Fizyka dla informatyków cz.1 0800-FIZINF-1

Godziny realizowane z udziałem nauczycieli ( 60 godz.): - udział w wykładach – 30 godz. - udział w ćwiczeniach – 30 godz.   Czas poświęcony na pracę indywidualną studenta ( 60 godz.): - przygotowanie do egzaminu – 30 godz. - przygotowanie do ćwiczeń - 30 godz.   Łącznie 120 godz. (4 ECTS)

W1: Student zna podstawowe prawa fizyki i rozumie ich uniwersalny charakter. W szczególności umie podać i omówić - prawo powszechnego ciążenia - zasady dynamiki Newtona - Prawo Coulomba - równoważność pracy i energii - prawo zachowania energii - prawo zachowania pędu; momentu pędu - prawo Ohma - zasady Kirchhoffa - prawa elektrolizy i zasadę działania akumulatora - prawa Maxwella (Gaussa, p. indukcji Faradaya, p. Ampera) - postać całkowa - prawa optyki geometrycznej W2: Ma elementarną wiedzę o - fizycznych podstawach opisu wybranych procesów fizycznych ważnych w pracy inżyniera informatyka, - o skalach mas, odległości, temperatur, wielkości elektrycznych, właściwości materiałów i temperatur istotnych dla zrozumienia otaczającego świata. W3: student ma zaawansowaną wiedzę dotyczącą - zjawisko fali i jego opis - pojecie interferencji fal - pojecie polaryzacji fali - zasady percepcji sygnałów wzrokowych i akustycznych - pojęcie fali elektromagnetycznej - widmo fal elektromagnetycznych - postulaty mechaniki kwantowej (jakosciowo) - efekt tumelowy - pojęcie spinu elektronu - pasmową teorię budowy ciała stałego - pojęcie izolatora, przewodnika , półprzewodnika - umie opisać sposób działania silnika na prąd stały - zasadę działania diody i tranzystora - sposób produkcji układów scalonych - zasadę zapisu i odczytu informacji na DVD - sposób tworzenia obrazu na ekranie LCD - zasadę wysyłania fali EM (WiFi ) i jej odbioru (układ LC, rezonanas) - zasadę zapisu magnetycznego informacji - efekt GMR i jego znaczenie w zapisie informacji na HD - zjawisko całkowitego wewnętrznego odbiciia - zasadę działania światłowodów - problemy związane z chłodzeniem procesorów i serwerowni W4: Zna pojęcie Qbitu i nowe możliwości informatyki kwantowej W5: Rozumie znaczenie niektórych zjawisk fizycznych dla przetwarzania informacji. - działanie tranzystora polowego (efekt tunelowy) - działanie ekranu LCD (polaryzacja światła w ciekłych kryształach) - działanie diody LED i lasera półprzewodnikowego - transmisja informacji w światłowodach Powyższe efekty przedmiotowe realizują efekty kierunkowe K_W02 i K_W03

U1: Potrafi numerycznie modelować proste zjawiska fizyczne i przygotować graficzną prezentację wyników, np. - prezentacji lotu sateliity lub rakiety - rzutu ukośnego U2: Umie rozwiązać proste równanie różniczkowe, np. oscylatora harmonicznego czy układu LC U3: umie prezentować dane na wykresach U4: umie przekształcać proste wzory i interpretować zależności między wielkościami fizycznymi U5: potrafi wyjaśnić podstawy fizyczne działania podstawowych komponentów komputera U6: potrafi realizować zadania informatyczne pracując samodzielnie lub w zespole Powyższe efekty przedmiotowe realizują efekty kierunkowe K_U01, K_U04, K_U06, K_U24

K1: Potrafi wziąć udział w dyskusji na temat oraz ma świadomość złożoności procesów związanych z kształtowaniem zjawisk obserwowanych w środowisku naturalnym i faktu, że z podstawowych praw fizyki wynika, że każda działalność człowieka wymagająca przetwarzania energii i informacji musi zmieniać bilans energetyczny w środowisku oraz prowadzić do zmian jego fizycznych i chemicznych charakterystyk. (K_K04. K_K06) K2: Rozumie potrzebę redukcji zapotrzebowania na energię przy przetwarzaniu informacji (miniaturyzacja, nowa elektronika) K3: ma poczucie odpowiedzialności za końcowy efekt działań zespołu zadaniowego (K_K02) K4: rozumie znaczenie fizyki i konieczności kontynuowania badań podstawowych jako warunku postępu technologii informatycznych (K_K06)

Wykład prowadzony jest w dużym tempie, z użyciem typowych prezentacji PowerPoint, a wykładane treści ilustrowane są w dużym stopniu zestawami pokazów zjawisk i układów fizycznych. W pokazy angażowani są studenci, wykład ma częściowo charakter konwersatoryjno-problemowy.

- pokaz

- wykład informacyjny (konwencjonalny)
- wykład konwersatoryjny

- doświadczeń
- projektu
- obserwacji

- metody rozwijające refleksyjne myślenie
- gry i symulacje
- metody wymiany i dyskusji

przedmiot obligatoryjny

Znajomość fizyki i matematyki na poziomie ogólnym liceum. W dalszej części wykładu - podstawy rachunku różniczkowego i całkowego. Na ćwiczeniach wymagana będzie znajomość/ zdolność programowania w zakresie niezbędnym do przygotowania projektów - prostych symulacji wybranych procesów fizycznych

UWAGA, z racji pandemii w oku 20/21 wykład zdalny i egzamin w formie testu zdalnego
Egzamin weryfikuje efekty W1-W5, K1, K2, K4
Sprawdziany na ćwiczeniach oraz wykonanie projektu weryfikują efekty U1-U6, K3
O zaliczeniu egzaminu decyduje uzyskanie minimum połowy punktów.
Egzamin jest pisemny w formie testu oraz częściowo zadań otwartych.
Wynik egzaminu podnosi się o (+1) za pomyślne (>4) zaliczenie projektu programistycznego realizowanego na ćwiczeniach.

Kryteria oceniania dla egzaminu

50-60% - ocena: 3
60-70% - ocena: 3+
70-80% - ocena: 4
80-90% - ocena: 4+
90-100% - ocena 5

Ćwiczenia zaliczane są na podstawie ocen z dwóch kolokwiów oraz prezentacji komputerowej symulacyjnego projektu zespołowego (3-4 osoby),

Skala ocen dla każdego kolokwium (% punktów maksymalnych do uzyskania):

50-60% - ocena: 3
60-70% - ocena: 3+
70-80% - ocena: 4
80-90% - ocena: 4+
90-100% - ocena 5

Dodatkowe informacje (np. o kalendarzu rejestracji, prowadzących zajęcia, lokalizacji i terminach zajęć) mogą być dostępne w serwisie USOSweb:

• Strona przedmiotu 0800-FIZINF-1 w USOSweb