Fizyka WB-IS-12-11-L
Zagadnienia i metody pomiarowe z zakresu fizyki klasycznej, fizyki współczesnej i inżynierii środowiska z zastosowaniem prostych technik elektronicznych i metod komputerowej analizy eksperymentu (dyskusja niepewności pomiarowych). Zaznajomienie, zdobycie i poszerzenie umiejętności w posługiwaniu się pakietem Microsoft Office, Mathematica, Origin.
Zajęcia w ramach I Pracowni Fizycznej zostaną poprzedzone wykładem z "Analizy niepewności pomiarowych". Celem wykładu jest przygotowanie studentów do samodzielnej pracy doświadczalnej. Wykład będzie stanowić wprowadzenie do zagadnień związanych z planowaniem eksperymentu, analizą i interpretacją wyników uzyskanych podczas przeprowadzania eksperymentu. Podczas wykładu zostaną omówione metody określania dokładności wyników uzyskanych podczas pomiarów (niepewności pomiaru, błędy przypadkowe i systematyczne). Studenci zostaną zapoznani z wyznaczanie parametrów rozkładu (np. mediana, wartość średnia, dyspersja) na podstawie losowej serii pomiarów oraz z podstawowymi testami statystycznymi (test chi-kwadrat, test Pearsona).
Następnie Studenci będą wykonywali 3 ćwiczenia, wybrane z ćwiczeń wchodzących w skład zestawów laboratoryjnych na I Pracowni Fizycznej:
- Pomiary podstawowych wielkości fizycznych.
- Wyznaczanie współczynnika sprężystości sprężyny.
- Wyznaczanie przyspieszenia ziemskiego z okresu drgań wahadła matematycznego i ze spadku swobodnego.
- Wyznaczanie momentu bezwładności brył.
- Wyznaczanie współczynnika lepkości metodą Stokesa.
- Pomiar gęstości roztworów przy użyciu wagi Mohra.
- Wyznaczanie okresu drgań wahadła rewersyjnego.
- Wyznaczanie sprawności kolektora słonecznego.
- Sprawdzanie efektu Dopplera dla fal dźwiękowych.
- Wyznaczanie pętli histerezy ferromagnetyków, określenie pola koercji i remanencji.
Z każdego ćwiczenia laboratoryjnego Studenci będą przygotowywać raport z omówieniem części teoretycznej, doświadczalnej, opracowaniem wyników i ich interpretacją. Po wykonaniu wszystkich ćwiczeń laboratoryjnych Studenci będą przedstawiać wyniki z wybranego ćwiczenia w postaci prezentacji ustnej.
Sylabus opracował: Paweł Pęczkowski (koordynator przedmiotu)
Dyscyplina naukowa, do której odnoszą się efekty uczenia się
Grupa przedmiotów ogólnouczenianych
Poziom przedmiotu
Symbol/Symbole kierunkowe efektów uczenia się
Typ przedmiotu
Wymagania wstępne
Koordynatorzy przedmiotu
Efekty kształcenia
W1: znajomość i umiejętność wytłumaczenia podstawowych pojęć związane z analizą niepewności pomiarowych (kolokwium z Analizy niepewności pomiarowych")
W2: umiejętność definiowania podstawowych pojęć i terminów dotyczących przydzielonego eksperymentu (wstępna rozmowa przed przystąpieniem do wykonywanego ćwiczenia)
U1: umiejętność obsługiwania aparatury pomiarowej niezbędny do wykonania eksperymentu (eksperyment)
U2: umiejętność poprawnej analizy danych (sporządzenie sprawozdania z wykonanego ćwiczenia)
U3: umiejętność sporządzania wykresów na podstawie danych pomiarowych uzyskanych podczas eksperymentu (sporządzenie sprawozdania z wykonanego ćwiczenia)
U4: umiejętność poprawnego oblicza niepewności pomiarowych (sporządzenie sprawozdania z wykonanego ćwiczenia)
U6: umiejętność logicznego i spójnego prezentowania wyników swojej pracy (sporządzenie sprawozdania z wykonanego ćwiczenia)
U7: umiejętność przygotowania prezentacji na podstawie wykonanego wcześniej ćwiczenia i omówienie wyników uzyskanych podczas eksperymentu (prezentacja z wykorzystaniem Microsoft PowerPoint)
Kryteria oceniania
Cześć laboratoryjna I Pracowni Fizycznej zostanie poprzedzona wykładem z analizy niepewności pomiarowych, po którego zakończeniu odbędzie się kolokwium.
Przed przystąpieniem do danego ćwiczenia laboratoryjnego Studenci otrzymają materiały, przykłady zadań i literaturę celem przyswojenia wiedzy z tematyki danego ćwiczenia. Na początku zajęć laboratoryjnych, przed przystąpieniem do danego ćwiczenia odbywać się będzie krótka rozmowa (tzw. kolokwium wstępne) sprawdzająca wiedzę z zakresu wykonywanego ćwiczenia. Niezaliczenie kolokwium wstępnego jest równoznaczne z niemożliwością przystąpienia do ćwiczenia i koniecznością wykonania ćwiczenia w jednym z dwóch terminów poprawkowych.
W ramach zajęć na I Pracowni Fizycznej Studenci będą wykonywać na zaliczenie 3 ćwiczeń laboratoryjnych z różnych działów fizyki. Czas na złożenie sprawozdania z danego ćwiczenia (lub ćwiczeń) jest dwa tygodnie od dnia wykonania ćwiczenia (jeśli nie zostanie wskazany przez prowadzącego zajęcia inny termin). Wykonany raport z danego ćwiczenia / ćwiczeń może zostać zwrócony przez prowadzącego do poprawienia. Student/-ka jest zobowiązany/-a wykonać poprawę w ciągu kolejnych 2 tygodni (jeśli nie zostanie wskazany przez prowadzącego zajęcia inny termin). Raport z danego ćwiczenia można poprawiać maksymalnie dwa raz.
Na koniec zajęć Studenci przygotowują prezentację/artykuł z wybranego ćwiczenia spośród wszystkich ćwiczeń, które wykonali w ramach zajęć na I Pracowni Fizycznej.
Niezaliczone ćwiczeń w terminie zwykłym można wykonać w terminie poprawkowym. Również w tym terminie można poprawiać wybrane ćwiczenie na lepszą ocenę lub wykonać ćwiczenie dodatkowe. Do średniej są wliczane oceny z obu tych terminów.
Ocena z pracowni jest średnią arytmetyczną ze wszystkich wykonanych ćwiczeń z wagą 1 oraz kolokwium z wagą 1 i prezentacji z wagą 1.
Praktyki zawodowe
-
Literatura
Literatura:
- H. Szydłowski, Pracownia fizyczna, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1999
- J. R. Taylor, Wstęp do analizy błędu pomiarowego, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2001.
- A. Zawadzki, H. Hofmokl, Laboratorium fizyczne, PWN, Warszawa, 1966.
- J. Gaj, Laboratorium fizyczne w domu, Wydawnictwo-Naukowo Techniczne, Warszawa, 1985.
- A. Majhofer, Analiza niepewności pomiarowych i pracowania wstępna, Wydział Fizyki UW, skrypt, Warszawa 2010.
Literatura uzupełniająca:
- A. Oleś, Metody eksperymentalne fizyki ciała stałego, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa, 1983.
Więcej informacji
Więcej informacji o poziomie przedmiotu, roku studiów (i/lub semestrze) w którym się odbywa, o rodzaju i liczbie godzin zajęć - szukaj w planach studiów odpowiednich programów. Ten przedmiot jest związany z programami:
Dodatkowe informacje (np. o kalendarzu rejestracji, prowadzących zajęcia, lokalizacji i terminach zajęć) mogą być dostępne w serwisie USOSweb: