Physics and Chemistry of the Earth

Wykład przedstawia zasady fizycznego opisu świata. Wprowadza i omawia wybrane pojęcia fizyczne, które występują w nauce zagadnień geograficznych, używając do tego sposobu podejścia fizyki. Wykłady ilustrowane licznymi pokazami doświadczeń fizycznych przeprowadzanych w trakcie wykładu.

Tematyka wykładów:

1. Co to jest nauka, co to jest fizyka. Wielkości fizyczne i ich pomiary. Zamiana jednostek wielkości fizycznych. Opracowanie danych. Zasady tworzenia i posługiwania się wykresami. Skalary, wektory - działania na nich. Proporcjonalność prosta i odwrotna.

2. Ruch postępowy: jednostajny i przyspieszony. Równania ruchu. Prędkość średnia i chwilowa, przyspieszenie. Analiza ruchu w ziemskim polu grawitacyjnym - rzut poziomy.

3. Oddziaływania w przyrodzie. Siła. Oddziaływanie a ruch ciała - bezwładność, masa. Zasady dynamiki. Siły w przyrodzie - prawo powszechnego ciążenia, siły tarcia, siły sprężystości.

4. Statyka i dynamika płynów: gęstość, ciśnienie hydrostatyczne, pływanie ciał, prawo Bernoulliego, lepkość, siły oporów ośrodka. Atmosfera ziemska i ciśnienie atmosferyczne.

5. Praca a energia kinetyczna, energia potencjalna oddziaływania, zasada zachowania energii mechanicznej. Inne formy energii.

6. Budowa i struktura materii; budowa atomu, cząsteczki, kryształu. Gazy, ciecze, ciała stałe, roztwory i mieszaniny.

7. Ruch po okręgu, siła dośrodkowa. Nieinercjalny układ odniesienia, siły pozorne, siła odśrodkowa, efekt Coriolisa. Kierunki wiatrów na kuli ziemskiej, powstawanie huraganów.

8. Oddziaływania ładunków elektrycznych, pole elektryczne, pole magnetyczne, ruch ładunków w polu elektrycznym i magnetycznym. Pole magnetyczne Ziemi.

9. Przemiany promieniotwórcze: rodzaje przemian, czas połowicznego rozpadu, aktywność. Promieniotwórczość w otoczeniu człowieka.

10. Drgania i fale, ruch harmoniczny, fale mechaniczne. Energia fali. Fale na wodzie, fale sejsmiczne, fale tsunami.

11. Fale elektromagnetyczne. Rozszczepienie światła białego, kolory. Załamanie światła, odbicie, rozpraszanie. Obrazowanie falami elektromagnetycznymi.

12. Ciepło a temperatura, energia wewnętrzna, pierwsza zasada termodynamiki. mechanizmy przepływu ciepła. Promieniowanie cieplne. Makroskopowe efekty związane z ciepłem: zmiany temperatury i stanu skupienia. Przemiany gazu doskonałego. Wilgotność powietrza.

13. Woda i zachodzące w niej procesy. Wietrzenie chemiczne skał. Migracje pierwiastków w hydrosferze i atmosferze ziemskiej. Włoskowatość, rozpuszczalność gazów w wodzie.

14. Badania fizyczne mikrostruktury materiałów na przykładzie badania minerałów i skał.

1. M.A.Herman, A.Kalestyński, L.Widomski, Podstawy Fizyki, Wyd. Naukowe PWN

2. Paul G.Hewitt, Fizyka wokół nas, Wyd. Naukowe PWN

3. D.Halliday, R.Resnick, J.Walker, Podstawy Fizyki, Wyd. Naukowe PWN

4. H.D.Young, R.A.Freedman, University Physics, Pearson Addison Wesley

Zasady uczestnictwa w zajęciach i zaliczania przedmiotu:

Ćwiczenia

- 10 spotkań po 1,5 godziny zajęć

- poświęcone ćwiczeniom rachunkowym

- obecność obowiązkowa, dopuszczalna 1 nieusprawiedliwiona nieobecność

- kartkówki, punktowane, suma punktów ze wszystkich kartkówek 0 do 16 pkt

- aktywność na ćwiczeniach punktowana za całość ćwiczeń 0 do 4 pkt,

Wykład:

- 10 wykłady po 3 godziny

- obecność nieobowiązkowa

- dwa kolokwia zaliczeniowe:

I - obejmujące materiał z pierwszych 2 wykładów i ćwiczeń, punktowane, zaliczenie polega na uzyskaniu co najmniej 80% punktów z każdego zagadnienia.

II - kończące cykl zajęć - dwugodzinne, punktowane 0 - 80 pkt.

Warunkiem dopuszczenia do II kolokwium zaliczeniowego jest: -zaliczenie I kolokwium,

-zaliczenie ćwiczeń, czyli wykazanie się wymaganymi obecnościami

oraz uzyskanie co najmniej 10 punktów za całość ćwiczeń.

Ocena końcowa - na podstawie sumy punktów z ćwiczeń i II kolokwium. Warunkiem zaliczenia przedmiotu w I terminie jest uzyskanie łącznie z ćwiczeń i kolokwium co najmniej 50 punktów.

Osoby, które nie uzyskały zaliczenia w I terminie mają prawo do napisania jednego kolokwium poprawkowego, obejmującego całość materiału ćwiczeń i wykładów, punktowanego 0 - 100 pkt. Warunkiem zaliczenia przedmiotu w II terminie jest uzyskanie z kolokwium poprawkowego co najmniej 50 punktów.