Código: Titulación: INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL, ESP. MECÁNICA Curso: 1º

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1 ASIGNATURA: FUNDAMENTOS FÍSICOS DE LA INGENIERÍA Código: Titulación: INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL, ESP. MECÁNICA Curso: 1º Profesor(es) responsable(s): JAVIER PADILLA MARTÍNEZ (1 ER CUATRIMESTRE GRUPO A) JUAN FRANCISCO LÓPEZ SÁNCHEZ (2º CUATRIMESTRE GRUPO A) GINES CONESA SOLANO (PRACTICAS GRUPO A) JOSÉ LUIS SÁNCHEZ MÉNDEZ (GRUPO B) Departamento: FÍSICA APLICADA Tipo (T/Ob/Op): TRONCAL Créditos (T+P): 10,5 Descriptores de la asignatura según el Plan de Estudios: Mecánica. Termodinámica. Electromagnetismo. Ondas. Óptica Objetivos de la asignatura: Consolidar conocimientos de la asignatura adquiridos en Secundaria. Desarrollar conocimientos básicos sobre fenómenos físicos relevantes para la titulación. Relacionar estos conocimientos con los de otras asignaturas. Realizar prácticas de laboratorio sobre aspectos básicos de la asignatura. Materias relacionadas con esta asignatura: - Matemáticas - Física bachillerato Programa de la asignatura A. Programa de Teoría: MECÁNICA TEMA 1- ANÁLISIS DIMENSIONAL. 2.- Magnitudes y cantidades. 3.- Medidas y unidades. 4.- Constantes físicas 5.- Sistemas de unidades coherentes. 6.- Base dimensional.

2 7.- Teorema de pi. TEMA 2.- TEORÍA DE ERRORES 1.- Cifras significativas 2.- Error absoluto 3.- Error relativo 4.- Errores sistemáticos y accidentales 5.- Valor medio y su error 6.- Representaciones gráficas 7.- Error de las funciones 8.- Cálculo de errores de las operaciones TEMA 3.- VECTORES 1.- Magnitudes escalares y vectoriales 2.- Álgebra vectorial 3.- Momento central de un vector deslizante 4.- Momento axial de un vector deslizante 5.- Expresiones analíticas de los momentos de un vector deslizante 6.- Cálculo infinitesimal vectorial TEMA 4.- CINEMÁTICA DE LA PARTÍCULA 1.- Componentes intrínsecas de la aceleración 2.- Movimiento relativo 3.- Movimiento relativo rectilineo uniforme. Transformaciones de Galileo 4.- Coordenadas curvilineas ortogonales TEMA 5.- DINÁMICA DE LA PARTÍCULA 1.- Definiciones 2.- Leyes de Newton 3.- Sistemas de referencia 4.- Ley de la gravitación universal. Peso 5.- Momento lineal. Teorema de conservación del momento lineal 6.- Impulso mecánico 7.- Momento cinético o angular. Teorema del momento cinético. Teorema de conservación 8.- Fuerzas centrales TEMA 6.- ROZAMIENTO 2.- Rozamiento entre sólidos. Leyes 3.- Rozamiento a la rodadura 4.- Movimiento de un sólido en el seno de un fluido TEMA 7.- ENERGÍA DE LA PARTÍCULA 2.- Circulación, trabajo y energía cinética 3.- Flujo 4.- Gradiente 5.- Campo conservativo y energía potencial 6.- Conservación de la energía

3 7.- Potencia TEMA 8. SISTEMAS DE PARTÍCULAS 2.- Centro de masas 3.- Momento lineal de un sistema de partículas. Teorema de conservación 4.- Momento cinético o angular. Teorema de conservación 5.- Sistema de referencia centro de masas 6.- Energía cinética de un sistema de partículas 7.- Choque de partículas TEMA 9.- SISTEMAS DE FUERZAS 2.- Sistemas de vectores deslizantes 3.- Par de vectores 4.- Sistemas de vectores deslizantes concurrentes 5.- Sistemas de vectores ligados paralelos 6.- Reducción de sistemas de vectores TEMA 10.- MOVIMIENTO PLANO DEL SÓLIDO RÍGIDO 1.- Cinemática plana del sólido rígido 1.a) Movimiento de traslación 1.b) Movimiento de rotación alrededor de un eje fijo 1.c) Movimiento de traslación y rotación 1.d) Movimiento general de un sólido. Vector rotación instantánea. Campo de velocidades. Torsor cinemático 1.e) Eje instantáneo de rotación y deslizamiento 2.- Dinámica del sólido rígido 2.a) Teoremas generales 2.b) Dinámica del sólido rígido en movimiento de traslación 2.c) Momentos de inercia. Radio de giro 2.d) Teorema de Steiner 2.e) Dinámica del sólido rígido en rotación alrededor de un eje fijo TEMA 11.- ESTÁTICA 1.- Estado de equilibrio 2.- Equilibrio del punto material libre 3.- Equilibrio del punto material con ligaduras. Principio de aislamiento 4.- Equilibrio de los sistemas materiales 5.- Equilibrio del sólido con ligaduras TERMODINÁMICA TEMA 12.- INTRODUCCIÓN A LA TERMODINÁMICA. TEMPERATURA 1.- Termodinámica. Conceptos generales 2.- Temperatura 3.- Gas ideal. Leyes TEMA 13.- PRIMER PRINCIPIO DE LA TERMODINÁMICA 1.- Energía. Energía interna

4 2.- Trabajo 3.- Calor 4.- Capacidad calorífica. Calor específico 5.- Primer Principio de la Termodinámica 6.- Entalpía 7.- Energía interna, entalpía y calores específicos de los gases ideales 8.- Aplicaciones del Primer Principio a sistemas cerrados. Transformaciones de un gas Ideal TEMA 14.- SEGUNDO PRINCIPIO DE LA TERMODINÁMICA. Enunciados 2.- Motor termodinámico. Máquina frigorífica. Bomba de calor 3.- Ciclo de Carnot 4.- Entropía 5.- Variación de entropía en procesos reversibles 6.- Relaciones de la entropía con otras propiedades termodinámicas. Variaciones de entropía en un gas perfecto ELECTROMAGNETISMO Tema 15.- CAMPO ELECTROSTÁTICO 1.- Ley de Coulomb 2.- Campo eléctrico 3.- Campo eléctrico creado por una distribución continua de carga 4.- Flujo eléctrico 5.- Teorema de Gauss 6.- Ejemplos de aplicación del teorema de Gauss 7.- Distribución de carga en los conductores 8.- Campo en un punto próximo a un conductor. Teorema de Coulomb Tema 16.- POTENCIAL ELECTROSTÁTICO 1.- Potencial 2.- Cálculo de potenciales. Potencial creado por: 2.a) Carga puntual 2.b) Superposición de cargas puntuales 2.c) Distribución continua de carga 2.d) Hilo indefinido uniformemente cargado 2.e) Conductor cilíndrico uniformemente cargado 2.f) Plano uniformemente cargado 2.g) Conductor esférico uniformente cargado 2.h) Esfera uniformemente cargada 3.- Campo y potencial de un dipolo eléctrico Tema 17.- CONDUCTORES. DIELÉCTRICOS 1.- Capacidad de un conductor 2.- Condensadores 3.- Asociación de condensadores 4.-Energía de un conductor cargado. Energía de un condensador 5.- Localización y densidad de energía 6.- Dieléctricos

5 7.- Comportamiento atómico de los dieléctricos 8.- Vector desplazamiento D 9.- Teorema de Gauss en dieléctricos 10.- Energía de un condensador con dieléctrico. Densidad de energía Tema 18.- CORRIENTE CONTINUA 1.- Corriente continua 2.- Intensidad y densidad de corriente 3.- Circuito eléctrico 4.- Conductividad y resistividad eléctrica 5.- Ley de Ohm. Resistencia 6.- Conductividad. Teoría clásica 7.- Asociación de resistencias 8.- Ley de Joule 9.- Fuerza electromotriz 10.- Fuerza contraelectromotriz 11.- Diferencia de potencial entre dos puntos de un circuito. Ley de Ohm generalizada 12.- Instrumentos de medida. Galvanómetros. Amperímetros. Voltímetros Asociación de generadores 14.- Carga de un condensador. Circuito RC 15.- Descarga de un condensador Tema 19.- CAMPO MAGNÉTICO. FUENTES DEL CAMPO MAGNÉTICO. 1.- Magnetismo. Campo magnético 2.- Fuerza de un campo magnético sobre una carga móvil 3.- Efecto Hall 4.- Fuerza de un campo magnético sobre una corriente 5.- Acción de un campo magnético sobre un circuito 6.- Campo magnético producido por una corriente. Ley de Biot y Savart 7.- Campo magnético creado por una corriente rectilinea 8.- Acción entre corrientes rectilineas paralelas. Definición de amperio 9.- Campo magnético creado por una corriente circular. Dipolo magnético 10.- Ley de Ampere 11.- Aplicaciones de la ley de Ampere 12.- Campo magnético en el interior de un solenoide Tema 20.- INDUCCIÓN MAGNÉTICA 1.- Flujo magnético 2.- Corriente de desplazamiento de Maxwell 3.- Fuerza electromotriz inducida. Ley de Faraday-Henry 4.- Fuerza electromotriz de movimiento 5.- Ley de Lenz 6.- Corrientes de Foucault 7.- Autoinducción 8.- Inducción mutua 9.- Corriente de cierre y de apertura de un circuito. Circuito LR 10.- Energía magnética 11.- Circuitos LC y RLC Tema 21.- MAGNETISMO EN LA MATERIA

6 2.- Imantación o magnetización. Susceptibilidad magnética 3.- Diamagnetismo. Paramagnetismo 4.- Ferromagnetismo. Ciclo de histéresis 5.- Energía en un material magnético. Materiales blandos y duros 6.- Circuitos magnéticos. Analogía con los circuitos eléctricos. Ley de Ohm Tema 22.- CORRIENTE ALTERNA 2.- Circuito RLC en serie 3.- Circuito con resistencia pura 4.- Circuito con autoinducción pura 5.- Circuito con capacidad pura 6.- Representación vectorial del circuito RLC 7.- Resonancia en un circuito de c.a. 8.- Potencia de la corriente alterna 9.- El transformador ONDAS Tema 23.- MOVIMIENTO ONDULATORIO. ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS 2.- Descripción del movimiento ondulatorio 3.- Forma diferencial de la ecuación de onda 4.- Tipos de ondas 5.- Velocidades de propagación de diversas ondas 6.- Propagación de energía en el movimiento ondulatorio 7.- Ecuaciones de Maxwell 8.- Ondas electromagnéticas 9.-Energía de las ondas electromagnéticas ÓPTICA Tema 24.- ÓPTICA GEOMÉTRICA 1.- Definiciones previas. Principio de Fermat 2.- Leyes de la óptica geométrica 3.- Prisma óptico 4.- Dióptrico plano 5.- Dióptrico esférico 6.- Espejos esféricos 7.- Espejos planos 8.- Lentes delgadas Tema 25.-ÒPTICA FÍSICA 2.- Superposición e interferencia de ondas armónicas 3.- Interferencia en películas delgadas 4.- Diagrama de interferencia de dos rendijas 5.- Diagrama de difracción de una sola rendija 6.- Difracción de Fraunhofer y de Fresnel

7 7.- Difracción por un orificio circular B. Programa de Prácticas (resumido): Denominación de la práctica Duración (h) Tipo de práctica (Aula, laboratorio, informática) Ubicación física (sede Dpto., aula informática,...) Medida de longitudes 2 h Laboratorio Departamento Momento de inercia de un volante 2 h Laboratorio Departamento Péndulo reversible de Káter 2 h Laboratorio Departamento Péndulo de torsión 2 h Laboratorio Departamento Calorímetro 2 h Laboratorio Departamento Carga y descarga del condensador 2 h Laboratorio Departamento Instrumentos eléctricos de medida. 2 h Laboratorio Departamento Osciloscopio Instrumentos eléctricos de medida. Polímetros 2 h Laboratorio Departamento C. Bibliografía básica: FÍSICA. Paul A. Tipler. Editorial Reverté. FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA. Fishbane-Gasiorowicz-Thornton. Editorial Prentice Hall. Tomos 1 y 2 FÍSICA. Alonso-Finn. Editorial Addison-Wesley Iberoamericana FUNDAMENTOS FÍSICOS DE LA INGENIERÍA(apuntes). M. Montoya- J.L Sánchez. Parte I y II D. Evaluación del alumno: Evaluación de la asignatura: teoría (30 %), problemas (60 %) y prácticas de laboratorio (10 %). Para aprobar el examen escrito habrá que obtener un mínimo de 1 punto (sobre 3).