7_fizyka_wyklady_I_semestr.pdf

(1171 KB) Pobierz
Materiały dydaktyczne
Fizyka
Semestr I
Wykłady
Projekt „Rozwój i promocja kierunków technicznych w Akademii Morskiej w Szczecinie”
Akademia Morska w Szczecinie, ul. Wały Chrobrego 1-2, 70-500 Szczecin
7.
Przedmiot:
FIZYKA
Semestr
I
II
Kierunek: Mechatronika
Specjalność: Elektroautomatyka okrętowa
Rozkład zajęć w czasie studiów – studia pierwszego stopnia
Liczba godzin
Liczba godzin
Liczba tygodni
w tygodniu
w semestrze
w semestrze
W
Ć
L
Σ
W
Ć
L
15
2
2
60
30
30
15
2
45
30
1E
15E
Razem w czasie studiów
105
45
60
Punkty
kredytowe
4
5
9
Związki z innymi przedmiotami:
mechanika,
wytrzymałość materiałów,
podstawy konstrukcji maszyn,`
termodynamika techniczna,
mechanika płynów,
podstawy elektrotechniki i elektroniki,
wstęp do mechatroniki,
automatyka i robotyka,
systemy okrętowe łączności i nawigacyjne,
systemy wytwarzania energii elektrycznej na statku.
Zakres wiedzy do opanowania
Po wysłuchaniu wykładów przewidzianych programem oraz wykonaniu
ćwiczeń
laboratoryjnych
student powinien:
Znać
1.
2.
3.
4.
Jednostki podstawowe układu SI i podstawy metrologii,
Podstawowe definicje i równania objęte programem nauczania,
Zasady budowy i działania podstawowego sprzętu laboratoryjnego,
Podstawowe teorie fizyczne
Umieć
1. Swobodnie posługiwać się wybranymi urządzeniami kontrolno-pomiarowymi,
2. Kojarzyć zjawiska fizyczne z określonymi urządzeniami stosowanymi w technice,
3. Korzystać z literatury potrzebnej do rozwiązywania określonych zagadnień technicznych, a
nawet naukowych,
4. Formułować własne poglądy na temat funkcjonowania aparatury na bazie podstawowych
praw fizyki,
5. Rozwiązywać zadania tekstowe oraz problemy wynikające z potrzeb badawczych oraz tech-
nicznych,
6. Wiązać wiedzę fizyczną z zagadnieniami technicznymi,
Projekt „Rozwój i promocja kierunków technicznych w Akademii Morskiej w Szczecinie”
Akademia Morska w Szczecinie, ul. Wały Chrobrego 1-2, 70-500 Szczecin
7. Zestawić układy pomiarowe do przeprowadzenia badań właściwości fizycznych przy roz-
wiązywaniu zagadnień obsługi siłowni.
Treści zajęć dydaktycznych
Nr
tematu
1.
Tematy i ich rozwinięcie
Semestr I
Kinematyka i dynamika
Podstawy rachunku wektorowego. Kinematyka punktu
materialnego. Ruch prostoliniowy jednostajny i zmienny.
Graniczne przedstawienie ruchu. Ruch krzywoliniowy.
Dynamika punktu materialnego. Praca. Moc. Energia.
Dynamika układu punktów materialnych. Dynamika bryły
sztywnej. Momenty siły i bezwładności. Twierdzenie
Steinera. Zasady dynamiki ruchu obrotowego. Energia
ruchu obrotowego. Zasady zachowania w mechanice. Siły
bezwładności, siła Coriolisa. Prawo powszechnego
ciążenia. Energia potencjalna i potencjał pola grawitacyj-
nego. Prędkości kosmiczne. Elementy teorii względności,
transformacje, czasoprzestrzeń oraz interwał. Zależność
masy od prędkości. Masa i energia.
Drgania harmoniczne i ruch falowy
Drgania harmoniczne swobodne, tłumione i wymuszone.
Składanie drgań harmonicznych równoległych i prostopa-
dłych. Zasada Huygensa. Ruch falowy. Dyfrakcja i interfe-
rencja fal. Równanie różniczkowe ruchu falowego. Ele-
menty akustyki –
źródła
głosu i jego cechy. Zależność pręd-
kości głosu od rodzaju ośrodka. Ultradźwięki, ich
właściwości i zastosowania.
Elementy termodynamiki
Podstawy termodynamiki, pojęcie temperatury i jej pomiar,
różne skale temperatur. Równanie stanu gazu. Rozkład
Maxwella i Boltzmana. Energia wewnętrzna a ciepło. Prze-
miany gazowe. Ciepło właściwe i molowe. Elementy kalo-
rymetrii i bilansu cieplnego.
Razem
Liczba godzin
Razem
W
Ć
18
18
L
2.
8
8
3.
4
4
60
30
30
Projekt „Rozwój i promocja kierunków technicznych w Akademii Morskiej w Szczecinie”
Akademia Morska w Szczecinie, ul. Wały Chrobrego 1-2, 70-500 Szczecin
I. Metody dydaktyczne
Przedmiot jest realizowany w formie wykładów i
ćwiczeń
laboratoryjnych na I roku studiów. Pomoce
dydaktyczne stanowią:
literatura podstawowa i uzupełniająca do wykładów,
instrukcje stanowiskowe i zestawy programowych
ćwiczeń
laboratoryjnych,
dzienniczki laboratoryjne studentów,
regulamin pracy i instrukcja BHP obowiązujące w laboratorium.
środki
audiowizualne
II. Forma i warunki zaliczenia przedmiotu
II-1. Forma i warunki zaliczenia wykładów
obecność studenta na wykładach,
egzamin.
złożenie poprawnych sprawozdań pisemnych z wykonanych
ćwiczeń
laboratoryjnych,
opracowanych wg zaleceń podanych w skrypcie do
ćwiczeń
i instrukcjach stanowiskowych,
zaliczenie z oceną.
III. Wykaz literatury podstawowej
Wykaz literatury podstawowej:
1.
2.
3.
4.
D. Halliday, R. Resnick, J. Walker: Podstawy fizyki. PWN 2007.
Cz. Bobrowski: Fizyka – krótki kurs. WNT 2004.
J. Massalski, M. Massalska: Fizyka dla inżynierów. Cz. I. WNT 2005.
A.Januszajtis: Fizyka dla politechnik. PWN 1991.
Projekt „Rozwój i promocja kierunków technicznych w Akademii Morskiej w Szczecinie”
Akademia Morska w Szczecinie, ul. Wały Chrobrego 1-2, 70-500 Szczecin
1. Podstawy rachunku wektorowego.
Wektor.
Wektorem nazywamy uporządkowaną parę punktów. Wektor jest wielkością zdefiniowaną
przez długość (moduł), kierunek działania oraz zwrot. Dwa wektory o tym samym module, kierunku i
zwrocie są sobie równe. Wektor przesunięty równolegle w przestrzeni pozostaje tym samym
wektorem. Przykładem wielkości wektorowej są:
prędkość, przyspieszenie, siła, moment siły, pęd, moment pędu.
Rozkład wektora na składowe.
Dowolny wektor możemy zapisać w postaci sumy jego rzutów
zorientowanych na osie układu współrzędnych:
r r r
gdzie
i
,
j
,
k
są jednostkowymi wektorami (wersorami) o kierunkach i zwrotach pokrywających się z
kierunkami i zwrotami osi
x
,
y
,
z
(Rys. 1.1).
r
r
r
r
A
=
A
x
i
+
A
y
j
+
A
z
k
[
A
x
,
A
y
,
A
z
]
,
z
A
z
A
k
i
x
W
układzie
A
x
O
j
A
y
y
Rys. 1.1 Rozkład wektora na składowe w trójwymiarowym układzie współrzędnych prostokątnych.
r
r
r
A
=
A
x
i
+
A
y
j
[
A
x
,
A
y
]
,
dwuwymiarowym
(na
płaszczyźnie)
wyrażenie
(1)
przyjmuje
postać:
r
r
Dodawanie i odejmowanie wektorów.
Aby graficznie dodać dwa wektory
A
i
B
, przesuwamy
r
równolegle jeden z nich, np. wektor
B
tak, by jego początek pokrył się z końcem drugiego wektora (
Projekt „Rozwój i promocja kierunków technicznych w Akademii Morskiej w Szczecinie”
Akademia Morska w Szczecinie, ul. Wały Chrobrego 1-2, 70-500 Szczecin
Rys.1 2. Rozkład wektora na składowe w płaskim układzie współrzędnych prostokątnych.
Zgłoś jeśli naruszono regulamin