FÍSICA - Física

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1 Unidad responsable: Unidad que imparte: Curso: Titulación: Créditos ECTS: ETSECCPB - Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos de Barcelona FIS - Departamento de Física GRADO EN INGENIERÍA CIVIL (Plan 2010). (Unidad docente Obligatoria) 6 Idiomas docencia: Catalán, Castellano Profesorado Responsable: Otros: FRANCISCO MARQUES TRUYOL DANIEL CALVETE MANRIQUE, FRANCISCO MARQUES TRUYOL, MARIA ISABEL MERCADER CALVO, JUAN J. SANCHEZ UMBRIA Competencias de la titulación a las cuales contribuye la asignatura Específicas: Comprensión y dominio de los conceptos básicos sobre las leyes generales de la mecánica, termodinámica, campos y ondas y electromagnetismo y su aplicación para la resolución de problemas propios de la ingeniería. Transversales: 591. COMUNICACIÓN EFICAZ ORAL Y ESCRITA - Nivel 1: Planificar la comunicación oral, responder de manera adecuada a las cuestiones formuladas y redactar textos de nivel básico con corrección ortográfica y gramatical USO SOLVENTE DE LOS RECURSOS DE INFORMACIÓN - Nivel 1: Identificar las propias necesidades de información y utilizar las colecciones, los espacios y los servicios disponibles para diseñar y ejecutar búsquedas simples adecuadas al ámbito temático APRENDIZAJE AUTÓNOMO - Nivel 1: Llevar a cabo tareas encomendadas en el tiempo previsto, trabajando con las fuentes de información indicadas, de acuerdo con las pautas marcadas por el profesorado. Metodologías docentes La asignatura consta de 2.5 (T) (P) horas a la semana de clases presenciales en un aula. Se dedican 2.5 horas a clases teóricas, durante las cuales el profesorado expone los conceptos básicos de la materia, presenta ejemplos y realiza ejercicios. Se dedican 0.8 horas a la resolución de problemas prácticos con el fin de consolidar los objetivos de aprendizaje generales y específicos. El resto de horas semanales se dedica a prácticas de laboratorio. Se utiliza material de apoyo en formato de plan docente detallado mediante el campus virtual ATENEA: contenidos, programación de actividades de evaluación y de aprendizaje dirigido y bibliografía. Objetivos de aprendizaje de la asignatura Comprensión y dominio de los conceptos básicos de física sobre las leyes generales de la termodinámica, campos y ondas y electromagnetismo, su justificación fundamental y su aplicación a la resolución de problemas propios de la ingeniería. Al finalizar el curso el alumno habrá adquirido la capacidad de: 1 / 5

2 1 Deducir y aplicar los principios generales de la termodinámica a problemas básicos de ingeniería. 2 Deducir y aplicar los conceptos de campos y ondas en ingeniería. 3 Resolver problemas prácticos de electromagnetismo. Conocimientos y análisis fundamental de las bases de la termodinámica incluyendo el primer y segundo principio, entalpia y entropía, transmisión de calor y las bases de la teoría cinética de los gases. Conocimientos y análisis fundamental de las bases de la propagación de ondas, y en particular en problemas de acústica. Conocimientos de electromagnetismo, incluyendo aplicaciones de tipo ingenieril. Horas totales de dedicación del estudiantado Dedicación total: 150h Grupo grande/teoría: 28h 18.67% Grupo mediano/prácticas: 20h 13.33% Grupo pequeño/laboratorio: 12h 8.00% Actividades dirigidas: 6h 4.00% Aprendizaje autónomo: 84h 56.00% 2 / 5

3 Contenidos Medio Continuo Dedicación: 19h 12m Grupo grande/teoría: 4h Grupo mediano/prácticas: 4h Aprendizaje autónomo: 11h 12m Esfuerzos. Deformación. Tensión. Módulos de elasticidad. Elasticidad y plasticidad. Modelo molecular de la elasticidad Densidad. Presión en un fluido. Fuerzas contra un dique. Principio de Arquímedes. Flotación Flujo laminar y turbulento. Flujo estacionario: ecuación de continuidad. Conservación de la energía: ecuación de Bernoulli. Aplicaciones de la ecuación de Bernoulli. Viscosidad. Número de Reynolds. Ley de Poiseuille. Ley de Stokes. Termodinámica y transferencia de calor Dedicación: 43h 12m Grupo grande/teoría: 10h Grupo mediano/prácticas: 8h Aprendizaje autónomo: 25h 12m Equilibrio térmico y temperatura. Principio "cero" de la termodinámica. Termómetros y escalas de temperatura. Ecuaciones de estado. Ecuación del gas ideal. Dilatación y esfuerzos térmicos. Fases de la materia. Diagramas de fases. Cantidad de calor. Capacidad calorífica. Cambios de fase y calor latente. Transferencia de calor. Conducción: ley de Fourier, resistencia térmica. Convección. Radiación: ley de Stefan- Boltzmann. Ley de referedament de Newton Sistemas y procesos termodinámicos. Trabajo, energía interna y calor. Primer principio. Tipos de procesos termodinámicos: adiabático, isocórico, isotermo y isobárico. Procesos de estrangulación. Gases ideales: energía interna, capacidad calorífica y procesos adiabáticos. Máquinas térmicas y refrigeradores. Bombas de calor. Segundo principio de la termodinámica. Ciclo de Carnot. Entropía. Irreversibilidad. Conversión de la energía y energía utilizable. Interpretación microscópica de la entropía. 3 / 5

4 Oscilaciones mecánicas y fenómenos ondulatorios Dedicación: 64h 48m Grupo grande/teoría: 11h Grupo mediano/prácticas: 12h Grupo pequeño/laboratorio: 4h Aprendizaje autónomo: 37h 48m Restablecer el equilibrio y la fuerza. Las pequeñas oscilaciones de amplitud. Movimiento armónico simple. Potencia movimiento armónico simple y las condiciones iniciales. Oscilaciones amortiguadas. Oscilaciones y resonancia forzada. Tipos de ondas mecánicas. Legumbres y ondas periódicas velocidad de propagación. Representación matemática de una onda. Ecuación de onda. Ondas en una cuerda, las ondas en un alambre. Energía, potencia e intensidad de una onda. Ondas esféricas. Propagación en medios no homogéneos. Reflexión, transmisión y refracción. Principio de superposición. El análisis de Fourier del movimiento ondulatorio. Interferencia. Ondas estacionarias y modos normales. Las ondas de presión en un sólido, un líquido y un gas. Las ondas acústicas, sonido. La intensidad y la escala de decibelios. Ondas estacionarias y modos normales. Paquetes de onda y dispersión. Velocidad de grupo. Efecto Doppler Tratamiento de datos experimentales Velocidad del sonido Electricidad, circuitos y técnicas experimentales Dedicación: 4h 48m Grupo pequeño/laboratorio: 2h Aprendizaje autónomo: 2h 48m Circuitos eléctricos Evaluación Dedicación: 12h Grupo pequeño/laboratorio: 5h Aprendizaje autónomo: 7h 4 / 5

5 Sistema de calificación La calificación final es la suma ponderada de las calificaciones parciales siguientes: N_T: nota 1er examen parcial (termodinàmica y medio continuo) N_O: nota 2º examen parcial (oscilaciones y fenómenos ondulatorios) N_P: calificación informes prácticas laboratorio N_FINAL= 0.40 * N_T * N_O *N_P Criterios de calificación y de admisión a la reevaluación: Los alumnos suspensos en evaluación ordinaria que se hayan presentado regularmente a las pruebas de evaluación de la asignatura tendrán opción a realizar una prueba de reevaluación en el periodo fijado en el calendario académico. La calificación máxima en el caso de presentarse al examen de reevaluación será de cinco. En el caso de ausencias justificadas durante el periodo de evaluación ordinaria que hayan impedido realizar exámenes de parte de los contenidos de una asignatura, y con aprobación previa del Jefe de Estudios de la titulación, el alumno podrá recuperar en el examen de reevaluación tanto aquella parte de la asignatura que no ha sido previamente evaluada como aquella que haya sido suspendida. La limitación en la calificación máxima no se aplicará a las partes evaluadas por primera vez. Normas de realización de las actividades Si no se realiza alguna de las actividades de evaluación continua en el periodo programado, se considerará como puntuación cero. de forma excepcional, y con el debido justificante médico o laboral, se realizarán pruebas de recuperación. Bibliografía Básica: Tipler, P.A.; Mosca, G. Física para la ciencia y la tecnología. 6a ed. Barcelona: Reverté, ISBN Tipler, P.A.; Mosca, G. Física para la ciencia y la tecnología: vol. 2: Electricidad y magnetismo. Luz. 6a ed. Barcelona: Reverté, ISBN (VOL. 2). 5 / 5