wykłady, ćwiczenia

Przedmiot zaliczany jest do przedmiotów podstawowych na kierunku: gospodarka przestrzenna .
Realizowany jest w 1 i 2 semestrze studiów (I rok) w wymiarze:

• godziny obliczeniowe (45'): wykłady ( 20 godz.) i ćwiczenia ( 30 godz.)
• godziny realizowane (50'): wykłady ( 18 godz.) i ćwiczenia ( 27 godz.)
• Punkty ECTS : semestr 1 : egzamin - 6 p., semestr 2 : zaliczenie - 2 p,

Podstawowe zjawiska i procesy zachodzące w przyrodzie.  

Treści kształcenia:

Przestrzeń, ruch, czas.
Struktura materii, poziomy jej organizacji, rzędy wielkości fizycznych, pomiary, jednostki. Modele matematyczne fizyki. Fizyka makro świata i fizyka mikro świata
Elementy mechaniki klasycznej. Elementy termodynamiki, opis fenomenologiczny i statystyczny. Elementy hydromechaniki. Grawitacja. Elementy akustyki.
Drgania i fale w ośrodkach sprężystych. Elektryczne i magnetyczne właściwości materii. Elektryczność. Fale elektromagnetyczne. Polaryzacja, interferencja i dyfrakcja fal. Elementy optyki falowej i geometrycznej.
Elementy fizyki jądrowej. Promieniotwórczość naturalna i sztuczna.Dyskusja na temat eksperymentu w CERN - Wielki zderzacz Hadronów - LHC,
Promieniowanie słoneczne. Promieniowanie kosmiczne. Elementy kosmologii.
Modelowanie zjawisk fizycznych. Związki mikro i makro zjawisk jako relacje pomiędzy różnymi poziomami organizacji materii. Życie i rozwój

Cel zajęć, efekty kształcenia, nabyte umiejętności i kompetencje:

Przyswojenie przez studentów podstawowych pojęć, praw , zjawisk i procesów zachodzących w przyrodzie, zrozumienie ich powiązań i znaczenia w strukturze samej fizyki oraz w naukach przyrodniczych i inżynierskich a zwłaszcza w gospodarce przestrzennej. Umiejętność wykorzystywania wybranych metod i praw fizyki do analizy i rozwiązywania problemów w praktyce inżynierskiej, w gospodarce przestrzennej, przyrodzie i życiu codziennym.

Pozytywne oceny ze sprawdzianów i prac domowych, obecność na ćwiczeniach, spełnienie wymagań przedstawionym studentom materiale pt. Minima egzaminacyjne.

Semestr I

• Wykład 1:
  Przedmiot fizyki: podstawowe zjawiska i procesy zachodzące w przyrodzie. Przestrzeń, ruch, czas
  Struktura materii, poziomy jej organizacji, rzędy wielkości fizycznych, pomiary, jednostki.
  Modele matematyczne fizyki. Wykorzystanie fizyki w praktyce inżynierskiej gospodarki przestrzennej i rozwoju regionalnego oraz ochrony środowiska.
  
  Ćwiczenia audytoryjne:
  Przykłady zastosowania modeli matematycznych; algebra i analiza wektorów, rachunek różniczkowy, równania różniczkowe, całkowanie równań różniczkowych.
•  Wykład 2:
  Podstawy mechaniki klasycznej, kinematyka, równania ruchu, dynamika, prawa zachowania pędu, krętu i energii. Związek praw zachowania z własnościami symetrii przestrzeni i czasu. Uniwersalność praw zachowania na różnych poziomach struktury materii.
  
  Ćwiczenia audytoryjne:
  Rozwiązywanie zadań rachunkowych. Analiza przykładów występujących w przyrodzie i praktyce inżynierskiej.
• Wykład 3.
  Grawitacja, pojęcie pola, elementy kosmologii. Mechanika analityczna, zasada najmniejszego działania.
  
  Ćwiczenia audytoryjne:
  Rozwiązywanie zadań rachunkowych. Analiza przykładów występujących w przyrodzie i praktyce inżynierskiej.
• Wykład 4:
  Elementy Hydromechaniki
  
  Ćwiczenia audytoryjne:
  Rozwiązywanie zadań rachunkowych. Analiza przykładów występujących w przyrodzie i praktyce inżynierskiej.
• Wykład 5:
  Termodynamika. Opis fenomenologiczny i statystyczny.
  
  Ćwiczenia audytoryjne:
  Rozwiązywanie zadań rachunkowych. Analiza przykładów występujących w przyrodzie i praktyce inżynierskiej.
• Wykład 6:
  Drgania i fale. Akustyka i elektromagnetyzm.
  
  Ćwiczenia audytoryjne:
  Zadania rachunkowe. Dyskusja problemów praktycznych
• Wykład 7:
  Polaryzacja, interferencja i dyfrakcja fal. Optyka falowa i geometryczna.
  
  Ćwiczenia audytoryjne:
  Rozwiązywanie zadań rachunkowych. Analiza budowy mikroskopu optycznego i elektronowego.
• Wykład 8:
  Zjawiska kwantowe, budowa atomu i jądra, promieniotwórczość naturalna i sztuczna..
  
  Ćwiczenia audytoryjne:
  Dyskusja na temat eksperymentu w CERN - Wielki zderzacz Hadronów - LHC,
•  Wykład 9:
  Promieniowanie słoneczne. Promieniowanie kosmiczne. Elementy kosmologii
  
  Ćwiczenia audytoryjne:
  Analiza przykładów występujących w przyrodzie i praktyce inżynierskiej. Bilans energii ziemi.

 Semestr II

• Ćwiczenia audytoryjne 1:
  Wybrane problemy mechaniki. Rozwiązywanie zadań rachunkowych. Analiza przykładów występujących w przyrodzie i praktyce inżynierskiej.
• Ćwiczenia audytoryjne 2:
  Wybrane problemy hydromechaniki. Rozwiązywanie zadań rachunkowych. Analiza przykładów występujących w przyrodzie i praktyce inżynierskiej.
• Ćwiczenia audytoryjne 3:
  Wybrane problemy fizyki ciał stałych. Rozwiązywanie zadań rachunkowych. Analiza przykładów występujących w przyrodzie i praktyce inżynierskiej.
• Ćwiczenia audytoryjne 4:
  Elektryczne i magnetyczne właściwości materii. Rozwiązywanie zadań rachunkowych. Analiza przykładów występujących w przyrodzie i praktyce inżynierskiej.
• Ćwiczenia audytoryjne 5:
  Wybrane zagadnienia akustyki. Rozwiązywanie zadań rachunkowych. Analiza przykładów występujących w przyrodzie i praktyce inżynierskiej.
• Ćwiczenia audytoryjne 6:
  Wybrane zagadnienia termodynamiki. Zjawiska transportu jako procesy nierównowagowe. Dyskusja o charakterze seminaryjnym na podstawie wykonanych prac domowych. Analiza przykładów występujących w przyrodzie i praktyce inżynierskiej.
• Ćwiczenia audytoryjne 7:
  Wybrane zagadnienia termodynamiki Nieliniowe procesy nierównowagowe-fluktuacje-układy dysypatywne. Dyskusja o charakterze seminaryjnym Analiza przykładów występujących w przyrodzie i praktyce inżynierskiej.
• Ćwiczenia audytoryjne 8:
  Zastosowania fizyki do modelowania problemów ochrony środowiska. Rozwiązywanie zadań projektowych i rachunkowych. Analiza przykładów występujących w przyrodzie i praktyce inżynierskiej.
• Ćwiczenia audytoryjne 9:
  Zastosowania fizyki do modelowania i rozwiązywania problemów w praktyce zrównoważonego rozwoju, w gospodarce przestrzennej i ochronie środowiska. Rozwiązywanie zadań projektowych i rachunkowych. Analiza przykładów występujących w przyrodzie i praktyce inżynierskiej.

• Władysław Bogusz, Jerzy Grabarczyk, Franciszek Krok, Podstawy Fizyki, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa1999, wyd. II i dalsze.
• Stanisław Przestalski, Fizyka z elementami biofizyki i agrofizyki, PWN Warszawa 1989.
• Kazimierz Gumiński Termodynamika PWN Warszawa 1974 i dalsze
• Kazimierz Gumiński Termodynamika procesów nieodwracalnych PWN Warszawa 1986 i dalsze

• Richard Feynman, Robert B. Leighton, Matthew Sands, Feynmana Wykłady z Fizyki, PWN Warszawa.
• Ilya Prigogine, Isabelle Stengers, Z Chaosu ku Porządkowi, PIW Warszawa 1990.
• Ernest Schroedinger, Czym jest życie, Prószyński i S-ka, 1998.
• Ryszard Domański, Geografia ekonomiczna. Ujęcie dynamiczne, PWN Warszawa 2006.