Guía Docente Física. Grado en Ingeniería Electrónica Industrial y Automática

Transcripción

1 Guía Docente Física Grado en Ingeniería Electrónica Industrial y Automática

2 ÍNDICE índice 1 1. Datos de identificación 3 2. Descripción y Objetivos Generales 3 3. Requisitos previos 4 4. Competencias 4 5. Resultados de aprendizaje 5 6. Actividades formativas y metodogía 5 7. Contenidos 8 8. Planificación temporal Bibliografía comentada Evaluación del aprendizaje Propuesta de actuaciones específicas Normas específicas Proyecto Integrado 14 FLORIDA UNIVERSITÀRIA Este material docente no podrá ser reproducido total o parcialmente, ni transmitirse por procedimientos electrónicos, mecánicos, magnéticos o por sistemas de almacenamiento y recuperación informáticos o cualquier otro medio, ni prestarse, alquilarse o cederse su uso de cualquier otra forma, con o sin ánimo de lucro, sin el permiso previo, por escrito, de FLORIDA CENTRE DE FORMACIÓ, S.C.V. 2 FLORIDA UNIVERSITÀRIA. Grado en Ingeniería Electrónica

3 1. Datos de identificación Asignatura: Materia/Módulo: Caràcter/Tipo de formación: Física Física / Módelo de Formación Básica Formación básica. ECTS: 9 Titulación: Curso/Semestre: Grado en Ingeniería Electrónica Primer curso / Anual (primer y segundo semestres) Unidad: Profesorado: Francisco Rodenas Escribá Despacho: D1-2 Horario de atención: Jueves 18:00 a 19:00 Ignacio Villaescusa Blanca Despacho: D1-2 Horario de atención: Martes 15:30 a 16:30 Idioma de impartición castellano 2. Descripción y Objetivos Generales Esta asignatura es una es de las llamadas básicas. La asignatura introduce al estudiante en los conceptos de cinemática, dinámica de la partícula y de los sistemas, oscilaciones y ondas mecánicas que servirán de base en el desarrollo de otras asignaturas de la titulación como son: Física de especialidad, Termodinámica y dinámica de fluidos, Sistemas mecánicos y materiales, etc. Tambien contribuye a la adquisión de competencias como: resolución de problemas, capacidad de análisis y síntesis, razonamiento crítico, comprensión numérica, etc. Los objetivos generales son los siguientes: Conocer cómo describir de manera matemática el movimiento de una partícula, las fuerzas que actúan sobre uno o más cuerpos y las relaciones entre las magnitudes dinámicas y cinemáticas (leyes de Newton). Ser capaces de plantear y resolver problemas de cinemática y dinámica de una partícula o un sistema, incluyendo la rotación de un sólido. Conocer los conceptos de trabajo, FLORIDA UNIVERSITÀRIA. Grado en Ingeniería Electrónica 3

4 energía cinética y potencial y ser capaces de utilizarlos para la resolución de problemas. Ser capaces de aplicar lo aprendido previamente al estudio de las oscilaciones: movimiento armónico simple, oscilaciones amortiguadas y forzadas. Plantear y ser capaces de resolver problemas en los que aparezcan sistemas oscilatorios (péndulos, muelles...). Generalizar el movimiento oscilatorio al movimiento ondulatorio. Comprender las propiedades más importantes de las ondas mecánicas (armónicas) y ser capaces de resolver problemas sencillos. 3. Requisitos previos Aunque el alumno puede adquirir los conocimientos que le falten de forma simultánea al desarrollo de la asignatura. Sin embargo ciertos conocimientos mínimos serían de gran ayuda para un correcto aprovechamiento de las clases. Estos son: Trigonometría (senos, cosenos), cálculo vectorial (operaciones con vectores), cálculo de derivadas, cálculo de integrales. 4. Competencias COMPETENCIAS GENERALES 64G.- Capacidad de resolver problemas con iniciativa, toma de decisiones, creatividad, razonamiento crítico y de comunicar y transmitir conocimientos, habilidades y destrezas en el campo de la Ingeniería Industrial COMPETENCIAS TRANSVERSALES Instrumentales T1. Uso de las TICs T2. Comunicación oral T3. Comunicación escrita T4. Comunicación en idioma extranjero Interpersonales T5. Trabajo en Equipo T6. Resolución de conflictos T7. Aprendizaje permanente T8. Compromiso y responsabilidad ética Sistémicas T9. Iniciativa, Innovación y Creatividad T10. Liderazgo 4 FLORIDA UNIVERSITÀRIA. Grado en Ingeniería Electrónica

5 COMPETENCIAS ESPECÍFICAS 02E.- 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. 63E.- Conocimiento en materias básicas y tecnológicas, que les capacite para el aprendizaje de nuevos métodos y teorías, y les dote de versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones. 5. Resultados de aprendizaje RESULTADOS DE APRENDIZAJE R1 El alumno al finalizar el curso debe saber: -Describir matemáticamente distintos tipos de movimiento (uniforme, acelerado, circular ). -Calcular vectores de posición, velocidades y aceleraciones. - Plantear las ecuaciones del movimiento. - Resolver problemas de cinemática R2 El alumno al finalizar el curso debe saber: - Operar con las fuerzas que actúan sobre un cuerpo. - Aplicar las leyes de Newton de la dinámica para la resolución de problemas. - Manejar las magnitudes físicas y las unidades relacionadas con la dinámica. R3 El alumno al finalizar el curso debe saber: - Conceptos de trabajo y energía (cinética y potencial). - Relacionar el trabajo con las variaciones de energía cinética. - Aplicar el principio de conservación de la energía mecánica a la resolución de problemas. R4 El alumno al finalizar el curso debe saber: - Conceptos de centro de masas, momento de inercia de un sólido. - Plantear las ecuaciones de la rotación del sólido en ejemplos sencillos. - Aplicar las condiciones de equilibrio del sólido a la resolución de problemas sencillos de estática. COMPETENCIAS 02E, 63E, 64G T1-T10 en el Proyecto Integrado (PI) 02E, 63E, 64G 02E, 63E, 64G 02E, 63E, 64G T1-T10 en el Proyecto Integrado (PI) FLORIDA UNIVERSITÀRIA. Grado en Ingeniería Electrónica 5

6 RESULTADOS DE APRENDIZAJE R5 El alumno al finalizar el curso debe saber: - Describir matemáticamente el movimiento armónico simple. - Aplicar las ecuaciones del movimiento para resolver problemas de oscilaciones: péndulos, objeto sujeto a un muelle R6 El alumno al finalizar el curso debe saber: - Escribir la ecuación de una onda armónica, así como identificar los parámetros que la caracterizan: amplitud, frecuencia, período, longitud de onda, velocidad de propagación. - Aplicar algunas de las propiedades de las ondas (interferencias, atenuación, efecto Doppler ) a la resolución de problemas sencillos. - Calcular el nivel sonoro en decibelios. COMPETENCIAS 02E, 63E, 64G 02E, 63E, 64G 6. Actividades formativas y metodología El volumen de trabajo del alumnado en la asignatura es equivalente a 25 horas por cada uno de los créditos. Corresponden por lo tanto a un total de 225 horas atendiendo al valor de 9 créditos estipulado para la asignatura. Esta carga de trabajo se concreta entre: Actividades formativas presenciales (clases teóricas y prácticas, proyecto integrado, tutoría,..): 90 horas Actividades formativas de trabajo autónomo (estudio y preparación de clases, elaboración de ejercicios, proyectos, preparación de exámenes..): 135 horas De acuerdo con lo formulado, el trabajo queda distribuido entre las siguientes actividades y porcentajes de aplicación: 6 FLORIDA UNIVERSITÀRIA. Grado en Ingeniería Electrónica

7 ACTIVIDADES FORMATIVAS DE TRABAJO PRESENCIAL Modalidad Organizativa CLASE TEÓRICA CLASES PRÁCTICAS Metodología Planteamiento de un problema. Introducción de conceptos para su solución. Resolución de ejemplos. El alumno resuelve en la pizarra y explica al resto de alumnos problemas propuestos con antelación por el profesor. Relación con resultados de aprendizaje Porcentaje 50% 30% LABORATORIO SEMINARIOS / TALLERES TRABAJO EQUIPO PROYECTO INTEGRADO EN Véase Guía Docente del P.I. 15% TUTORÍA El alumno o grupo de alumnos consultan al profesor algún tema relacionado con la asignatura 5% Total: 100% FLORIDA UNIVERSITÀRIA. Grado en Ingeniería Electrónica 7

8 ACTIVIDADES FORMATIVAS DE TRABAJO AUTÓNOMO DEL ALUMNADO Modalidad Organizativa Metodología Relación con resultados de aprendizaje Porcentaje TRABAJO GRUPO EN Fundamentalmente en referencia con el Proyecto Integrado 25% TRABAJO INDIVIDUAL/ AUTÓNOMO El alumno debe: Leer, consultar, buscar información en libros y en la red. Estudiar. Resolver ejercicios propuestos, buscar ejercicios similares para resolver por su cuenta, sin ayuda o con ayuda de material. 75% Total 100% 7. Contenidos TEMA 1: Cinemática Vector de posición, velocidad, aceleración. Movimiento rectilíneo: uniforme y uniformemente acelerado. Movimiento circular: uniforme y uniformemente acelerado. Movimiento parabólico (2 dimensiones). TEMA 2: Dinámica del punto material y de los sistemas Fuerzas. Leyes de Newton. Ejemplos de fuerzas: gravedad, fuerza peso; rozamiento; fuerzas de deformación elástica. Sistemas de partículas. Centros de masas. Ecuaciones de la dinámica de un sistema de partículas. Conservación de la cantidad de movimiento. 8 FLORIDA UNIVERSITÀRIA. Grado en Ingeniería Electrónica

9 TEMA 3: Trabajo y energía Definición de trabajo. Energía cinética. Relación entre el trabajo neto y la variación de energía cinética. Energía Potencial. Cálculo de la energía potencial: energía potencial gravitatoria y elástica Conservación de la energía mecánica. Energía de un sistema de partículas. TEMA 4: Rotación del sólido rígido. Sólido rígido. Momento de inercia. Momento angular y de una fuerza. Ecuaciones fundamentales de la rotación de un sólido rígido alrededor de un eje. Conservación del momento angular para un sistema de sólidos en rotación. Introducción a la estática, condiciones de equilibrio para un sólido rígido. TEMA 5: Oscilaciones Movimiento armónico simple, cinemática y dinámica. Péndulo simple. Péndulo físico. Oscilaciones amortiguadas. Oscilaciones forzadas, resonancia. TEMA 6: Ondas Mecánicas Movimiento ondulatorio. Ondas armónicas. Interferencias. Algunas propiedades de las ondas. Efecto Doppler. Ondas sonoras. Decibelios. FLORIDA UNIVERSITÀRIA. Grado en Ingeniería Electrónica 9

10 8. Planificación temporal TEMAS ACTIVIDADES FORMATIVAS Nº DE SESIONES (horas) Tema 1 Planteamientos de problemas y ejemplos previos. Presentación de conceptos fundamentales. Planteamiento y resolución de problemas en clase. Resolución de problemas por parte de los alumnos y exposición en clase.. Tema 2 Planteamientos de problemas y ejemplos previos. Presentación de conceptos fundamentales. Planteamiento y resolución de problemas en clase. Resolución de problemas por parte de los alumnos y exposición en clase. Tema 3 Planteamientos de problemas y ejemplos previos. Presentación de conceptos fundamentales. Planteamiento y resolución de problemas en clase. Resolución de problemas por parte de los alumnos y exposición en clase. Examen de los temas 1, 2 y 3. Tema 4 Planteamientos de problemas y ejemplos previos. Presentación de conceptos fundamentales. Planteamiento y resolución de problemas en clase. Resolución de problemas por parte de los alumnos y exposición en clase. Tema 5 Planteamientos de problemas y ejemplos previos. Presentación de conceptos fundamentales. Planteamiento y resolución de problemas en clase. Resolución de problemas por parte de los alumnos y exposición en clase.. Tema 6 Planteamientos de problemas y ejemplos previos. Presentación de conceptos fundamentales. Planteamiento y resolución de problemas en clase. Resolución de problemas por parte de los alumnos y exposición en clase. Examen temas 4, 5 y FLORIDA UNIVERSITÀRIA. Grado en Ingeniería Electrónica

11 9. Bibliografía comentada La cantidad de libros de texto de para una asignatura de física al nivel de un estudiante de primer curso de ingeniería es considerable. Por tanto, necesariamente se ha de hacer una selección atendiendo a la correcta adecuación del nivel, a la claridad de explicación y a la cantidad o diversidad de ejemplos que dichos libros contienen. La bibliografía proporcionada no pretende acumular una gran cantidad de títulos sino que la bibliografía básica se limita al material que se ha manejado en la preparación del curso (de los temas teóricos y de la colección de problemas) y la complementaria a un pequeño número de libros también interesantes, que el alumno puede encontrar en la biblioteca del centro. Bibliografía básica Libros de teoría (con ejemplos y problemas propuestos) P.A. Tipler y G. Mosca, "Física para la ciencia y la tecnología, Vol. I y II. 6ª edición, editorial Reverté Este libro es un clásico de la enseñanza de la física en un primer curso universitario para estudiantes de ciencias o de ingeniería. Su nivel es muy asequible. Las cuestiones físicas las ilustra con numerosos esquemas, dibujos y fotografías. Contiene un buen número de ejercicios resueltos así como muchos problemas y cuestiones propuestas para su resolución por parte del alumno. Su contenido es mucho más amplio que el de la asignatura, sin embargo, puede utilizarse en otras asignaturas que tengan contenidos relacionados con electromagnetismo y termodinámica. Muy recomendable. R. Serway, J.W Jewet, Física, vol 1. Editorial Thompson-Paraninfo 2004 Un libro de nivel asequible, claro y didáctico, con muchos ejemplos. Recomendable para consulta en biblioteca o para uso personal. Libros de problemas Olga Alcaráz, José López y Vicente López, Física, Problemas y ejercicios resueltos. Editorial PEARSON -Prentice Hall Un libro de problemas muy interesante, con muchos problemas resueltos de un nivel parecido al de la asignatura de Física. Cada capítulo incluye un re-sumen teórico conciso pero bastante detallado. Muy recomendable. Incluye problemas de la parte de electricidad y electromagnetismo. S. Burbano, E. Burbano, C. Gracia, Problemas de Física. Mira editores, Zaragoza, Un buen libro de problemas de física. es el complemento al libro de teoría de los mismos autores. Al principio de cada apartado posee un formulario. Contiene muchos problemas resueltos aunque en algunos casos la resolución es un poco esquemática, lo que hace que el alumno deba pensar el por qué de cada paso. Es un libro al gusto típico de una escuela de ingeniería, con muchos problemas relacionados con sistemas reales: poleas, grúas, etc. FLORIDA UNIVERSITÀRIA. Grado en Ingeniería Electrónica 11

12 Bibliografía complementaria Francisco Esquembre y otros autores, FISLETS, Enseñanza de la física con material interactivo.. Editorial PEARSON -Prentice Hall Este libro incluye un buen número de FISLETS, que son pequeños programas en JAVA que sirven para simular procesos físicos de forma interactiva. El estudiante puede modificar las condiciones iniciales de un proceso y ejecutar una y otra vez el programa para ver como evoluciona el sistema físico. 10. Evaluación del aprendizaje Sistema de evaluación SISTEMAS DE EVALUACIÓN Y CALIFICACIÓN Instrumentos de evaluación Pruebas escritas (pruebas objetivas, de desarrollo, de respuestas cortas, mapas conceptuales, etc.) Exposición en clase y entrega de problemas realizados en casa por parte del alumno. Resultados de aprendizaje evaluados Porcentaje otorgado Todos 60 Todos 15 Informes/memorias de seminarios o talleres Proyectos Portafolios Autoevaluación Proyecto Integrado FLORIDA UNIVERSITÀRIA. Grado en Ingeniería Electrónica

13 Sistema de Calificación En la evaluación del alumno se tendrán en cuenta tanto sus conocimientos teóricos, como la dedicación y el esfuerzo en el aprendizaje. Esta se hará de acuerdo a los siguientes criterios: - Conocimientos teóricos y metodología en la resolución de problemas. Valorando también la realización correcta de los cálculos. - Realización de las actividades o trabajos propuestos como complementos de las clases teóricas. Dedicación a los problemas propuestos como trabajo fuera del aula y claridad en la exposición en clase. La evaluación se realiza de la siguiente manera: Primera convocatoria - Un 25% corresponde a la nota del proyecto integrado (Véase la Guía Docente del P.I.) - El 60% de la nota corresponde a dos pruebas de nivelación (el 30% cada una de ellas) de los bloques de temas 1, 2 y 3 y 4, 5 y 6, respectivamente. Estas pruebas figuran en el calendario oficial de exámenes, una en febrero y la otra en junio. En junio, se dará la oportunidad al alumno de recuperar la primera prueba de nivelación en caso de tenerla suspendida. Para calcular la nota media final de la asignatura, se exige un mínimo de nota de 4 puntos (sobre 10) en los exámenes parciales. - El 15% de la nota restante será valorado a partir del trabajo continuo del alumno en clase de problemas: mediante la exposición en clase y entrega de forma periódica de problemas propuestos por el profesor y que el alumno habrá resuelto en casa con la ayuda del material y de la ayuda del profesor en horas de atención si fuera necesario. Segunda convocatoria - Un 25% corresponde a la nota del proyecto integrado (es decir, se guarda la nota del proyecto). - El 75% de la nota se obtiene de un examen de toda la materia (no se guardan resultados parciales anteriores). FLORIDA UNIVERSITÀRIA. Grado en Ingeniería Electrónica 13

14 11. Propuesta de actuaciones específicas En aquellas situaciones en las que el rendimiento académico del alumno puede verse afectado por circunstancias laborales, irregularidades académicas y otras situaciones personales puntuales, se establecerán actuaciones específicas personalizadas a cada caso y a cada situación. Como regla general, dichos planes de actuación para casos especiales están dirigidos a los siguientes ámbitos: - Disponibilidad de materiales de trabajo. - Posibilidad de realizar un seguimiento académico continuo y personalizado. Adaptando al caso los métodos, criterios e instrumentos de evaluación. El método a seguir se adaptará a cada caso y se discutirá con el profesor en una reunión previa. 12. Normas específicas No hay más normas específicas aparte de las ya indicadas en el sistema de evaluación. 13. Proyecto Integrado Véase la Guía Docente del Proyecto Integrado de primer curso. 14 FLORIDA UNIVERSITÀRIA. Grado en Ingeniería Electrónica