pl en
pl
Fizyka 1
Karta opisu przedmiotu

Informacje podstawowe

Kierunek studiów
Nowoczesne Technologie w Kryminalistyce (kierunek wspólny - WIEiT, WH, WIMiC)
Specjalność
-
Jednostka organizacyjna
Wydział Informatyki, Elektroniki i Telekomunikacji
Poziom kształcenia
Studia inżynierskie I stopnia
Forma studiów
Stacjonarne
Profil studiów
Ogólnoakademicki
Cykl dydaktyczny
2025/2026
Kod przedmiotu
INKTS.Ii2.00318.25
Języki wykładowe
polski
Obligatoryjność
Obowiązkowy
Blok zajęciowy
Przedmioty podstawowe
Przedmiot powiązany z badaniami naukowymi
Nie
Koordynator przedmiotu
Zbigniew Szklarski
Prowadzący zajęcia
Zbigniew Szklarski, Maciej Czapkiewicz, Jarosław Kanak
Okres
Semestr 2
Forma zaliczenia
Egzamin
Forma prowadzenia i godziny zajęć
Wykład: 30
Ćwiczenia audytoryjne: 28
Liczba punktów ECTS
6

Cele kształcenia dla przedmiotu

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).

Efekty uczenia się dla przedmiotu

Kod Efekty w zakresie Kierunkowe efekty uczenia się Metody weryfikacji
Wiedzy – Student zna i rozumie:
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 Aktywność na zajęciach, Udział w dyskusji, Odpowiedź ustna
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 Aktywność na zajęciach, Kolokwium, Egzamin, Odpowiedź ustna
Umiejętności – Student potrafi:
U1 Umie zastosować odpowiednie prawa i zasady fizyczne do rozwiązywania zagadnień z dynamiki, drgań i ruchu falowego i podstaw termodynamiki. NKT1A_U02, NKT1A_U03 Aktywność na zajęciach, Udział w dyskusji, Wykonanie ćwiczeń, Kolokwium, Egzamin, Odpowiedź ustna
U2 Zdobywa matematyczne podstawy opisu zjawisk fizycznych, zna przykłady zastosowania rachunku wektorowego, różniczkowego i całkowego w fizyce. NKT1A_U01, NKT1A_U02 Wykonanie ćwiczeń, Kolokwium, Egzamin, Odpowiedź ustna
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 Aktywność na zajęciach, Wykonanie ćwiczeń, Kolokwium, Odpowiedź ustna
U4 Student potrafi konsekwentnie i logiczne rozumować i interpretować poznane prawa fizyczne w zastosowaniu do napotkanych problemów fizycznych i inżynierskich. NKT1A_U01, NKT1A_U02 Aktywność na zajęciach, Wykonanie ćwiczeń, Kolokwium, Egzamin, Odpowiedź ustna
Kompetencji społecznych – Student jest gotów do:
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 Aktywność na zajęciach, Udział w dyskusji

Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Celem przedmiotu jest wykształcenie umiejętności opisu otaczającej rzeczywistości fizycznej za pomocą podstawowych praw i zasad. Student uzyskuje umiejętność rozumienia oddziaływań i zjawisk fizycznych oraz ich znaczenia w przyrodzie i technice, potrafi rozwiązywać proste zadania rachunkowe i jest przygotowany do podjęcia bardziej złożonych problemów technicznych w oparciu o prawa fizyki. Zajęcia w ramach modułu są prowadzone w formie wykładu i ćwiczeń rachunkowych.

Nakład pracy studenta

Rodzaje zajęć studenta Średnia liczba godzin* przeznaczonych na zrealizowane aktywności
Wykład 30
Ćwiczenia audytoryjne 28
Przygotowanie do zajęć 30
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 25
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2
Dodatkowe godziny kontaktowe 5
Przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 20
Inne 10
Łączny nakład pracy studenta
Liczba godzin
150
Liczba godzin kontaktowych
Liczba godzin
58

* godzina (lekcyjna) oznacza 45 minut

Treści programowe

Lp. Treści programowe Efekty uczenia się dla przedmiotu Formy prowadzenia zajęć
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 Ćwiczenia audytoryjne
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 Wykład

Informacje rozszerzone

Metody i techniki kształcenia :

Dyskusja, Praca grupowa, Grywalizacja, gamifikacja, Nauczanie przez dociekanie (ang. Inquiry Based Learning), Metoda ćwiczebna (np. wykonywanie zadań przy tablicy), Wykład

Rodzaj zajęć Metody zaliczenia Warunki zaliczenia przedmiotu
Wykład Aktywność na zajęciach, Wykonanie ćwiczeń, Egzamin Uzyskanie zaliczenia z ćwiczeń audytoryjnych. Możliwe uzyskanie dodatkowych punktów do egzaminu za aktywny udział w wykładach (obecności i nadobowiązkowe testy).
Ćwiczenia audytoryjne Aktywność na zajęciach, Udział w dyskusji, Wykonanie ćwiczeń, Kolokwium, Odpowiedź ustna 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.

Dodatkowy opis

Wykład będzie prowadzony z wykorzystaniem innowacyjnych metod dydaktycznych opracowanych w projekcie POWR.03.04.00-00-D002/16, realizowanym w latach 2017-2019 na Wydziale Informatyki, Elektroniki i Telekomunikacji, w ramach Programu Operacyjnego Wiedza Edukacja Rozwój 2014-2020.

Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu

Wykład: – Obecność obowiązkowa: Nie – Zasady udziału w zajęciach: Wskazane jest aktywne uczestniczenie w wykładzie i bieżące wyjaśnianie wątpliwości. Udział w wykładach i dodatkowych testach dający łącznie ponad 60% możliwych punktów bonusowych będzie premiowany dodatkowymi punktami na egzaminie. Do egzaminu z przedmiotu dopuszczane są jedynie osoby posiadające oceny pozytywne (co najmniej 3.0) z ćwiczeń audytoryjnych. Egzamin ma formę pisemną.  Ćwiczenia audytoryjne: – Obecność obowiązkowa: Tak – Zasady udziału w zajęciach: Studenci przystępując do ćwiczeń są zobowiązani do przygotowania się w zakresie wskazanym każdorazowo przez prowadzącego (np. w formie zestawów zadań). Ocena pracy studenta będzie bazować na wypowiedziach ustnych lub pisemnych w formie kolokwium, co zgodnie z regulaminem studiów AGH przekłada się na ocenę końcową z tej formy zajęć. Dopuszczalne są 2 nieobecności na zajęciach, przy czym tylko jedna może być nieusprawiedliwiona.

Sposób obliczania oceny końcowej

Do egzaminu z przedmiotu dopuszczane są jedynie osoby posiadające ocenę pozytywną (co najmniej 3.0) z ćwiczeń audytoryjnych. Egzamin ma formę pisemną. Ocena końcowa obliczana jest zgodnie z regulaminem studiów, jako średnia ważona wszystkich ocen: egzaminów i zaliczeń ćwiczeń audytoryjnych (6:4).

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach

Wymagana jest obecność na ćwiczeniach audytoryjnych - min. 80% (2 nieobecności na zajęciach, przy czym tylko jedna może być nieusprawiedliwiona). W uzasadnionych przypadkach (długotrwała choroba poświadczona zwolnieniem lekarskim) możliwe jest indywidualne uzgodnienie sposobu zaliczenia z prowadzącym zajęcia. W przypadku oceny niedostatecznej z ćwiczeń audytoryjnych, przewidziane są dwa terminy zaliczenia poprawkowego, organizowanego po pierwszym i po drugim terminie egzaminu.

Wymagania wstępne i dodatkowe

Wymagana jest znajomość podstaw fizyki i matematyki w zakresie programu liceum oraz umiejętność wykorzystania rachunku różniczkowego i całkowego w stopniu elementarnym.

Zasady udziału w poszczególnych zajęciach, ze wskazaniem, czy obecność studenta na zajęciach jest obowiązkowa

Wykład: Studenci uczestniczą w zajęciach poznając kolejne treści nauczania zgodnie z sylabusem przedmiotu. Studenci winni na bieżąco zadawać pytania i wyjaśniać wątpliwości. Rejestracja audiowizualna wykładu wymaga zgody prowadzącego.  Ćwiczenia audytoryjne: 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. 

Literatura

Obowiązkowa
  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.