BMETE14AX00

Tantárgy adatok
Tárgy címe: Fizika K1A
Neptun kód: BMETE14AX00
Felelős oktató: Dr. Wittmann Mária
Felelős tanszék: Fizika Tanszék
Képzés: Mérnök oktatás
Tantárgy adatlapja: BMETE14AX00
Követelmények, Információk

Aktuális információk

2019/20/1 félév   

Órarendi adatok:

  • előadás: kedd 14:15-16:45, Ch a. 10.

  • laborgyakorlat: szerda 10:15-11:45, F épület III. lépcsőház I.-II. emeleti laborok.

A félév során összesen 4 mérést kell elvégezni a beosztás szerint, a többi hét szabad.

Labor zárthelyi időpontok:

  • zh: nov. 27. szerda 10:15-11:45 (12. hét)

  • pótzh: dec. 16. hétfő 12:15-13:45 (pótlási hét)

  • pótpótzh: dec. 20. péntek 12:15-13:45 (pótlási hét). A pótpót zh-ra a Neptunban jelentkezni kell.

Oktatók:

Konzultáció az előadás anyagából: hétfőnként 12:00-13:00 között, helye: F épület, III. lépcsőház, II. emeleti laborhelyiség (jobbra  "Mérnöki fizika" labor). Következő konzultáció: ***

Egyéni konzultáció kérése

 

A labormérések beosztása (azaz: melyik csoport mikor melyik mérést végzi) + mérésvezetők és email címeik

Labor csoportbeosztás

Jegyzőkönyv eredmények

 

Fakultatív zárthelyi időpontok: egyeztetés alatt

Követelmények

 

Követelmények a szorgalmi időszakban

Az előadások 70%-án a jelenlét kötelező (min. 9 alkalom a 13-ból).

A laboratóriumi gyakorlat 2 órás gyakorlatok formájában kerül megtartásra, mely egy bevezető előadásból, 4 mérési alkalomból és labor zárthelyi megírásából áll.

A követelmények:

  • a 4 mérés elvégzése;

  • jegyzőkönyv elkészítése minden mérésről (önálló otthoni munka);

  • labor zárthelyi írása a mérésekhez kapcsolódó anyagból.

15 percet meghaladó késés esetén, vagy elégtelen felkészülés esetén, előkészített jegyzőkönyv hiányában a mérést pótmérési alkalommal kell elvégezni.

 

Pótlási lehetőségek

A félév során max. két pótmérési lehetőséget biztosítunk egy hallgatónak.

A mérések javító célú megismétlésére nincs lehetőség, a jegyzőkönyvre kapott osztályzat azonban bizonyos esetekben javítható.

A labor zárthelyihez egy alkalommal pótzárthelyit íratunk, a pótzárthelyi eredménye felülírja az előző zárthelyi eredményét. Szükség esetén a pótlási héten aláíráspótló zárthelyit íratunk.

 

Az aláírás megszerzésének feltétele

a jelenléti követelmények teljesítése, és

a laboratóriumi gyakorlat legalább elégséges szintű teljesítése, azaz

  • minden mérés jegyzőkönyve be van adva és el van fogadva (a hiányos jegyzőkönyveket visszadobjuk és be nem adottnak számítanak);
  • a mérésekre kapott osztályzatok összege min. 8 (a maximális 20-ból);
  • a labor zárthelyi pontszáma min. 24 (a maximális 60-ból).

Ha bármely feltétel nem teljesül, akkor a félévet meg kell ismételni.

 

Követelmények a vizsgaidőszakban

A vizsgára bocsátás feltétele az aláírás megszerzése. A vizsga 5 írásbeli belépő kérdésből és 2 szóbeli tételből áll. A belépő kérdéseket és a vizsgatételeket a vizsgaidőszak előtt interneten közzétesszük.

 

A félév végi osztályzat kialakítása

1. A vizsga 5 belépő kérdése közül min. 3-ra helyes választ kell adni, ennél kevesebb jó válasz esetén a vizsgajegy elégtelen, a vizsgát újra fel kell venni. Sikeres belépő esetén az osztályzat kialakítása a két szóbeli tétel alapján történik (kizárólag a szóbeli vizsga eredménye határozza meg a jegyet).

2. Lehetőség van megajánlott jegy szerzésére a szorgalmi időszakban fakultatív zárthelyik megírásával. Ekkor az osztályzat kialakítása következőképpen történik:
A laborpont 25%-os, a fakultatív zárthelyik eredménye 75%-os súllyal számít a jegybe.
A laborban szerezhető pontszám max. 40 pont, aminek felét a mérések eredménye, felét a labor zárthelyi eredménye határozza meg a következő módon:

  • a mérések eredménye (M) a 4 mérés jegyének összege, a minimumkövetelmény: M >=  8 pont;
  • a labor zárthelyi 60 pontos, az ottani pontszámot osztjuk 3-mal (L), a minimumkövetelmény: L >= 8 pont.
Egy-egy fakultatív zárthelyi max. 60 pontos. Három alkalommal van fakultatív zárthelyi a szorgalmi időszakban, mindhárom zárthelyi megírása esetén a két jobbik zárthelyi pontszámát adjuk össze, azaz a zárthelyiken szerezhető pontszám (Z) max. 120 pont. Megajánlott jegy szerzéséhez a fakultatív zárthelyiken min. 48 pontot el kell érni; ha ennél kevesebb van, akkor a félév végi osztályzat szóbeli vizsgán szerezhető meg.
Ha a minimumkövetelmények mind teljesülnek, akkor a megajánlott jegy az összpontszám (Z+M+L) alapján
2  ha Z+M+L >= 64
3                          88
4                          112
5                          136
A megajánlott jegyet nem kötelező elfogadni, a vizsgaidőszakban szóbeli vizsgán az addigi teljesítménytől független jegy szerezhető (rontani is lehet a megajánlott jegyhez képest).

Segédanyagok

Laborgyakorlat

Tudnivalók a jegyzőkönyvkészítésről

A bevezető előadáson elhangzott anyagok:

Balesetvédelem

Metrológia: méréssorozat kiértékelése; közvetett mérés hibája, lineáris regresszió

Student-féle t paraméter táblázat

Egyenes meredekségének leolvasásáról

 

A mérések anyaga (a mérésleírást hozni kell a laborgyakorlatra!)

1. Mechanika

2. Optika

3. Egyenáram

4. Hőmérsékletmérés

 

Labor zárthelyi

A laborzh anyaga: méréssorozat kiértékelése, számolás egyenes meredekségéből, valamint a 4 mérés anyaga; mérésenként 2 elméleti kérdést (3+3 pont) és egy számolási feladatot (9 pont) tartalmaz.

Gyakorló kérdések és feladatok a laborzh-hoz

Mintazárthelyik:   laborzh 2017. nov. 22.   pótzh 2017. dec. 11.

A zárthelyin semmilyen segédeszköz nem használható, csak egyszerű számológép a feladatok megoldásához (mobiltelefon nem használható számológépként).

Elméleti anyag

 

Ajánlott jegyzetek

Előadásjegyzet

Farkas H. – Wittmann M.: Fizikai alapismeretek (Műegyetemi Kiadó, 60947): egyes fogalmak, tételek középiskolás szintű megfogalmazását tartalmazza gyorsan kereshető módon, a vizsgához kevés

Vektorszámítás összefoglaló (Farkas H. – Wittmann M.): tartalmazza az előadásban felhasznált ismereteket vektoralgebrából és vektoranalízisből, helyenként meghaladja az itteni követelményeket, azok a részek szürke háttérrel vannak jelölve

fizipédia

 

Ajánlott tankönyvek

A. Hudson - R. Nelson: Útban a modern fizikához

Budó Ágoston: Kísérleti fizika I. (Tankönyvkiadó)

Budó Ágoston: Mechanika (Tankönyvkiadó)

Simonyi Károly: A fizika kultúrtörténete (Gondolat)

 

Fakultatív zárthelyik az elméleti anyagból

A zárthelyik az előadáson a zárthelyi időpontjáig elhangzott anyaghoz kapcsolódnak.

Összefoglalók a 2018-as évből (a haladási ütem idén eltérő lehet): az 1. fakultatív zh-hoz (2018)    a 2. fakultatív zh-hoz (2018)     a 3. fakultatív zh-hoz (2018)    

Mintazárthelyik:

  zh1 zh2 zh3
2010 feladatlap megoldások feladatlap feladatlap
2011 feladatlap megoldások feladatlap megoldások feladatlap megoldások
2012 feladatlap megoldások feladatlap feladatlap
2013 feladatlap feladatlap feladatlap
2014 feladatlap feladatlap feladatlap
2015 feladatlap feladatlap feladatlap
2016 feladatlap feladatlap feladatlap
2017 feladatlap feladatlap feladatlap
2018      

Vizsgaanyag

A vizsga helye: az F épület III. lépcsőházában az I.-II. emeleten, ott, ahol a labor volt; gyülekező a lépcsőházban.

Belépő kérdések: 5 kérdésre 15 perc alatt kell írásban válaszolni röviden, főleg képletekkel, a képletben szereplő mennyiségek megnevezésével.

Vizsgatételek: 2 tételt kell húzni, tetszőleges ideig lehet kidolgozni.

 

Tematika

Elméleti anyag

Bevezetés a fizikába. A fizika tárgya, módszerei, fizikai mennyiségek, törvények.

SI rendszer. Alapmennyiségek, prefixumok. Síkszög, térszög.

Naprendszer, Föld, Hold. A Föld forgása, keringése, földrajzi fokok.

A mechanika tárgya, felosztása, legfontosabb modelljei: a tömegpont, pontrendszer, merev test, fluidum.

Tömegpont kinematikája

A tömegpont-modell jelentősége, alkalmazhatósága. Transzláció, rotáció.

Tömegpont mozgásának leírása, helyvektor. Kinematikai alapfogalmak: koordinátarendszer, vonatkoztatási rendszer, pálya, út, elmozdulás. Elemi út, elemi elmozdulás. Sebességvektor, gyorsulásvektor. Időfüggő mennyiség átlaga, megváltozása, változási sebessége, átlagsebessége. Az idő szerinti differenciálás és integrálás grafikus bevezetése, szemléltetése: iránytangens, görbe alatti terület. Összeg, szorzat és hatvány differenciálása. A helyvektor, a sebességvektor és a gyorsulásvektor iránya, nagysága. Descartes-koordinátarendszer. Simuló kör. A gyorsulás tangenciális és centripetális komponense. Egyenesvonalú mozgás, egyenletes mozgás. Síkbeli polárkoordináta-rendszer. Körmozgás, egyenletes körmozgás. A harmonikus rezgőmozgás mint a körmozgás vetülete.

Tömegpont dinamikájának alapjai

A mechanika axiómái. Inerciarendszer. Mozgásegyenlet. Kezdeti feltételek. Erő, erőtér.

Erőtörvények:

Általános tömegvonzás. Bolygómozgás, Kepler törvényei. Földi nehézségi erőtér. Mozgás homogén erőtérben: hajítások.

Kényszerfeltételek, kényszererők: felület, kötél, csiga. Sík lejtő.

Súrlódás, közegellenállás.

Lineáris rugalmas erőtörvény. Harmonikus rezgőmozgás, csillapított rezgés, gerjesztett rezgés, rezonancia.

Körmozgás dinamikája. A tömeg és a súly, súlytalanság. Kozmikus sebességek, műholdak, szinkron műhold. Matematikai inga: kúpinga, síkinga.

Mozgó vonatkoztatási rendszerek: tehetetlenségi erők, transzlációs és centrifugális erő.

Munka, teljesítmény. Kinetikus (mozgási) energia és a kinetikus energia tétele (munkatétel). Konzervatív erőtér, potenciális (helyzeti) energia. Skalártér, vektortér, szintfelületek, vektorvonalak, gradiens. A mechanikai energia megmaradásának tétele. A konzervatív erőtér által végzett munka tulajdonságai. Disszipatív erők, a mechanikai energia csökkenése.

Impulzus (lendület). Impulzustétel és alkalmazásai.

Kiterjedt testek. Tömegközéppont. Külső és belső erők. Tömegközéppont tétele. Impulzus-megmaradási tétel, ütközések. Rakéta elve.

Vektor momentuma, vektoriális szorzat. Impulzusmomentum (perdület). Forgatónyomaték. Impulzusmomentum tétele és impulzusmomentum megmaradási tétele. Centrális erőtér.

Merev testek. Tehetetlenségi nyomaték és függése a vonatkoztatási tengelytől. Rögzített tengely körül forgó merev test. Analógia a haladó és a forgó mozgás között: ”szótár”. Fizikai inga, torziós inga.

Deformálható szilárd testek. Rugalmas testek. Egyszerű nyújtás, egyszerű nyírás, izotróp rugalmas testek anyagjellemzői. Szilárd testek feszültség-deformáció diagramja.

Folyadékok és gázok mechanikája. A fluidum fogalma, ideális és viszkózus fluidum. Inkompresszibilis fluidum. Fluidumok sztatikája, a nyomás helyfüggése nehézségi erőtérben: hidrosztatikai nyomás, barometrikus formula. Sztatikai felhajtóerő, Arkhimédesz törvénye, úszás.

Fluidumok áramlása. Áramvonalak. Leírás álló és együttmozgó rendszerben. Pontfüggvények és halmazfüggvények. Extenzív mennyiségek, sűrűség, fajlagos érték. Az általános mérlegegyenlet: áramerősség, áramsűrűség. Vektortér fluxusa. Konvektív áram. Kompresszibilitás. Áramlási cső, áramfonal. A tömegmérleg áramlási csőben. A kinetikus energia tételének alkalmazása áramlási csőre. A Bernoulli-törvény és alkalmazásai. Viszkozitás. Viszkózus folyadék áramlása hengeres csőben. Turbulencia. Közegellenállás, dinamikai felhajtóerő.

Az előadások részletes tematikája a 2005-ös tárgyprogram szerint

Laboratóriumi gyakorlat

Bevezető előadás: balesetvédelmi szabályok, a laboratóriumi gyakorlatokhoz szükséges alapismeretek. Metrológiai alapismeretek: méréssorozat kiértékelése.

Mérések

  • Mechanika. Lineáris rugalmas erő, harmonikus rezgés, matematikai inga tanulmányozása.
  • Optika. Geometriai optika: lencsék, tükrök fókusztávolságának meghatározása. Prizma.
  • Hőmérsékletmérés. Ellenálláshőmérő időállandójának, termoelem érzékenységének meghatározása.
  • Egyenáram. Soros és potenciometrikus áramkörszabályozás.