktu materialnego.
Zasady dynamiki w układach inercjalnych i nieinercjalnych, tarcie. Przyspieszenie i siła Coriolisa. Zasady dynamiki dla układów o zmiennej masie.
6.  Praca i energia.
Praca siły stałej i zmiennej. Energia potencjalna: sprężystości i grawitacyjna. Siły zachowawcze, związek energii potencjalnej i siły. Zasada zachowania energii. Energia relatywistyczna.
7.  Przekaz energii – elementy termodynamiki.
Molekularno-kinetyczna interpretacja temperatury i energii wewnętrznej. Skale temperatur. Energia cząsteczek i równanie stanu gazu doskonałego. Przemiany gazowe. Praca, ciepło i energia w przemianach gazowych. Silniki cieplne, entropia.
8.  Dynamika bryły sztywnej.
Środek masy - dyskretny i ciągły rozkład masy. Podstawowe pojęcia ruchu obrotowego układów punktów materialnych i bryły sztywnej – moment siły, moment bezwładności. Twierdzenie Steinera. Przykłady obliczeń momentu bezwładności. Energia w ruchu obrotowym bryły. Zasada zachowania momentu pędu.
9.  Drgania, oscylator harmoniczny.
Prawo Hooke’a, oscylator harmoniczny. Energia w ruchu harmonicznym. Wahadła – matematyczne, fizyczne, torsyjne. Drgania tłumione. Rezonans. Składanie drgań.
10.  Fale mechaniczne i elementy akustyki. 
Podstawowe pojęcia w ruchu falowym. Równanie fali płaskiej w przestrzeni, prędkość fal w różnych ośrodkach. Równanie falowe. Fala sprężysta w ciele stałym i w gazach. Podstawowe pojęcia z akustyki, zjawiska akustyczne. Opis zjawisk falowych, interferencja fal, fala stojąca. 

W1, W2 Auditorium classes
2.

ĆWICZENIA AUDYTORYJNE:
Ćwiczenia audytoryjne mają na celu utrwalenie wiadomości zdobytych na wykładzie i wykształcenie umiejętności obliczeniowych w posługiwaniu się podstawowymi prawami fizyki. W ramach tych zajęć studenci rozwiązują zadania rachunkowe związane z tematyką wykładów i omawiają z prowadzącym zajęcia problemy poruszane na wykładzie. Studenci otrzymują zadania do samodzielnego wykonania, tzw. zadania domowe. Poziom wiedzy jest monitorowany poprzez prace pisemne i na tej podstawie odbywa się zaliczenie zajęć. Do zaliczenia zajęć niezbędna jest obecność na min. 80% zajęć (tylko jedna nb. może być nieusprawiedliwiona). W uzasadnionych przypadkach (długotrwała choroba poświadczona zwolnieniem lekarskim) możliwe jest indywidualne uzgodnienie sposobu zaliczenia z prowadzącym zajęcia. Studenci mają możliwość skorzystania z konsultacji prowadzonych przez wykładowcę i prowadzących zajęcia, które pozwalają przedyskutować najważniejsze problemy związane ze zrozumieniem materiału wykładu i ćwiczeń.


1.Praktyczna umiejętność posługiwania się rachunkiem wektorowym z fizyce.
Graficzne metody dodawania i odejmowania wektorów, rozkład wektora na składowe; wektor w kartezjańskim układzie współrzędnych. Zastosowanie iloczynu skalarnego i wektorowego w fizyce na przykładzie: pracy, momentu siły, momentu pędu, siły Lorentza.
2.Kinematyka punktu materialnego. 
Praktyczna umiejętność zastosowania rachunku wektorowego, różniczkowego i całkowego w zadaniach ruchu prostoliniowego i krzywoliniowego do obliczania przemieszczenia, prędkości i przyspieszenia. Względność ruchów (transformacje Galileusza i Lorentza).
3.Zasady dynamiki w układach inercjalnych i nieinercjalnych.
Zasady dynamiki, siły pozorne, ruch po okręgu. Zasady zachowania energii i pędu, układy o zmiennej masie, zderzenia sprężyste i niesprężyste.
4.Kinematyka i dynamika bryły sztywnej.
Środek masy. Obliczanie momentu bezwładności dla dyskretnych i ciągłych rozkładów masy. Zastosowanie zasady zachowania energii mechanicznej i zasad dynamiki do ruchu obrotowego bryły sztywnej i toczenia bez poślizgu.
5.Ruch drgający i falowy.
Rozwiązanie równania prostego oscylatora harmonicznego, analiza zależności wielkości opisujących oscylator harmoniczny od czasu i położenia. Rozwiązywanie zadań, w których występują wahadła: torsyjne, matematyczne i fizyczne.

W1, W2, U1, U2, U3, U4, K1 Lectures

Extended information/Additional elements

Teaching methods and techniques :

Discussion, Group work, Gamification, Inquiry Based Learning, Practice method (doing tasks at the blackboard), Lecture

Activities Methods of verification Credit conditions
Lectures Activity during classes, Execution of exercises, Examination Uzyskanie zaliczenia z ćwiczeń audytoryjnych. Możliwe uzyskanie dodatkowych punktów do egzaminu za aktywny udział w wykładach (obecności i nadobowiązkowe testy).
Audit. classes Activity during classes, Participation in a discussion, Execution of exercises, Test, Oral answer Frekwencja na zajęciach - min. 80% - tylko jedna nb nieusprawiedliwiona. Uzyskanie min. połowy możliwych do zdobycia punktów z odpowiedzi ustnych i kolokwiów zgodnie z informacjami podanymi na stronach prowadzących zajęcia.

Rules of participation in given classes, indicating whether student presence at the lecture is obligatory

Lectures: Studenci uczestniczą w zajęciach poznając kolejne treści nauczania zgodnie z syllabusem przedmiotu. Studenci winni na bieżąco zadawać pytania i wyjaśniać wątpliwości. Rejestracja audiowizualna wykładu wymaga zgody prowadzącego. Auditorium classes: Studenci przystępując do ćwiczeń są zobowiązani do przygotowania się w zakresie wskazanym każdorazowo przez prowadzącego (np. w formie zestawów zadań). Ocena pracy studenta może bazować na wypowiedziach ustnych lub pisemnych w formie kolokwium, co zgodnie z regulaminem studiów AGH przekłada się na ocenę końcową z tej formy zajęć.

Literature

Obligatory
  1. 1. J. Wolny, Podstawy fizyki, AGH Kraków, 20007
  2. 2. D. Halliday, R. Resnick, J. Walker, Podstawy Fizyki, t.1-5, PWN Warszawawa, 2003
  3. 3. C. Kittel, W.D. Knight, M.A. Ruderman, Mechanika, PWN Warszawa 1975
  4. 4. Treść wykładu i dodatkowe materiały, w tym przykładowe zadania egzaminacyjne umieszczane na stronie internetowej przedmiotu.