FIZYKA

dla studentów Wydziału Inżynierii Produkcji
rok akademicki 2011/2012

Informacje organizacyjne

•Wykład: wtorek, godz. 10

15

- 12

00

, gmach NT, sala 144

•Wykładowca:  prof. dr hab. Jan Pluta , Wydział Fizyki
PW, pok. 117c, tel: [phone], e-mail:

[e-mail]

•Konsultacje: wtorek, godz. 12

15

– 13

00

, czwartek godz.

14

15

– 15

00

• Zaliczenia i egzamin:
Zaliczenie ćwiczeń/laboratorium w czasie semestru
(40pkt.)
Egzamin w czasie sesji (60pkt)
Ocena: minimum 51 pkt. oceny wyższe co 10 pkt.

2

FIZYKA – program wykładu

• Mechanika:

wprowadzenie, kinematyka, dynamika, zasady

zachowania, mechanika relatywistyczna

• Termodynamika:

podstawowe pojęcia, zasady

termodynamiki, teoria kinetyczna, termodynamika statystyczna

• Elektromagnetyzm:

pole elektryczne, prąd elektryczny,

pole magnetyczne, indukcja elektromagnetyczna,

• Struktura mikroświata:

budowa materii, atomu i jądra

atomowego, cząstki elementarne
•

Metody pomiarowe fizyki:

pomiar i wynik pomiaru,

szacowanie niepewności pomiarowych, niepewności przypadkowe i

systematyczne, metoda najmniejszych kwadratów

Literatura pomocnicza

1.R. Resnick, D. Halliday; Fizyka 1 i Fizyka 2, PWN,
Warszawa (2001)

2.C. Borowski; Fizyka - krótki kurs, WNT, Warszawa
(1998)

3.K.Jezierski, B.Kołodka, K. Sierański; Fizyka (skrypt
dla studentów wyższych uczelni), Oficyna Wyd.
Scripta, Wrocław (1995)

4.W.Bogusz, J.Garbarczyk, F. Krok; Podstawy fizyki,
Oficyna wyd. PW, Warszawa (1999)

5.I.W.Sawieliew; Wykłady z fizyki, PWN, Warszawa
(1994)

6. A.K. Wróblewski, J.A. Zakrzewski, Wstęp do fizyki,
PWN, Warszawa, 1984

4

WSTĘP - Fizyka wokół nas

Fizyka zajmuje się badaniem materii oraz zjawisk zachodzących w

przyrodzie.

Za najważniejsze można uznać te prawa,
 których zasięg w świecie jest największy,
 które muszą być najściślej przestrzegane.

Wiemy, że prawa i zasady formułują
też organizacje międzynarodowe i
rządowe, prawnicy, politycy,
ekonomiści... 

Źródłem informacji w fizyce są
obserwacje i pomiary. Na ich podstawie
fizycy formułują prawa i zasady opisujące
przebieg zjawisk i związki pomiędzy
mierzonymi wielkościami.

2

2

1

r

m

m

G

F







Galileus
z

Newton

5

Zauważmy następujące

relacje:

Prawom ruchu drogowego podlegają wszyscy
kierowcy.

Bywa jednak, że któryś z kierowców praw tych nie
przestrzega.

Prawu karnemu podlegają wszyscy
przestępcy.

Niekiedy jednak przestępcy udaje się

uniknąć wymiaru sprawiedliwości.

Prawom fizyki podlegamy wszyscy - zarówno my
sami, jak i cała przyroda.

Praw tych nie da się nie

przestrzegać, ani uniknąć. Zmiany systemów
ekonomicznych i społecznych nie mają na nie żadnego
wpływu.

6

Próby nieprzestrzegania lub ignorowania praw

fizyki...

... są

zawsze

skazane na niepowodzenie,

a często kończą się bardzo źle.

•siły odśrodkowej na zakręcie,

•zmiany współczynnika tarcia na
mokrej nawierzchni,

•zależności energii kinetycznej od
kwadratu prędkości,

•związku przebytej drogi z prędkością i
czasem reakcji,

•dodawania się prędkości przy zbliżaniu
się pojazdów,

•itd.

wypadek
drogowy =

Tu - konstruktor zapomniał, że moment siły,
to iloczyn siły razy ramię i kiedy ramię jest małe,
to siła może być - ogromna.
Plastykowa rączka nie miała szans obracać
cienkiej osi z mocną sprężyną
i po kilkakrotnym użyciu przestała działać.

nie uwzględnienie:

ignorowanie
praw fizyki

Podobnych przykładów

można podać...

(niestety) mnóstwo.

7

Fizyka, a zjawiska obserwowane w

przyrodzie

... nawet te codzienne – najprostsze i na pozór oczywiste.

Dlaczego
woda
wrze?

Dlaczego
niebo jest
niebieskie?

Co jest
powode
m
„tęczy”
na płycie
kompakt
owej?

Dlaczego
rower nie
przewraca
się kiedy
jedzie, a
przewraca
się - kiedy
stoi?

Podaj sam więcej przykładów.

Co sprawia, że samolot
wznosi się w powietrze?

Czy reaktor

jądrowy może

wybuchnąć na

podobieństwo

„bomby

atomowej”?

8

Fizyka w aktywności człowieka

...silnik odrzutowy i rakietowy, RTG, USG, tomograf, rezonans m., radar, GPS ...i wiele, wiele innych
przykładów

„magiczna
pętla”

telefon
komórkow
y

most
na linach

podnośnik
hydrauliczn
y

czytnik kodu
paskowego

transport

Inżynier

ia

lądowa

telekomunikacja

rozrywka/sport

dokumentacja/handel

9

Laboratoria i narzędzia współczesnej Fizyki -

CERN

Cel: poznać elementarne składniki materii, zrozumieć początek Wszechświata

lotnisko
w Genewie

jeden z
ekspery-
mentów
„ALICE”

Budowa sub-
detektora SSD

LHC - wielki

zderzacz

hadronów

tunel LHC

(długość 27 km,

ok.100m

pod powierzchnią

ziemi)

CERN/

Meyr

in

Fizyka - a rozwój nauki i techniki, przykład 1.

11

Fizyka - a rozwój nauki i techniki, przykład 2.

Dlaczego WWW nie powstał w wielkich korporacjach przemysłowych, czy
komercyjnych?
Dlaczego nie narodził się w środowisku usług bankowych?

Przecież jest to źródło potężnych korzyści finansowych ?!

... ale (jak widać) to nie

wystarcza.

CERN
największe w świecie
laboratorium fizyki,
gdzie narodził się
World Wide Web
... 5 minut stąd!

Tablica na lotnisku w Genewie

World Wide Web (WWW) - z którego korzysta cały świat – „narodził się” w
CERN.

Rozwój fizyki - to ustawiczne poszukiwania niekonwencjonalnych rozwiązań, to
pokonywanie
wciąż nowych barier technologicznych: w elektronice, informatyce, mechanice, technice
wysokiej próżni, niskich temperatur, wysokich ciśnień itd...

12

Podsumowanie

Podsumowanie

(w ujęciu

studentów

Wydziału Fizyki

PW)