Matematyka i Fizyka 2b

obowiązkowe

w sali

Jest to druga część kursu, który ma na celu zapoznanie studentów z niezbędnymi dla chemików podstawami matematyki (podstawy algebry liniowej) i fizyki (elektryczność, magnetyzm, drgania i fale). Narzędzia matematyczne będą wprowadzane najpierw w sposób abstrakcyjny (czysto matematycznie), a następnie wykorzystywane do rozwiązywania problemów fizycznych. Wykłady i ćwiczenia z matematyki i fizyki będą przeplatane, by zapewnić logiczną kolejność wprowadzania poszczególnych zagadnień.

Kurs ma na celu zapoznanie studentów z podstawami algebry liniowej, a także fizyki z zakresu elektryczności, magnetyzmu, drgań oraz fal. Kurs obejmuje wykład (20 h) i ćwiczenia (30 h).

Zakres tematyczny:

a) część matematyczna:

- Macierze obrotu, inwersji i inne powszechnie spotykane rodzaje macierzy w 2D i 3D;

- Funkcje N zmiennych: gradient, Hesjan, metoda mnożników Lagrange'a;

- Układy funkcji ortogonalnych w jednym i dwóch wymiarach.

b) część fizyczna:

- obwody elektryczne;

- pole magnetyczne;

- zjawisko indukcji, indukcyjność;

- magnetyzm materii, równania Maxwella;

- oscylator harmoniczny - drgania mechaniczne i elektromagnetyczne;

- drgania tłumione i wymuszone, rezonans.

Całkowity nakład pracy studenta: 130 godzin, w tym:

- udział w zajęciach: 50 godzin

- prace domowe: 50 godzin

- konsultacje: 15 godzin

- przygotowanie do egzaminu: 15 godzin

Część matematyczna:

1. W. Krysicki i L. Włodarski, “Analiza Matematyczna w zadaniach”, część 1 i 2, Wydawnictwo Naukowe PWN.

2. J. Klukowski, I. Nabiałek, “Algebra dla studentów”, Wydawnictwo Naukowe PWN, WNT.

3. J. Rutkowski, “Algebra liniowa w zadaniach”, Wydawnictwo Naukowe PWN.

4. E. Steiner, “Matematyka dla chemików”, Wydawnictwo Naukowe PWN.

5. Materiały udostępnione przez prowadzących.

Część fizyczna:

1. D. Halliday, R. Resnick, J. Walker „Podstawy fizyki” – tom 2, 3 i 4, Wydawnictwo Naukowe PWN.

2. W. Moebs, S. J. Ling, J. Sanny, "Fizyka dla szkół wyższych", tom 1, 2 – podręcznik OpenStax dostępny pod adresem https://openstax.org/details/books/fizyka-dla-szk%C3%B3%C5%82-wy%C5%BCszych-tom-1

3. R. R. Feynman, R. B. Leighton, M. Sands „Feynmana wykłady z fizyki” – tom 1.2 i 2.1, Wydawnictwo Naukowe PWN.

4. Materiały udostępnione przez prowadzących.

Student zna i rozumie:

K_W03: w zaawansowanym stopniu pojęcia matematyczne i rozumie znaczenie matematyki jako fundamentu nauk ścisłych. Zna i rozumie: podstawy i metody algebry liniowej.

K_W02: w zaawansowanym stopniu prawa elektrodynamiki klasycznej obejmujące pole elektryczne i magnetyczne oraz cząstki naładowane).

Obecność na ćwiczeniach jest obowiązkowa - nieobecność na więcej niż połowie zajęć uniemożliwia uzyskanie efektów kształcenia. Dopuszczalna jest maksymalnie jedna nieobecność nieusprawiedliwiona.

Studenci regularnie otrzymują prace domowe do samodzielnego rozwiązania. Egzamin odbędzie się przed sesją egzaminacyjną (zgodnie z uchwałą nr 19 Rady Dydaktycznej Wydziału Chemii), termin egzaminu zostanie podany na pierwszych zajęciach. Egzamin będzie w formie pisemnej (zadania+test). Jedno z zadań na egzaminie będzie pochodziło z prac domowych. Aby uzyskać pozytywną ocenę z egzaminu, trzeba zdobyć co najmniej 50 % punktów.