Politechnika Krakowska im. Tadeusza Kościuszki Karta przedmiotu



Pobieranie 64,52 Kb.
Data22.04.2018
Rozmiar64,52 Kb.


Politechnika Krakowska im. Tadeusza Kościuszki
Karta przedmiotu

obowiązuje studentów rozpoczynających studia w roku akademickim 2015/2016 Wydział Fizyki, Matematyki i Informatyki

Kierunek studiów: Matematyka Profil: Ogólnoakademicki

Forma studiów: stacjonarne Kod kierunku: M

Stopień studiów: I

Specjalności: Modelowanie matematyczne



1 Informacje o przedmiocie

Nazwa przedmiotu

PODSTAWY FIZYKI

Nazwa przedmiotu w języku angielskim

FUNDAMENTALS OF PHYSICS

Kod przedmiotu




Kategoria przedmiotu




Liczba punktów ECTS

zgodnie z siatką z http://syllabus.pk.edu.pl/plan/show/html.pk?id=2282

Semestry

jw


2 Rodzaj zajęć, liczba godzin w planie studiów

Semestr

Wykład

Ćwiczenia

Laboratorium

Laboratorium komputero­we

Seminarium

Projekt

zgodnie z siatką

30

30 (15)

0 (15)

0

0

0


3 Cele przedmiotu

Cel 1. Ukazanie znaczenia matematyki w fizyce (naukach technicznych) oraz ilustracja wykorzystania metod matematycznych w modelowaniu układów fizycznych (technicznych)

Cel 2. Zastosowanie metod teoretycznych i doświadczalnych fizyki w modelowaniu matematycznym rzeczywistych układów

4 Wymagania wstępne w zakresie wiedzy, umiejętności i innych

KOMPETENCJI

  1. Analiza matematyczna (I), Algebra, Rachunek prawdopodobieństwa (I), Podstawy statystyki

  2. Podstawy programowania (np. MATLAB, GNU Octave)



  1. Efekty kształcenia

EK1 Wiedza: Znajomość podstawowych pojęć i praw fizyki klasycznej

EK2 Wiedza: Znajomość metod konstrukcji modeli fizycznych rzeczywistości

EK3 Umiejętności: Umiejętnośćopisu prostych zjawisk fizycznych w ścisłym języku matematyki

EK4 Umiejętności: Umiejętnośćkonstrukcji i analizy modeli matematycznych prostych zjawisk fizycznych i układów technicznych

EK3 Kompetencje społeczne: Kompetencje w zakresie komunikacji (dyskusja problemów i ich rozwiązań)

  1. Treści programowe



Wykład

Lp

Tematyka zajęć

Opis szczegółowy bloków tematycznych

Liczba godzin

W1

Istota fizyki. Fizyka a matematyka. Wektory w fizyce klasycznej.Rachunek różniczkowy i całkowy w kinematyce. Zasady dynamiki Newtona. Zasada zachowania pędu

6

W2

Równania ruchu pojedynczych cząstek i układów wielu cząstek

4

W3

Energia kinetyczna i potencjalna. Zasada zachowania energii. Pola skalarne i wektorowe. Zasady zachowania i twierdzenie Noether

6

W4

Drgania i fale

4

W5

Rachunek wariacyjny i równania Eulera-Lagrange'a. Hamiltonian i równania Hamiltona

4

W6

Dynamika bryły sztywnej

4

W7

Oscylatory sprzężone. Wahadło podwójne. Zjawiska nieliniowe. Chaos deterministyczny

2




























ĆWICZENIA (lub Laboratorium komputerowe)

Lp

Tematyka zajęć

Opis szczegółowy bloków tematycznych

Liczba godzin

K1

Wykorzystywanie pojęcć fizycznych w analizie problemów technicznych

4

K2

Zastosowanie metod matematycznych w opisie modeli fizycznych

8

K3

Konstrukcja modeli matematycznych ukladów fizycznych

4

K4

Wykorzystanie metod numerycznych (MATLAB, GNU Octave) do implementacji modeli matematycznych, opisujących zjawiska fizyczne lub układy techniczne

10

K5

Testowanie komputerowych modeli matematycznych, proste symulacje i wizualizacje wyników. Określanie zakresu stosowalności modelu.

4












7 Narzędzia dydaktyczne

Do uzupełnienia później po uruchomieniu systemu „sylabus”

8 Obciążenie pracą studenta

Do uzupełnienia później po uruchomieniu systemu „sylabus”
9 Sposoby oceny

W oficjalnej formie do uzupełnienia później, po uruchomieniu systemu „sylabus”. Teraz tylko kilka słów ogólnej informacji
Kryteria oceny

Do uzupełnienia później po uruchomieniu systemu „sylabus”
I



10 Macierz realizacji przedmiotu

Do uzupełnienia później po uruchomieniu systemu „sylabus”

  1. Wykaz literatury Literatura podstawowa

[1 ] John R. Taylor, Mechanika klasyczna, PWN, Warszawa, 2006.

[2 ] Frederick W. Byron, Robert W. Fuller, Matematyka w fizyce klasycznej i kwantowej, PWN, Warszawa, 1975.

[3 ] Paul Blanchard, Robert L. Devaney, Glen R. Hall, Differential Equations, Brooks/Cole Publishing Company, Pacific Grove, 1996.
Literatura uzupełniająca

[1 ] Krzysztof Maurin,Matematyka a fizyka, PWN, Warszawa, 2010.



[2] Iwo Białynicki-Birula, Iwona Białynicka-Birula, Modelowanie rzeczywistości. Jak w komputerze przegląda się świat, WNT, Warszawa, 2007.

  1. Informacje o nauczycielach akademickich

Osoba odpowiedzialna za kartę

dr Robert Gębarowski (rgebarowski@pk.edu.pl)



Osoby prowadzące przedmiot

RG


  1. Zatwierdzenie karty przedmiotu do realizacji

Po uruchomieniu systemu „sylabus” i wypełnieniu brakujących pól zatwierdzą osoby wskazane przez procedurę.
Obecnie roboczo zatwierdza opiekun specjalności.

UWAGI (WSTĘPNE, ROBOCZE)

1. Pożądane wiedza i umiejętności z programowania w MATLAB (GNU Octave)



  • ogólna charakterystyka środowiska programistycznego MATLAB

  • podstawowe struktury danych (skalar, macierz)

  • definiowanie zmiennych, podstawowe operacje matematyczne na zmiennych

  • elementy struktury programu (pętla, instrukcje warunkowe, podprogram/funkcja)

  • mnożenie macierzy (A*B) i "mnożenie macierzowe" (element po elemencie) (A.*B)

  • pliki .m jako skrypty i zdefiniowane funkcje w postaci plików .m

2. Korelacje z innymi przedmiotami

  • poprzedzające:

Analiza matematyczna, Algebra, Rachunek prawdopodobieństwa, Wstęp do statystyki, Wstęp do informatyki, Matematyka obliczeniowa

  • współbieżne:

Wstęp do równań różniczkowych, Programowanie w MATLAB i R

  • następujące:

Mechanika teoretyczna, Układy dynamiczne, Fizyka matematyczna, Seminarium dyplomowe

3. Perspektywa dalszego kształcenia w zakresie fizyki na II stopniu studiów



  • Fale i zjawiska transportu (równania różniczkowe cząstkowe)

  • Podstawowe pojęcia fizyki statystycznej (statystyka, procesy stochastyczne)

  • Pola elektromagnetyczne - równania Maxwella (analiza wektorowa)

  • Podstawowe pojęcia fizyki współczesnej (kwantowej) (zagadnienie własne - diagonalizacja, teoria prawdopodobieństwa)

4. Wykaz nabytych umiejętności z przedmiotu Podstawy fizyki (I stopień studia stacjonarne)



  • właściwe posługiwanie się podstawowymi pojęciami fizycznymi (znajomośc definicji wielkości fizycznych oraz podstawowych praw fizyki klasycznej)

  • umiejętność zapisania równań ruchu opisujących podstawowe procesy i zjawiska fizyczne

  • umiejętność implementacji modeli fizycznych wyrażonych w języku matematyki w formie programu w języku wysokiego poziomu (MATLAB, GNU Octave)

  • umiejętność prototypowania modelu w języku wysokiego poziomu (prosta implementacja w oparciu o przyjęte założenia i model matematyczny, weryfikacja wyników numerycznych, ocena przydatności modelu i umiejętność jego dalszego rozwijania)






©operacji.org 2017
wyślij wiadomość

    Strona główna