Opis przedmiotu
Wykłady i zajęcia laboratoryjne mają na celu zapoznać studentów z podstawami fizyki na ogólnym poziomie akademickim z uwzględnieniem aspektów informatycznych. Podczas zajęć laboratoryjnych studenci będą mieli możliwość budowania aplikacji komputerowych modelujących zjawiska fizyczne omawiane w trakcie wykładów. W celu realizacji tego zadania jest udostępnione odpowiednie środowisko programistyczne. W wykładach przedyskutowano następujące zagadnienia: kinematyka punktu materialnego i bryły sztywnej w różnych układach odniesienia; prawa zachowania; dynamika i prawa Newtona; grawitacja; zagadnienie ruchu wielu ciał; ruch planet; drgania; teoria sprężystości; teoria płynów; ciepło i prawa termodynamiki; fale mechaniczne w ośrodkach ciągłych i fale elektromagnetyczne; optyka geometryczna; podstawy mechaniki kwantowej: równanie Schrödingera; podstawy fizyki ciała stałego: przewodniki, półprzewodniki i nadprzewodniki prądu elektrycznego, fullereny.
Wymagania wstępne
- Algebra, algebra liniowa
- Analiza matematyczna - podstawy rachunku różniczkowego i całkowego
- Fizyka na poziomie liceum
- Języki programowania (np. C++)
Tematy wykładów
-
Prawa fizyki (prawa zachowania, teorie fizyczne, komputer a teoria fizyczna)
-
Modelowanie procesów fizycznych
-
Kinematyka punktu materialnego
-
Kinematyka bryły sztywnej i dynamika
-
Grawitacja
-
Drgania i fale
-
Mechanika ośrodków ciągłych
-
Mechanika cieczy i gazów
-
Termodynamika
-
Pole elektromagnetyczne
-
Optyka
-
Teoria względności Einsteina
-
Mechanika kwantowa
-
Fizyka ciała stałego
Organizacja przedmiotu, zaliczenia
Podstawową formą zapoznawania się z przedmiotem są umieszczone w sieci wykłady. Wszelkie wątpliwości można rozstrzygać podczas cotygodniowych konsultacji, a także (w dowolnym terminie) na forum, w wątku dotyczącym odpowiedniego wykładu. Ponadto część zajęć odbędzie się w gmachu uczelni.
Ocena będzie obejmowała aktywność i wykazaną wiedzę na zajęciach w uczelni (mini-projekty), testy z wiadomości wykładowych.
Literatura
- J. Araminowicz, Zbiór zadań z fizyki, PWN, 1996
- S.L. Bażanski, Powstawanie i wczesny odbiór szczególnej teorii względności, Postępy Fizyki, I, 56, 6, 253-261, 2005; II, 56, 6, 263-268, 2005
- I. Białynicki-Birula, I. Białynicka-Birula, Modelowanie rzeczywistości, Prószyński i S-ka, 202
- J. Blinowski, W. Zielicz, Fizyka i astronomia, część 1, WSiP, 2002
- J. Blinowski, J. Gaj, A. Szymacha, W. Zielicz, Fizyka i astronomia, część 2, WSiP, 2003
- D.M. Bourg, Fizyka dla programistów gier, Helion, O'Reilly, 2003
- J. Domański, J. Turło, Nieobliczeniowe zadania z fizyki, Prószyński i S-ka, 1992
- A. Drzewiński, J. Wojtkiewicz, Opowieści z historii fizyki, PWN, 2001
- D.W. Heermann, Podstawy symulacji komputerowych w fizyce, WNT, 1997
- P.G. Hewit, Fizyka wokół nas, PWN, 2006
- A. Krasiński, Jak powstawała teoria względności, Postępy Fizyki, 54, 3, 95-106, 2003
- J. Massalski, M. Massalska, Fizyka dla inżynierów, WNT, 1980
- M. Matyka, Symulacje komputerowe w fizyce, Helion, 2002
- Tao Pang, Metody obliczeniowe w fizyce. Fizyka i komputery, PWN, 2001
- T.R. Werner, Podstawy C++, Wydawnictwo PJWSTK, 2003
- A.K. Wróblewski, Historia fizyki, PWN, 2006
- H.D. Young, R.A. Freedman, Sears and Zemansky's University Physics, Pearson Education, Inc., 2008, Pearson Addison-Wesley
- A. Zagórski, Metody matematyczne fizyki, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, 1999