Komputerowe wspomaganie pracowni fizycznej WM-FI-S1-E2-KWPF
- https://e.uksw.edu.pl/course/view.php?id=35937 (w cyklu 2022/23_L)
- https://e.uksw.edu.pl/course/view.php?id=39373 (w cyklu 2023/24_L)
Celem przedmiotu jest zapoznanie studenta możliwościami wykorzystania komputerów do prowadzenia prostych doświadczeń fizycznych i analizy danych pomiarowych.
1. Zajęcie organizacyjne.
2. Graficzna prezentacja wyników pomiarowych w programie Scidavis.
3. Moduł Cobra 3 i czujniki pomiarowe. Prawo Hook'a.
4. Moduł pomiarowy Cobra 4. Interfejs bezprzewodowy. Charakterystyka prądowo-napięciowa.
5. Pakiet Measure Dynamics do analizy ruchów. Tracker.
6. Aplikacja Phyphox. Smartfon na sprężynie.
7. Prędkość dźwięku w powietrzu z Cobra3, Cobra 4, Phyphox.
8. Eksperyment fizyczny z Arduino. Obwód RC. Zadanie 1.
9. Eksperyment fizyczny z Arduino. Obwód RC. Zadanie 2.
10. Pomiary natężenia światła smartfonem i Arduino. Zadanie 1.
11. Pomiary natężenia światła smartfonem i Arduino. Zadanie 2.
12. Pomiary pola magnetycznego Ziemi za pomocą smartfonu.
13. Pomiar pola magnetycznego w aplikacji Phyphox.
14. Symulacja doświadczenia Rutherforda.
15. Symulacje komputerowe zjawisk fizycznych. Podsumowanie.
|
W cyklu 2022/23_L:
Celem przedmiotu jest zapoznanie studenta możliwościami wykorzystania komputerów do prowadzenia prostych doświadczeń fizycznych i analizy danych pomiarowych. |
Dyscyplina naukowa, do której odnoszą się efekty uczenia się
E-Learning
W cyklu 2022/23_L: E-Learning (pełny kurs) z podziałem na grupy | W cyklu 2023/24_L: E-Learning | W cyklu 2024/25_L: E-Learning |
Grupa przedmiotów ogólnouczenianych
Opis nakładu pracy studenta w ECTS
W cyklu 2022/23_L: Udział w ćwiczeniu: 30 godz.
Samodzielna analiza danych pomiarowych: 20 godz.
Konsultacje: 5 godz.
SUMA GODZIN: 55 = 2 ECTS, w tym w kontakcie bezpośrednim z Nauczycielem Akademickim – 30 godz. (1ECTS) | W cyklu 2023/24_L: Udział w ćwiczeniu: 30 godz.
Samodzielna analiza danych pomiarowych: 20 godz.
Konsultacje: 5 godz.
SUMA GODZIN: 55 = 2 ECTS, w tym w kontakcie bezpośrednim z Nauczycielem Akademickim – 30 godz. (1 ECTS) |
Poziom przedmiotu
Symbol/Symbole kierunkowe efektów uczenia się
Typ przedmiotu
Wymagania wstępne
Koordynatorzy przedmiotu
Efekty kształcenia
U1 - Gromadzi, przetwarza oraz przekazuje informacje (FIZ1_U02).
U2 - Student posługuje się technologią informatyczną, w arkuszami kalkulacyjnymi, urządzeniami gromadzenia danych pomiarowych (FIZ1_U09).
U3 - Stosuje metody numeryczne do rozwiązania problemów z obszaru fizyki (FIZ1_U15).
K1 - Rozumie konieczność systematycznej pracy nad wszelkimi
projektami, które mają długofalowy charakter (FIZ1_K03).
Kryteria oceniania
Efekty U1, U2, U3
Na ocenę bardzo dobrą (5,0) – student prawidłowo wybiera metody i dostępne narzędzia pomiarowe z fizyki klasycznej. Samodzielnie prowadzi pomiary wielkości fizycznych z zakresu mechaniki klasycznej za pomocą komputera. Analizuje dane doświadczalne na komputerze, podaje wykresy, odzyskuje parametry aproksymacyjne, gromadzi dane i błędy pomiarowe.
Na ocenę dobrą plus (4,5) – student prawidłowo wybiera większość metod i dostępnych narzędzi pomiarowych z fizyki klasycznej. Samodzielnie prowadzi większość pomiarów wielkości fizycznych z zakresu mechaniki klasycznej za pomocą komputera. Analizuje większość danych doświadczalnych na komputerze, podaje główne wykresy, odzyskuje parametry aproksymacyjne.
Na ocenę dobrą (4,0) – student wybiera podstawowe metody i narzędzia pomiarowe z fizyki klasycznej, potrzebuje niewielkiej pomocy. Prowadzi pomiary wielkości fizycznych z zakresu mechaniki klasycznej za pomocą komputera korzystając z . Analizuje proste dane doświadczalne na komputerze, podaje główne wykresy, odzyskuje większość parametrów aproksymacyjnych.
Na ocenę dostateczną plus (3,5) – student wybiera niektóre metody i narzędzia pomiarowe z fizyki klasycznej, potrzebuje pomocy. Prowadzi pomiary niektórych wielkości fizycznych z zakresu mechaniki klasycznej za pomocą komputera. Analizuje najprostsze dane doświadczalne na komputerze, podaje najważniejsze wykresy oraz parametry aproksymacyjne.
Na ocenę dostateczną (3,0) – student stosuje tylko najprostsze metody i narzędzia pomiarowe z fizyki klasycznej. Prowadzi proste pomiary niektórych wielkości fizycznych z zakresu mechaniki klasycznej za pomocą komputera. Popełnia błędy w analizę danych doświadczalnych na komputerze, prawidłowo podaje tylko część wykresów i parametrów aproksymacyjnych.
Efekt K1
Na ocenę bardzo dobrą (5,0) – student formułuje pytania, służące pogłębieniu własnego zrozumienia współczesnego eksperymentu fizycznego wspomaganego komputerowo oraz symulacji komputerowych w poznaniu zjawisk fizycznych.
Na ocenę dobrą plus (4,5) – student formułuje podstawowe pytania, służące pogłębieniu własnego zrozumienia eksperymentu fizycznego wspomaganego komputerowo oraz podstawowych symulacji komputerowych w poznaniu zjawisk fizycznych.
Na ocenę dobrą (4,0) – student dobiera pytania, służące pogłębieniu własnego zrozumienia eksperymentu fizycznego wspomaganego komputerowo oraz prostych symulacji komputerowych w poznaniu najważniejszych zjawisk fizycznych.
Na ocenę dostateczną plus (3,5) – student dobiera ograniczone pytania, służące ograniczonemu wzrostu własnego zrozumienia współczesnego eksperymentu fizycznego wspomaganego komputerowo oraz typowych symulacji komputerowych w poznaniu najprostszych zjawisk fizycznych.
Na ocenę dostateczną (3,0) – student dobiera dostępne pytania, służące zwiększeniu własnego zrozumienia współczesnego eksperymentu fizycznego wspomaganego komputerowo oraz typowych symulacji komputerowych w poznaniu trywialnych zjawisk fizycznych.
Praktyki zawodowe
brak
Literatura
1) H. Szydłowski, "Pracownia fizyczna wspomagana komputerem", wyd. X, PWN, Warszawa 2003
2) Technologie informacyjne w poznawaniu wiedzy matematyczno-przyrodniczej / pod red. Marii Kozielskiej. Toruń : Wydawnictwo Adam Marszałek; 2010
3) J.R. Taylor, "Wstęp do analizy błędu pomiarowego", PWN, Warszawa 1999
Fizyka dla szkół wyższych. Tom 1. OpenStax. 2017.
Literatura uzupełniająca:
D. Halliday, R. Resnick, J. Walker, "Podstawy fizyki", t. 1-5, PWN, Warszawa 2007
https://physlets.org/tracker/
https://phet.colorado.edu/en/simulations/filter?subjects=physics&type=html,prototype
|
W cyklu 2022/23_L:
H. Szydłowski, "Pracownia fizyczna wspomagana komputerem", wyd. X, PWN, Warszawa 2003 |
W cyklu 2023/24_L:
H. Szydłowski, "Pracownia fizyczna wspomagana komputerem", wyd. X, PWN, Warszawa 2003 |
Uwagi
|
W cyklu 2023/24_L:
brak |
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: