TANTÁRGYI TEMATIKA Anyagmérnök BSc (nappali) Tantárgy neve: Fizika I. Tantárgy neptun kódja: GEFIT056B Tárgyfelelős intézet: Fizikai Intézet Tantárgyelem: K Tárgyfelelős (név, beosztás): Dr. Majár János, egyetemi docens Közreműködő oktató(k): - Javasolt félév: 2 1. T Előfeltétel: Matematika I. (GEMAN011B) Óraszám/hét: 3 2+2 Számonkérés módja (a/gy/k/b): 4 aláírás-kollokvium Kreditpont: 4 Munkarend: 5 Nappali Tantárgy feladata és célja: A tantárgy célja a fizika két területének alapfogalmainak és alapvető összefüggéseinek bevezetése (Mechanika és Hőtan), ez kiegészül az Elektromágnességtan első két témakörének megalapozásával. A fő célkitűzés azoknak az alapvető fogalmaknak, elveknek, eljárásmódoknak, módszereknek az elsajátítása, amelyek mentén a műszaki tudományok szakmai irányultságú részletei megérthetőek és elsajátíthatóak, miközben az alapvető feladat- és problémamegoldási készségek is fejlődnek. Kiegészül mindez a második féléves anyag megalapozásának céljával, mivel a Fizika I. anyagából szinte minden anyagrészre szükség van a modern fizikával foglalkozó második féléves anyagrészek megértéséhez. Fejlesztendő kompetenciák: tudás: BT1, BT8, BT11 képesség: BK8, BK11, BK13 attitűd: BA1, BA3, BA5, BA6 autonómia és felelősség: BF8, BF9 Be kell mutatni a KKK-val összhangban, hogy milyen kompetenciákat igényel, illetve fejleszt a tantárgy (csatolt táblázat alapján) Tantárgy tematikus leírása: Előadás: - A fizika felosztása, módszertana - Kinematikai alapfogalmak, koordináta rendszerek - Körmozgás kinematikája, gyorsulás - Dinamika: Newton-axiómák, erőtörvények - Impulzus, Impulzus-megmaradás - Munka, munkatétel, teljesítmény, hatásfok Gyakorlat: - A kinematika alapjai, hajítások - Körmozgás kinematikája, Newton-törvények alapszintű alkalmazása - Newton-törvények alkalmazása - Munka, mozgási energia, megmaradó mennyiségek - Konzervatív erőterek, potenciál, helyzeti energia, mechanikai energia-megmaradás - Rezgőmozgás (harmonikus, csillapított, gerjesztett, rezonancia). Hullámok - Körmozgás dinamikája, impulzusmomentum - Tömegpontrendszer mechanikája, sűrűség 6. alkalom - Ütközések - Merev test statikája és forgása, tehetetlenségi nyomaték - Vegyes dinamika feladatok 6. alkalom - Vegyes dinamika feladatok 7. alkalom - Merev testek mechanikájának feladatai és ütközések 8. alkalom - Hidrosztatika feladatok - Ideális gáz termodinamikája 9. alkalom - Ideális gáz termodinamikája
7. alkalom - Hidrosztatika, felületi feszültség, áramlások típusai, kontinuitási és Bernoulli-egyenlet 8. alkalom - Hőtan: Belső energia, mólhők, fajhők, térfogati munka, első főtétel, ekvipartíció - Ideális gáz állapotváltozásai. Izoterm, izochor, izobár és adiabatikus állapotváltozások 10. alkalom - Ideális gáz termodinamikája 1 - Vegyes feladatok, gyakorlás 1 - Konzultáció 9. alkalom - Entrópia, második főtétel 10. alkalom - Körfolyamatok, a Carnot-körciklus - A hő terjedése. Hőtágulás - Halmazállapot-változások, fázisdiagram 1 - Az elektrosztatika alapjelenségei. Elektromos töltés, a Coulomb-törvény. Térerősség - Potenciális energia és potenciál, konzervativitás - Kapacitás fogalma. Kondenzátorok 1 - Elektromos tér anyagban, elektromos indukció - Az elektromos mező forrástörvénye - Az elektrosztatikus tér energiája Félévközi számonkérés módja: Jelenléti kötelezettség teljesítése, két zárthelyi dolgozat (prezentáció, zárhelyi dolgozat, beadvány stb.) Gyakorlati jegy / kollokvium teljesítésének módja, értékelése 6 : (félévközi teljesítmény aránya a beszámításnál, ponthatárok) Az aláírás megszerzésének feltételei a félév során: A félév végén azok a hallgatók kapnak aláírást, akik 1. az előadásokról ötnél többet nem hiányoznak. Akadályoztatás esetén a feltétel teljesíthető a félév anyaga alapján készített, kézzel írott jegyzet bemutatásával. 2. a számolási gyakorlatokról ötnél többet nem hiányoztak, és azokon megfelelően szerepeltek 3. A két évközi zárthelyi dolgozatot sikeresen megírták (a szerezhető összpontszám 50%-át elérték). Az első zárthelyi minimumkérdésekből, elemi feladatokból és egy összetett (a gyakorlaton megoldottakkal megegyező nehézségű) feladatból áll. Itt a következő két feltételnek kell teljesülnie: a) a minimumkérdésekből 80%-ot kell elérni b) a három elemi feladat végeredményéből legalább kettőnek jónak kell lennie. Ha az a) vagy a b) feltétel nem teljesül, hetente 5 feladatot kell határidőre beadni, és a feladatokkal, valamint az előadásokon és a gyakorlatokon elhangzottakkal kapcsolatos kérdésekre a gyakorlaton válaszolni. Ennek elmaradása esetén, vagy ha sem az a), sem a b) feltételt nem teljesíti, a hallgató számára a szorgalmi időszakban az aláírás megtagadásra kerül. Az első zárthelyi dolgozat időkerete 50 perc. A második zárthelyi dolgozatot azok írhatják meg, akik az első zárthelyit sikeresen megírták vagy a beadandó feladatokból sikeres beszámolót tettek. A második zárthelyi a gyakorlaton megoldottakkal lényegében megegyező típusú és nehézségű számolási feladatokból, illetve néhány tesztkérdésből áll. A második zárthelyi dolgozat időkerete 90 perc.
Az aláírás pótlásának feltételei: Azok a hallgatók, akik az 1. feltételt nem teljesítették, az előadás anyaga alapján készített, kézzel írott jegyzet bemutatásával pótolhatnak. Azok a hallgatók, akik a 2. és/vagy 3. feltételt nem teljesítették, írásbeli dolgozat sikeres megírásával pótolhatnak. A dolgozat a félév számolási gyakorlatainak teljes anyagát felöleli. Az aláírás sikeres pótlásának feltétele a maximális pontszám 50%-nak elérése. A dolgozat megírására 90 perc áll a hallgató rendelkezésére. A tantárgy lezárásának módja: vizsga A vizsgáztatás módja: Írásbeli és szóbeli vizsga A vizsga menete: A vizsga a félév során tanult legfontosabb alapfogalmak számonkérésével kezdődik. Ezen a hallgatónak legalább 80%-ot teljesítenie kell a vizsga folytatásához. Akinek ez nem sikerül, elégtelen érdemjegyet kap. A vizsga második szakaszában a hallgató három tételt (az félév elméleti anyaga alapján összeállított tételsorból), és további kérdéseket kap, amelyek a tételekben nem szereplő fogalmakra és összefüggésekre vonatkoznak (szintén az előadáson leadott elméleti anyag alapján). Ezeket önállóan, írásban kidolgozza. Az írásbeli dolgozat alapján az oktató szóban további kérdéseket tesz fel a hallgatónak a félév anyagából. Értékelés: ötfokozatú értékelés A félévi érdemjegy számítása: Az oktató a vizsga három szakaszának és a gyakorlatokon elért eredmények alapján határozza meg az érdemjegyet. A vizsga során az elégséges érdemjegy megszerzésének minimuma a megszerezhető pontok 40%-a. A további érdemjegyek egyenletesen oszlanak el a 100%-os maximumig. Kötelező irodalom: 1. Kovács Endre, Paripás Béla: Fizika I. online jegyzet (2011) 2. Kovács Endre, Paripás Béla: Fizika II. online jegyzet (2011) Elektrosztatika, egyenáramok 3. Budó: Kísérleti fizika I. (ME főkönyvtár) Adott fejezetek 4. Oktatási segédanyagok, jegyzetrészletek a http://www.uni-miskolc.hu/~www_fiz/majar/index.htm oldalon 5. D. Halliday R. Resnick: Fundamentals of Physics, John Wiley & Sons, 1981 Ajánlott irodalom: 1. Vitéz G.: Fizika I. (Mechanika, hőtan) 2. Szabó: Fizika I. (Mechanika, hőtan) (ME jegyzet) 3. Budó: Kísérleti fizika II. (ME főkönyvtár) 4. M. Alonso E. J. Finn: Fundamental University Physics, Volume I., II., Addison-Wesley Publishing Company, 1979 5. Dér Radnai Soós: Fizikai feladatok I.-II. 6. Fizika Egységes érettségi feladatgyűjtemény 1 Kötelező, kötelezően választható, szabadon választható (K, KV, SZV) 2 Javasolt félév számmal és keresztfélév miatt őszi/tavaszi (Ő/T) megjelöléssel. (pl.: 3. T) 3 Nappali/15 heti bontásba, levelező/félév 4 Számonkérés módja: aláírás, aláírás-gyakorlati jegy, aláírás-kollokvium, aláírás-beszámoló 5 Nappali/levelező 6 Értékelés fajtájának értelmezése: a: kétfokozatú (nem megf.,megf.), gy: ötfokozatú (1-5), k: ötfokozatú (1-5), b: háromfokozatú (nem megf., megf., kiv.megf.)
TANTÁRGYI TEMATIKA Anyagmérnök BSc (levelező) Tantárgy neve: Fizika I. Tantárgy neptun kódja: GEFIT056BL Tárgyfelelős intézet: Fizikai Intézet Tantárgyelem: K Tárgyfelelős (név, beosztás): Dr. Majár János, egyetemi docens Közreműködő oktató(k): - Javasolt félév: 2 1. T Előfeltétel: - Óraszám/félév: 3 10+10 Számonkérés módja (a/gy/k/b): 4 aláírás-kollokvium Kreditpont: 4 Munkarend: 5 Levelező Tantárgy feladata és célja: A tantárgy célja a fizika két területének alapfogalmainak és alapvető összefüggéseinek bevezetése (Mechanika és Hőtan), ez kiegészül az Elektromágnességtan első két témakörének megalapozásával. A fő célkitűzés azoknak az alapvető fogalmaknak, elveknek, eljárásmódoknak, módszereknek az elsajátítása, amelyek mentén a műszaki tudományok szakmai irányultságú részletei megérthetőek és elsajátíthatóak, miközben az alapvető feladat- és problémamegoldási készségek is fejlődnek. Kiegészül mindez a második féléves anyag megalapozásának céljával, mivel a Fizika I. anyagából szinte minden anyagrészre szükség van a modern fizikával foglalkozó második féléves anyagrészek megértéséhez. Fejlesztendő kompetenciák: tudás: BT1, BT8, BT11 képesség: BK8, BK11, BK13 attitűd: BA1, BA3, BA5, BA6 autonómia és felelősség: BF8, BF9 Be kell mutatni a KKK-val összhangban, hogy milyen kompetenciákat igényel, illetve fejleszt a tantárgy (csatolt táblázat alapján) Tantárgy tematikus leírása: Előadás: - A fizika tárgya, módszertana és felosztása. Mérhető mennyiségek, mértékegységrendszerek. - Tömegpont kinematikája: elmozdulás, sebesség, gyorsulás. - Néhány egyszerű mozgás: egyenletesen változó egyenes vonalú mozgás és egyenletesen változó körmozgás. - Tömegpont dinamikája: Newton axiómái, tömeg, erő és lendület. Lendülettétel. - Munka és teljesítmény, kinetikus energia. Munka- és teljesítménytétel. Konzervatív erőterek. Gyakorlat: - A csillapítatlan lineáris szabad rezgés. A csillapított lineáris szabad rezgés gyenge csillapítás esetén. - Gerjesztett lineáris rezgés, amplitudó-rezonancia. - A perdület és a forgatónyomaték. A perdülettétel. - Pontrendszerek mechanikája, sűrűség, a tömegközéppont. Ütközések. Tehetetlenségi nyomaték.
- Merev testek mechanikája, statikája. Rögzített tengely körül történő forgó mozgás. - Folyadékok mechanikája, hidrosztatika, nyomás, felhajtóerő. A kontinuumok leírása. Kontinuitási egyenlet (általános formája). A kontinuitási egyenlet stacionárisan áramló összenyomhatatlan folyadékra. Bernoulli egyenlet. Az áramlások típusai. - Állapotjelzők, termikus egyensúly. A belső energia. Fajhő, kalorimetria. A hőtan I. főtétele, a kvázisztatikus térfogati munka. Az ekvipartíció tétele. - Az egyatomos ideális gáz belső energiája. Az ideális gázok állapotegyenlete, állapotváltozások (izochor, izobár, izoterm, adiabatikus folyamatra). - Körfolyamatok, az erőgépi Carnot-körfolyamat, termikus hatásfok. A hűtőgép. - Entrória, a hőtan II. főtétele. - Az elektrosztatika alapjelenségei. Coulomb-erő. Elektromos térerősség. Potenciális energia és potenciál. Ponttöltés tere és potenciálja. - Az elektromos mező forrástörvénye. Dipólusok, polarizáció, elektromos indukcióvektor. Az elektrosztatikus tér energiája, energiasűrűsége. - A kapacitás fogalma. Kondenzátorok. Síkkondenzátor kapacitása. Félévközi számonkérés módja: Jelenléti kötelezettség teljesítése, két zárthelyi dolgozat (prezentáció, zárhelyi dolgozat, beadvány stb.) Gyakorlati jegy / kollokvium teljesítésének módja, értékelése 6 : (félévközi teljesítmény aránya a beszámításnál, ponthatárok) Az aláírás megszerzésének feltételei a félév során: A félév végén azok a hallgatók kapnak aláírást, akik 1. az előadások legalább 60%-án részt vesznek 2. az oktató által kiadott témakörökről kézzel írott jegyzet készítése a megadott elektronikus jegyzet alapján. A jegyzeteket az oktató az utolsó konzultáció során ellenőrzi. Az aláírás pótlásának feltételei: Azok a hallgatók, akik a fenti feltételeknek nem felelnek meg az aláírást a vizsgaidőszakban a kézzel írott jegyzet bemutatásával és 1 házi dolgozat megírásával szerezhetik meg (választott témában). A tantárgy lezárásának módja: vizsga A vizsgáztatás módja: Írásbeli és szóbeli vizsga A vizsga menete: A vizsga írásbeli és szóbeli. A vizsga a félév során tanult legfontosabb alapfogalmak számonkérésével kezdődik. Ezen a hallgatónak legalább 80%-ot teljesítenie kell a vizsga folytatásához. Akinek ez nem sikerül, elégtelen érdemjegyet kap. A vizsga második szakaszában a hallgató három tételt (az előadáson leadott elméleti anyag alapján összeállított tételsorból), és további rövid kérdéseket kap, amelyek a tételekben nem szereplő fogalmakra és
összefüggésekre vonatkoznak (szintén az előadáson leadott elméleti anyag alapján). Ezeket önállóan, írásban kidolgozza. A három tételből egy úgynevezett kiemelt tétel lesz, amit ha nem tud kielégítően a hallgató (legalább 80%-ban), akkor elégtelen érdemjegyet kap (a többi tétel eredményeitől függetlenül). A kiemelt tételeket az oktató a félév során jelöli ki, jóval a vizsgák előtt kihirdetve a hallgatóknak. Az írásbeli dolgozat alapján az oktató szóban további kérdéseket tesz fel a hallgatónak a félév anyagából. Értékelés: ötfokozatú értékelés A félévi érdemjegy számítása: Az oktató a vizsga három szakaszának és a gyakorlatokon elért eredmények alapján határozza meg az érdemjegyet. A vizsga során az elégséges érdemjegy megszerzésének minimuma a megszerezhető pontok 40%-a. A további érdemjegyek egyenletesen oszlanak el a 100%-os maximumig. Kötelező irodalom: 1. Kovács Endre, Paripás Béla: Fizika I. online jegyzet (2011) 2. Kovács Endre, Paripás Béla: Fizika II. online jegyzet (2011) Elektrosztatika, egyenáramok 3. Budó: Kísérleti fizika I. (ME főkönyvtár) Adott fejezetek 4. Oktatási segédanyagok, jegyzetrészletek a http://www.uni-miskolc.hu/~www_fiz/majar/index.htm oldalon 5. D. Halliday R. Resnick: Fundamentals of Physics, John Wiley & Sons, 1981 Ajánlott irodalom: 1. Vitéz G.: Fizika I. (Mechanika, hőtan) 2. Szabó: Fizika I. (Mechanika, hőtan) (ME jegyzet) 3. Budó: Kísérleti fizika II. (ME főkönyvtár) 4. M. Alonso E. J. Finn: Fundamental University Physics, Volume I., II., Addison-Wesley Publishing Company, 1979 5. Dér Radnai Soós: Fizikai feladatok I.-II. 6. Fizika Egységes érettségi feladatgyűjtemény 1 Kötelező, kötelezően választható, szabadon választható (K, KV, SZV) 2 Javasolt félév számmal és keresztfélév miatt őszi/tavaszi (Ő/T) megjelöléssel. (pl.: 3. T) 3 Nappali/15 heti bontásba, levelező/félév 4 Számonkérés módja: aláírás, aláírás-gyakorlati jegy, aláírás-kollokvium, aláírás-beszámoló 5 Nappali/levelező 6 Értékelés fajtájának értelmezése: a: kétfokozatú (nem megf.,megf.), gy: ötfokozatú (1-5), k: ötfokozatú (1-5), b: háromfokozatú (nem megf., megf., kiv.megf.)