CILJEVI PREDMETA: Putem izvođenja laboratorijskih vježbi studenti će biti upoznati s osnovama eksperimentalnog rada koji je neophodan za cjelovitost istraživanja u fizici općenito. Stečeno znanje na teorijskim predmetima iz područja mehanike, elektriciteta i magnetizma utvrđivat će i povezivati s vlastitim radom na laboratorijskim vježbama. Upoznat će se i uvježbati u samostalnom korištenju osnovnih uređaja za mjerenje mehaničkih i električnih fizičkih veličina te u sklapanju aparature s ciljem jednostavnijeg eksperimentalnog istraživanja. Studenti će kroz konkretne situacije steći vještine obrade mjerenih podataka (ručne i računalne), te temeljem tih rezultata uvježbavati donošenje posebnih i općenitih zaključaka. Tim zaokruženim procesom na zadanim fizikalnim problemima razvit će se i njihova sposobnost cjelovitog sagledavanja i rješavanja problema u budućem istraživačkom radu.
ISHODI UČENJA NA RAZINI PROGRAMA KOJIMA PREDMET DOPRINOSI:
1. Znanje i razumjevanje:
1.3. pokazati temeljito poznavanje važnijih fizikalnih teorija što uključuje njihovo značenje, eksperimentalnu motivaciju i potvrdu, logičku i matematičku strukturu i povezane fizikalne
2. Primjena znanja i razumjevanja:
2.2. prepoznati analogije u situacijama koje su fizikalno različite, kao i u situacijama analognim fizikalnima te iskoristiti poznata rješenja u novim problemima;
2.4. primijeniti postojeće modele za razumijevanje i objašnjenje novih eksperimentalnih pojava i podataka;
2.6. samostalno izvoditi eksperimente koristeći standardne tehnike te opisati, analizirati i vrednovati dobivene podatke;
3. Stvaranje prosudbi
3.1. raditi u istraživačkom timu s visokim stupnjem samostalnosti i preuzeti odgovornost za planiranje i provođenje dijela istraživanja i/ili projekta;
4. Komunikacijske sposobnosti:
4.2. prilagoditi prezentaciju vlastitih rezultata istraživanja, kako ekspertima u području, tako i široj publici;
5. Sposobnost učenja:
5.3. uključiti se u znanstveni rad i istraživanja u sklopu doktorskog studija;
OČEKIVANI ISHODI UČENJA NA RAZINI PREDMETA:
Po uspješnom završetku kolegija Početni fizički praktikum 1, student će biti sposoban:
1. samostalno koristiti mjerne uređaje i aparature iz područja mehanike i elektromagnetizma za izvođenje jednostavnih pokusa prema postavljenim zadacima i uputama;
2. analizirati mjerene podatke primjenom statističkih metoda ručnim kalkulatorom i računalom te numerički i grafički prikazati rezultate;
3. predstaviti rezultate svog rada u obliku cjelovitog izvješća;
4. povezati teorijska znanja s izvođenjem vježbe i funkcioniranje sastavnih dijelova aparature;
5. generalizirati rezultate mjerenja te ih kritički preispitati i tumačiti u svjetlu poznate teorije;
SADRŽAJ PREDMETA:
Studenti samostalno izvode sljedeće vježbe rotirajući se svakih dva tjedna:
Matematičko njihalo: precizno se fotoćelijom mjeri period titranja matematičkog njihala u ovisnosti o duljini i o kutu otklona te pri velikim kutevima ustanovljava odstupanje od formule koja opisuje titranje za male otklone izvedene iz prvog skupa mjerenja;
Očuvanje energije: iz mjerenih vremena poniranja kotača koji se odmotava od niti s različitih visina dobivaju se parametri gibanja te analiziraju različiti oblici energije;
Modul torzije: mjereći silu potrebnu za torziju određuju se svojstva šipke, a mjereći periode torzijskih titranja baždari se titrajni sustav i potom njime ispituju šipke različitih materijala, promjera i duljina da bi se našlo zakonitosti koje određuju torziju;
Slobodno i prigušeno titranje: istražuje se titranje kotača s oprugom za različite otklone uz zanemarivo gušenje te opisuje titranje nakon uvođenja gušenja putem induciranih vrtložnih struja;
Elektromagnetska indukcija: istražuje se ovisnost induciranog napona o amplitudi i frekvenciji vanjskog magnetskog polja te o dimenzijama i broju namotaja zavojnice u kojoj se mjeri inducirani napon;
Magnetski dipolni moment u polju: proizvodi se magnetsko polje pomoću mjerene struje kroz zavojnice elektromagneta te mjeri magnetski moment na strujnu petlju u tom polju i dobiva zakonitosti koje to međudjelovanje opisuju;
Transformator: mjere se ovisnosti napona i struja u primaru i sekundaru te provjeravaju transformatorska pravila, a za jače struje proučava se odstupanje od idealnog transformatora;
Mjerni most za induktivnost i kapacitet: Pomoću Wheatstoneova mosta za mjerenje kompleksnih impedancija određuju se samoinduktivnosti i kapaciteti nepoznatih zavojnica i kondenzatora.
Za svaku vježbu omogućeno je barem 5 punih sati rada u praktikumskom laboratoriju, čemu prethodi pripremanje studenta kod kuće.
OBVEZE STUDENATA:
Studenti se moraju pripremiti za rad prije dolaska na zadanu vježbu. U praktikumu najprije moraju pokazati svoju pripremljenost, a potom samostalno sklopiti aparaturu i vršiti mjerenja. Slijedi obrada rezultata i usmeno odgovaranje. Završeno pismeno izvješće moraju predati prije odlaska s praktikuma.
OCJENJIVANJE I VREDNOVANJE RADA STUDENATA:
Ulazni kolokvij od 5 kratkih pitanja u vezi pripadne vježbe mora biti pozitivno ocijenjen. Ispitivanje tijekom rada u praktikumu o fizikalnoj pozadini vježbe, funkcioniranju instrumenata i aparature, rezultatima, analizi, te drugim potrebnim znanjima vezanim uz vježbu, također mora rezultirati pozitivnom ocjenom. Izvješće s pretpostavljenim oblikom mora sadržavati odgovore na sve postavljene zadatke te obuhvatiti opis rezultata, analizu, grafičke prikaze, te zaslužiti prolaznu ocjenu. Konačna ocjena vježbe računa se iz ove tri komponente koje redom ulaze s težinom 20%, 40%, 40%, a zaključna ocjena je prosjek svih vježbi. Pad je dopušten na najviše jednoj vježbi, no tada se istu mora ponovno odraditi i sa prolaznom ocjenom. Budući da se detaljno ispituju svi bitni elementi prilikom rada kod svake vježbe, nema završnog ispita.
|
Pristupačnost
