Cel kształcenia i wykaz literatury

Główny cel kształcenia: Student potrafi przeprowadzić podstawowe pomiary fizyczne oraz opracować i przedstawić ich wyniki, w szczególności: potrafi wyznaczyć wyniki i niepewności pomiarów bezpośrednich i pośrednich, potrafi dokonać oceny wiarygodności wyników pomiarów i ich interpretacji w kontekście posiadanej wiedzy fizycznej.

Ogólne informacje o zajęciach: Przedstawienie zasad modelowania rzeczywistości fizycznej na przykładzie mechaniki klasycznej i współczesnej. Podaje się też podstawowe informacje na temat obliczeń dotyczących zagadnień fizyki z wykorzystaniem rachunku wektorowego, różniczkowego i całkowego czy rachunku prawdopodobieństwa.

Wykaz literatury, wymaganej do zaliczenia zajęć

Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych

1	Samuel J. Ling, Jeff Sanny, William Moebs	Fizyka dla szkół wyższych Tom I, II i III	Openstax Polska.	2018
2	R. Resnick, D. Halliday	“Fizyka”, tom 1 i 2,	WNT Warszawa.	1998
3	Reif D.	Fizyka statystyczna	PWN, Warszawa .	1071

Literatura wykorzystywana podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/innych

1

Dryński A

Ćwiczenia laboratoryjne z fizyki

PWN, Warszawa.

1970

Wymagania wstępne w kategorii wiedzy/umiejętności/kompetencji społecznych

Wymagania formalne: Status studenta PRz

Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy: Znajomość matematyki i fizyki na poziomie szkoły średniej

Wymagania wstępne w kategorii Umiejętności: Umiejętność rozwiązywania układu równań, przekształcania ułamków

Wymagania wstępne w kategorii Kompetencji społecznych: Umiejętność pracy w małym zespole

Efekty kształcenia dla zajęć

MEK	Student, który zaliczył zajęcia	Formy zajęć/metody dydaktyczne prowadzące do osiągnięcia danego efektu kształcenia	Metody weryfikacji każdego z wymienionych efektów kształcenia	Związki z KEK	Związki z PRK
01	Student ma podstawową wiedzę w zakresie fizyki klasycznej i współczesnej, na temat ogólnych zasad fizyki, wielkości fizycznych, oddziaływań fundamentalnych	wykład, ćwiczenia, laboratorium	Aktywność na zajęciach, Egzamin, Kolokwium, Sprawozdanie, Udział w dyskusji, Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych	K_W01+	P6S_WK
02	Student ma uporządkowaną wiedzę z fizyki ogólnej, a w szczególności z elektryczności i magnetyzmu, optyki i fizyki współczesnej	wykład, ćwiczenia, laboratorium	Aktywność na zajęciach, Egzamin, Kolokwium, Sprawozdanie,	K_W01+	P6S_WK
03	Student ma wiedzę na temat zasad przeprowadzania i opracowania wyników pomiarów fizycznych, rodzajów niepewności pomiarowych i sposobów ich wyznaczania.	wykład, ćwiczenia, laboratorium	Aktywność na zajęciach, Egzamin, Sprawozdanie, Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych	K_W02+	P6S_WG
04	Student potrafi przeprowadzić podstawowe pomiary fizyczne oraz opracować i przedstawić ich wyniki, w szczególności: potrafi wyznaczyć wyniki i niepewności pomiarów bezpośrednich i pośrednich, potrafi dokonać oceny wiarygodności wyników pomiarów i ich interpretacji w kontekście posiadanej wiedzy fizycznej.	laboratorium	Sprawozdanie, Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych	K_U05+ K_U06+	P6S_UW
05	Student potrafi rozwiązać proste zadania z elektromagnetyzmu, optyki i fizyki współczesnej	wykład, ćwiczenia	Egzamin, Kolokwium	K_U05+ K_U06+	P6S_UW
06	Student potrafi realizować projekty/zadania zespołowe, współpracować w grupie realizując swoją część zadania.	wykład, ćwiczenia, laboratorium	Sprawozdanie, Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych, Egzamin	K_K03+	P6S_KK P6S_KR P6S_UO

Uwaga: W zależności od sytuacji epidemicznej, jeżeli nie będzie możliwości weryfikacji osiągniętych efektów uczenia się określonych w programie studiów w sposób stacjonarny w szczególności zaliczenia i egzaminy kończące określone zajęcia będą mogły się odbywać przy użyciu środków komunikacji elektronicznej (w sposób zdalny).

Treści kształcenia dla zajęć

Sem.	TK	Treści kształcenia	Realizowane na	MEK
1	TK01	Pole elektryczne Teoria pola: gradient, dywergencja, rotacja, twierdzenia Stokesa. Elektrostatyka: prawo Coulomba. Prawo Gaussa – postać całkowa (powierzchnia sferyczna, jednorodnie naładowana kula, liniowy rozkład ładunku, nieskończona płaszczyzna). Różniczkowa postać prawa Gaussa. Potencjał elektryczny (równanie Poissona i Laplace’a). Rozkład ładunku na powierzchni przewodnika. Dipol elektryczny. Metoda obrazów. Kondensatory: pojemność, energia, łączenia. Dielektryki: wektory polaryzacji i indukcji, zachowanie pól na granicy ośrodków. Energia pola elektrycznego.	W01 - W07	MEK01 MEK02
1	TK02	Prąd elektryczny i pole magnetyczne Prąd elektryczny: gęstość prądu, równanie ciągłości. Prawo Ohma (wersja makroskopowa i mikroskopowa). Prawa elektrolizy. Przewodnictwo w gazach. Opór zastępczy. Prawa Kirchhoffa. Obwody RC: ładowanie i rozładowanie kondensatora przez opór. Pole magnetyczne – idea wyprowadzenia pola magnetycznego. Pole elektromagnetyczne. Siła Lorentza. Prawo Ampera. Prawo Biota-Savarta (przykłady zastosowania). Ruch ładunku w polu magnetycznym. Efekt Halla. Prawo indukcji Faraday’a (postać całkowa i różniczkowa). Indukcja własna i wzajemna. Gęstość energii pola magnetycznego. Obwody RLC.	W08 - W15	MEK01
1	TK03	Fale elektromagnetyczne. Optyka Prawo Ampera-Maxwella. Magnetyki. Równania Maxwella – postać różniczkowa i całkowa. Fale elektromagnetyczne – równanie falowe dla wektora E i B. Fala płaska, harmoniczna. Wektor Poyntinga. Fala na granicy ośrodków – prawo odbicia i prawo załamania. Współczynnik odbicia dla prostopadłego padania. Całkowite wewnętrzne odbicie. Polaryzacja przez odbicie. Przyrządy optyczne: zwierciadła, soczewki, pryzmat. Interferencja światła: płytka równoległościenna. Strefy Fresnela. Dyfrakcja na szczelinie. Kryterium Rayleigha zdolności rozdzielczej dla szczeliny Siatka dyfrakcyjna: widmo, zdolność rozdzielcza. Podwójne załamanie światła. Polaryzacja światła: przez odbicie, polaroidy. Prawo Malusa. Lasery. Holografia.	W16 - W20	MEK01
1	TK04	Wstęp do mechaniki statystycznej Mechanika statystyczna: stan równowagi, fluktuacje. Mikroskopowa definicja temperatury i entropii. Rozkład kanoniczny. Maxwellowski rozkład prędkości Potencjały termodynamiczne – definicje i przykłady zastosowania. Fermiony i bozony. Statystyki kwantowe. Statystyka klasyczna i granice jej zastosowania. Gęstości stanów.	W21 - W30	MEK01 MEK03
1	TK05	Rozwiązywanie zadań z elektromagnetyzmu, optyki oraz fizyki współczesnej do kolejnych wykładów	C1 - C15	MEK04 MEK05 MEK06
1	TK06	Przeprowadzenie zajęć laboratoryjnych zgodnie z instrukcjami. Zajęcia laboratoryjne. - Szacowanie niepewności w pomiarach laboratoryjnych - Wahadło fizyczne - Moduł Younga - Interferencja fal akustycznych - Mostek Wheatstone’a - Kondensatory (przenikalność dielektryczna) - Elektroliza - Busola stycznych - Współczynnik załamania światła dla ciał stałych - Soczewki - Dozymetria promieniowania gamma	L1 - L15	MEK04 MEK06

Nakład pracy studenta

Forma zajęć	Praca przed zajęciami	Udział w zajęciach	Praca po zajęciach
Wykład (sem. 1)	Przygotowanie do kolokwium: 5.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 30.00 godz./sem.	Uzupełnienie/studiowanie notatek: 5.00 godz./sem. Studiowanie zalecanej literatury: 5.00 godz./sem.
Ćwiczenia/Lektorat (sem. 1)	Przygotowanie do ćwiczeń: 5.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.	Dokończenia/studiowanie zadań: 5.00 godz./sem.
Laboratorium (sem. 1)	Przygotowanie do laboratorium: 5.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.	Dokończenia/wykonanie sprawozdania: 5.00 godz./sem.
Konsultacje (sem. 1)	Przygotowanie do konsultacji: 5.00 godz./sem.	Udział w konsultacjach: 3.00 godz./sem.
Zaliczenie (sem. 1)	Przygotowanie do zaliczenia: 15.00 godz./sem.	Zaliczenie pisemne: 1.00 godz./sem.

Sposób wystawiania ocen składowych zajęć i oceny końcowej

Forma zajęć	Sposób wystawiania oceny podsumowującej
Wykład	Egzamin pisemny
Ćwiczenia/Lektorat	Zaliczanie ćwiczeń rachunkowych
Laboratorium	Wykonanie sprawozdań oraz ich ustne zaliczenie.
Ocena końcowa	Ocena końcowa to średnia z egzaminu oraz zaliczenia ćwiczeń rachunkowych i laboratorium.

Przykładowe zadania

Wymagane podczas egzaminu/zaliczenia
(-)

Realizowane podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/projektowych
(-)

Inne
(-)

Czy podczas egzaminu/zaliczenia student ma możliwość korzystania z materiałów pomocniczych : nie

Treści zajęć powiazane są z prowadzonymi badaniami naukowymi: tak

1	D. Cabaleiro; J. Fal; J. Traciak; J. Vallejo	Thermophysical and Electrical Properties of Ethylene Glycol-Based Nanofluids Containing CaCO3	2024
2	J. Sobczak; G. Żyła	Nano and microcomposites as gamma and X-ray ionizing radiation shielding materials — A review	2024
3	A. Bąk; J. Fal; A. Joseph; S. Mathew; G. Żyła	Complex dielectric response and EDL characteristics of different types of ionic liquid iron oxide nanofluids (ionanofluids)	2023
4	H. Do; J. Fal; H. Nguyen; V. Nguyen; T. Pham; V. Pham; N. Phan; T. Truong; X. Vu; G. Żyła	High thermal conductivity of green nanofluid containing Ag nanoparticles prepared by using solution plasma process with Paramignya trimera extract	2023
5	J. Fal; L. Lugo ; J. Sobczak; J. Traciak; J. Vallejo ; G. Żyła	Experimental study on the density, surface tension and electrical properties of ZrO2–EG nanofluids	2023
6	J. Fal; L. Lugo ; M. Marcos; J. Vallejo ; G. Żyła	Thermophysical, rheological and dielectric behaviour of stable carbon black dispersions in PEG200	2023
7	J. Fal; T. Jasiński; J. Pszczoła; G. Sobol	Regulator promieniowania	2023
8	J. Sobczak; J. Traciak; G. Żyła	The experimental study of the surface tension of titanium dioxide–ethylene glycol nanofluids	2023
9	J. Traciak; G. Żyła	Surface Tension of Ethylene Glycol-Based Nanofluids Containing Three Types of Oxides: Zinc Oxide (ZnO), Magnesium Oxide (MgO) and Indium Oxide (In2O3)	2023
10	P. Estellé; G. Żyła	Fundamental and Critical Aspects of the Rheological Behaviour of Nanofluids	2023
11	S. Boncel; A. Cyganiuk; R. Jędrysiak; A. Kolanowska; E. Korczeniewski; J. Sobczak; A. Terzyk; A. Truszkiewicz; G. Żyła	Shape-Controlled Iron–Paraffin Composites as γ- and X-ray Shielding Materials Formable by Warmth-of-Hands-Derived Plasticity	2023
12	A. Joseph; S. Mathew; J. Sobczak; G. Żyła	Ionic Liquid and Ionanofluid-Based Redox Flow Batteries—A Mini Review	2022
13	D. Barai; B. Bhanvase ; G. Żyła	Experimental Investigation of Thermal Conductivity of Water-Based Fe3O4 Nanofluid: An Effect of Ultrasonication Time	2022
14	J. Traciak; G. Żyła	Effect of nanoparticles saturation on the surface tension of nanofluids	2022
15	L. Ansia; J. Fal; L. Lugo ; J. Traciak; J. Vallejo ; G. Żyła	Thermophysical, rheological and electrical properties of mono and hybrid TiB2/B4C nanofluids based on a propylene glycol:water mixture	2022
16	P. Estellé; G. Żyła	Advances in rheological behavior of nanofluids and ionanofluids – An editorial note	2022
17	P. Estellé; J. Fal; J. Sobczak; R. Stagraczyński; G. Żyła	Electrical conductivity of titanium dioxide ethylene glycol-based nanofluids: Impact of nanoparticles phase and concentration	2022
18	R. Kuzioła; J. Sobczak; J. Traciak; J. Wasąg; G. Żyła	Surface and optical properties of ethylene glycol-based nanofluids containing silicon dioxide nanoparticles: an experimental study	2022
19	D. Aebisher; D. Bartusik-Aebisher; J. Sobczak; A. Truszkiewicz; Ł. Wojtas; G. Żyła	Wpływ lepkości na pomiar czasu relaksacji podłużnej w diagnostyce z wykorzystaniem MR – badania wstępne	2021
20	G. Budzik; K. Bulanda; J. Fal; T. Jesionowski; M. Oleksy; R. Oliwa; Ł. Przeszłowski	Polymer Composites Based on Polycarbonate (PC) Applied to Additive Manufacturing Using Melted and Extruded Manufacturing (MEM) Technology	2021
21	J. Fal; J. Traciak; G. Żyła	3D printed measuring device for the determination the surface tension of nanofluids	2021
22	M. Buschmann; P. Estellé; S. Hamze; A. Kujawska; R. Mulka; B. Zajaczkowski; G. Żyła	The effect of boiling in a thermosyphon on surface tension and contact angle of silica and graphene oxide nanofluids	2021
23	P. Estellé; J. Fal; S. Hamze; L. Lugo ; J. Sobczak; J. Traciak; J. Vallejo ; G. Żyła	Thermophysical profile of ethylene glycol based nanofluids containing two types of carbon black nanoparticles with different specific surface areas	2021
24	S. Boncel; K. Bulanda; J. Fal; M. Liu; M. Oleksy; J. Shi; J. Sobczak; G. Żyła	High AC and DC Electroconductivity of Scalable and Economic Graphite–Diamond Polylactide Nanocomposites	2021
25	C. Cai; C. Cheng; X. Hu; Y. Hu; Z. Huang; G. Li; L. Mao; J. Shi; B. Zheng; G. Żyła	One-pot fabrication of 2D/2D HCa2Nb3O10/g-C3N4 type II heterojunctions towards enhanced photocatalytic H2 evolution under visible-light irradiation	2020
26	D. Cabaleiro; P. Estelle; J. Fal; S. Hamze; M. Marcos; G. Żyła	Thermal and Physical Characterization of PEG Phase Change Materials Enhanced by Carbon-Based Nanoparticles	2020
27	D. Cabaleiro; P. Estelle; J. Fal; S. Hamze; M. Wanic; G. Żyła	Surface tension of ethylene glycol-based nanofluids containing various types of nitrides	2020
28	G. Budzik; K. Bulanda; J. Fal; K. Grąz; R. Kuzioła; M. Oleksy; J. Sobczak; J. Traciak; G. Żyła	Electrical and Optical Properties of Silicon Oxide Lignin Polylactide (SiO2-L-PLA)	2020
29	G. Żyła	Nanofluids containing low fraction of carbon black nanoparticles in ethylene glycol: An experimental study on their rheological properties	2020
30	M. Afrand; P. Estelle; P. Khoi; P. Minh; N. Phuong; N. Tam; B. Thang; P. Trinh; G. Żyła	Carbon Nanomaterial-Based Nanofluids for Direct Thermal Solar Absorption	2020
31	Y. Feng; D. Jing; O. Mahian; C. Markides; E. Michaelides; P. Norris; L. Qiu; X. Zhang; N. Zhu; G. Żyła	A review of recent advances in thermophysical properties at the nanoscale: From solid state to colloids	2020
32	A. Afrand; A. Arabkoohsar; A. Asadi; O. Mahian; I. Miklós Szilágyi; H. Minh Nguyen; F. Pourfattah; H. Seon Ahn; S. Wongwises; G. Żyła	Effect of sonication characteristics on stability, thermophysical properties, and heat transfer of nanofluids: A comprehensive review	2019
33	G. Budzik; J. Fal; M. Oleksy; M. Wanic; G. Żyła	Electrical Conductivity and Dielectric Properties of Ethylene Glycol-Based Nanofluids Containing Silicon Oxide–Lignin Hybrid Particles	2019
34	J. Fal; A. Joseph; S. Mathew; A. Padmanabhan; P. Radhakrishnan Nair; S. Sasi; M. Xavier; G. Żyła	Synthesis and electrochemical characterization of electroactive IoNanofluids with high dielectric constants from hydrated ferrous sulphate	2019
35	J. Fal; A. Joseph; S. Mathew; G. Żyła	Nanostructuring of 1-butyl-4-methylpyridinium chloride in ionic liquid–iron oxide nanofluids	2019
36	J. Fal; L. Mercatelli; D. Rosa; E. Sani; M. Wanic; G. Żyła	Optical and dielectric properties of ethylene glycol-based nanofluids containing nanodiamonds with various purities	2019
37	J. Fal; M. Malicka; M. Oleksy; M. Wanic; G. Żyła	Experimental Investigation of Electrical Conductivity of Ethylene Glycol Containing Indium Oxide Nanoparticles	2019
38	J. Fal; M. Malicka; M. Wanic; G. Żyła	Dynamic Viscosity of Indium Oxide–Ethylene Glycol (In2O3–EG) Nanofluids: An Experimental Investigation	2019
39	J. Fernández-Seara; L. Lugo ; J. Vallejo ; G. Żyła	Influence of Six Carbon-Based Nanomaterials on the Rheological Properties of Nanofluids	2019
40	L. Lugo ; E. Sani; J. Vallejo ; G. Żyła	Tailored silver/graphene nanoplatelet hybrid nanofluids for solar applications	2019
41	S. Aberoumand; A. Arabkoohsar; A. Asadi; P. Estelle; O. Mahian; H. Minh Nguyen; A. Moradikazerouni; F. Pourfattah; S. Wongwises; G. Żyła	Recent advances in preparation methods and thermophysical properties of oil-based nanofluids: A state-of-the-art review	2019