Nastavni program.

OSNOVE FIZIKE 4 / Nastavni program
Naziv predmeta OSNOVE FIZIKE 4
Kod F104
Vrsta Predavanja (60), Seminari (15), Auditorne vježbe (30)
Razina Osnovni predmet
Godina 1. Semestar 4.
ECTS 9 ECTS bodova
Nastavnik izv. prof. dr. sc. Branko Vuković; Jelena Strišković, prof.
Cilj ili svrha kolegija Usvojiti temeljna znanja i koncepte iz područja kinematike i dinamike (mehanike), statike te relativističke mehanike i mehanike fluida te titranja. Pripremiti se za kolegije koji slijede i koji zahtijevaju poznavanje prirodnih zakona iz navedenih područja.
Preduvjeti za upis Položeni ispiti iz kolegija Osnove fizike 1, Osnove fizike 2, Matematika 1 i Matematika 2.
Ishodi učenja Nakon uspješno završenog kolegija student će moći:

  1. Definirati osnovne pojmove i opisati pojave iz strukture tvari.
  2. Definirati osnovne pojmove i opisati pojave iz kinetičke teorije plinova.
  3. Pravilno opisati i interpretirati zakone i pojave vezane uz prijenos topline, termodinamiku i toplinske strojeve.
  4. Izložiti povijesni razvoj ideje o strukturi atoma, opisati strukturu atomske jezgre.
  5. Samostalno riješiti Schroedingerovu jednadžbu u jednostavnijim slučajevima.
  6. Definirati osnovne pojmove iz područja kozmologije i elementarnih čestica.
  7. Definirati osnovne pojmove i objasniti strukturu periodnog sustava elemenata.
  8. Ispravno vrjednovati rezultate dobivene rješavanjem zadataka..
  9. Primijeniti stečeno znanje iz područja topline, termodinamike i moderne fizike u praksi, te samostalno nastaviti proširivati svoja znanja iz navedenog područja.

Povezanost ishoda učenja, nastavnih metoda i ocjenjivanja

Nastavna aktivnost ECTS Ishod učenja Aktivnost studenata Metode procjenjivanja Bodovi
min max
Pohađanje nastave 0,9 1-9 Prisutnost na nastavi Evidencija prisutnosti (vlastoručni potpis studenta). 0 10

Kolokviji (provjera znanja)

4,5 1-9 Iskazi definicija i fizikalnih zakona. Izvodi matematičkih izraza za pojedine fizikalne veličine.  Opisivanje demonstracijskih pokusa izvedenih na nastavi. Rješavanje numeričkih zadataka.

Pismeni kolokviji (3 kolokvija u semestru).

0 50
 Seminari (samostalan rad) 1 1-8 Istraživanje na zadanu temu, te pisanje teksta seminara. Izrada prezentacije, te usmeno izlaganje seminara. Ocjena pisanog seminara (do 5 bodova), te ocjena usmenog izlaganja (do 5 bodova). 0 10
 Domaća zadaća 1,35 1-8 Rješavanje numeričkih zadataka. Kratki pismeni ispit na početku svakih auditornih vježbi. 0 15
Završni ispit 1,35 1-9 Rješavanje zadataka višestrukog izbora. Pismeni ispit. 0 15
Ukupno 9 0 100
Konzultacije izv. prof. dr. sc. Branko Vuković (srijeda 11-12)
Jelena Strišković
Kompetencije koje se stječu Pretpostavke  statističkog i termodinamičkog opisa mnogočestičnih sustava. Povezivanje zakona porasta entropije u izoliranim sustavima i fenomenoloških formulacija  drugog zakona termodinamike. Rastumačiti  princip rada toplinskih strojeva pomoću p-V dijagrama. Primjena temeljnih termodinamičkih zakona na fazne prijelaze. Rješavanje jednostavnih  problema vezanih uz prijenosne pojave. Izložiti povijesni razvoj ideje o strukturi atoma. Rastumačiti nužnost zamjene determinističkog opisa prirode s probabilističkim. Rješavanje Schroedingerove jednadžbe u jednostavnim slučajevima. Opis strukture jezgre. Opisati princip rada nuklearnih reaktora.
Sadržaj Struktura tvari; količina tvari, mol. Brownovo gibanje. Difuzija. Molekulske sile. Agregatna stanja tvari. Kinetička teorija plinova. Plinske jednadžbe. Raspodjela brzina molekula plina. Temperatura. Termometrija. Promjena agregatnih stanja tvari. Zasićene pare. Vlažnost zraka. Prijelazni dijagrami kristal-tekućina-plin trojna točka. Kalorimetrija; mjerenje topline, toplinski kapacitet, kalorimetri. Vrelište, talište, latentna toplina. Daltonov zakon. Realni plinovi, van der Walsova jednadžba. Termodinamika; unutarnja energija, rad plina. Prvi zakon termodinamike. Gay-Lussac Jouleov pokus. Mayerova relacija. Entalpija. Adijabatske jednadžbe. Drugi zakon termodinamike, perpetuum mobile. Reverzibilni i ireverzibilni procesi. Statistička teorija topline. Entropija. Ditermni kružni procesi. Carnotov kružni proces. Koeficijent toplinskog iskorištenja.. Prigušeno protjecanje plina. Clausius-Clapeyronova jednadžba. Toplinski strojevi. Termodinamička ljestvica temperature. Motori s unutarnjim sagorjevanjem. Hladnjak. Toplinska pumpa. Prijenos topline. Spektar zračenja crnog tijela. Kirchhoffov zakon zračenja. Planckov zakon zračenja. Stefanov zakon zračenja. Struktura atoma. Schroedingerova valna jednadžba, valne funkcije elektrona za vodikov atom. Relacija neodređenosti. Kvantni brojevi. Paulijev princip isključenja. Periodni sustav elemenata. Atomska jezgra. radioaktivnost i zakon raspada. Nuklearne reakcije; fisija, fuzija. Akceleratori čestica. Rentgensko zračenje. Interakcija zračenja u tvari. Dozimetrija zračenja. Zaštita od zračenja. Fizika čestica; kvarkovi. Standardni kozmološki model svemira.
Preporučena literatura
  1. Cindro, N., Fizika 1, Školska knjiga, Zagreb, 1991.
  2. http://www.fizika.unios.hr/of4/nastavni-program/
  3. http://gama.fizika.unios.hr/~branko/of4.htm
  4. http://moodle.fizika.unios.hr/
  5. Kulišić, P.,  Mehanika i toplina, Školska knjiga, Zagreb, 2005.
  6. Kulišić, P., Lopac, V., Elektromagnetske pojave i struktura tvari, Školska knjiga, Zagreb, 1991.
  7. Kulišić, P., Bistričić, L., Horvat, D. et al.,  Riješeni zadaci iz mehanike i topline, Školska knjiga, Zagreb, 2007.
Dopunska literatura
  1. Paić, M., Toplina, Termodinamika, Energija, Liber, Zagreb, 1993.
  2. Krane, K., Modern Physics, J. Wiley and Sons, New York, 2012.
  3. Halliday, D., Resnick, R., Walker, J., Fundamentals of physics, John Wiley & Sons, Hoboken, 2003.
  4. Young, H., Freedman, R., University Physics, with modern physics Addison-Wesley Publ., New York, 2020.
  5. Giambattista, A i suradnici, College physics, McGraw Hill, 2007.
  6. E. Babić, R. Krsnik i M. Očko. Zbirka riješenih zadataka iz fizike. Školska knjiga, Zagreb 2004.
Oblici provođenja nastave Predavanja (60 sati) uz korištenje Power Point prezentacija, interaktivnih simulacija,  izvođenje demonstracijskih pokusa, rješavanje izabranih primjera zadataka, samostalno i u grupi, diskusiju te testove za provjeru znanja.
Rješavanje numeričkih zadataka na auditornim vježbama (30 sati) uz vodstvo asistenta. U sklopu auditornih vježbi studenti dobivaju dodatne zadatke za vježbu, koje samostalno rješavaju.
Studentske prezentacije i rasprave pojedinih tema na seminaru (15 sati).
Provjera rješenja i diskusija na satovima predviđenim za konzultacije.
Način provjere znanja i polaganja ispita Kratke provjere znanja na svakim vježbama, kolokvij svakog mjeseca, te završni ispit na kraju semestra. Studenti koji pri provjerama znanja, pohađanju nastave te izradi seminara ostvare više od 60% bodova oslobođeni su polaganja pismenog i usmenog dijela ispita. Ostali studenti pristupaju pismenom i usmenom ispitu.
Jezik poduke i mogućnosti praćenja na drugim jezicima Hrvatski, Engleski (mogućnost mentorstva).
Način praćenja kvalitete i uspješnosti izvedbe svakog predmeta i/ili modula Anonimna anketa nakon održane nastave poslužit će u identifikaciji i ispravljanju slabih točaka u strukturi i izvedbi kolegija.
Back to Top