Guía docente de la asignatura FÍSICA II

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1 Guía docente de la asignatura FÍSICA II Titulación: Grado en Ingeniería Química Industrial Curso 2010/2011

2 Guía Docente 1. Datos de la asignatura Nombre Física II Materia Física Módulo Materias básicas Código Titulación/es Grado en Ingeniería Química Industrial Plan de estudios Plan Decreto nº 269/2009 de 31 de julio Centro Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial Tipo Obligatoria Periodo lectivo 2010/2011 Curso 1º Idioma Castellano ECTS 6 Horas / ECTS 30 Carga total de trabajo (horas) 180 Horario clases teoría M 9:00 10:50 J 11:10 13:00 Aula Multiusos (P1 1) Horario clases prácticas J 16:00 17:50 Lugar P Lab 2. Datos del profesorado Profesor responsable José Jorge Morales Domingo Departamento Física Aplicada Área de conocimiento Física Aplicada Ubicación del despacho Campus Muralla del Mar Teléfono Fax Correo electrónico Jjorge.morales@upct.es URL / WEB Consultar en el Departamento Horario de atención / Tutorías Consultar en el Departamento Ubicación durante las tutorías Despacho en el Departamento de Física Aplicada

3 3. Descripción de la asignatura 3.1. Presentación La asignatura de Física II se plantea como una introducción a los conceptos y leyes básicas para la descripción de la óptica, las ondas y las interacciones electromagnéticas. Este bagaje es imprescindible a la hora de afrontar las competencias que se exigirán al futuro profesional en cursos superiores, en los cuales se profundizará y desarrollarán todas estas materias con un enfoque más especializado Ubicación en el plan de estudios La asignatura Física II se estudia en primer curso y es de carácter cuatrimestral Descripción de la asignatura. Adecuación al perfil profesional El conocimiento y uso del método científico y sus valores se consideran de vital importancia para que el Ingeniero desarrolle su actividad profesional con el rigor adecuado Relación con otras asignaturas. Prerrequisitos y recomendaciones No existen requisitos previos para cursar la asignatura. Se recomienda haber cursado la asignatura Física en Bachillerato Medidas especiales previstas

4 4. Competencias 4.1. Competencias específicas de la asignatura (según el plan de estudios) Capacidad para comprender y aplicar los principios y leyes básicas de la física general, en relación con la electricidad, magnetismo, ondas y óptica, así como sus aplicaciones en la ingeniería Competencias genéricas / transversales (según el plan de estudios) COMPETENCIAS INSTRUMENTALES (Aquellas que tienen una función de medio o herramienta para obtener un determinado fin): T1.1 Capacidad de análisis y síntesis T1.2 Capacidad de organización y planificación T1.3 Comunicación oral y escrita en lengua propia T1.4 Comprensión oral y escrita de lengua extranjera T1.5 Habilidades básicas computacionales T1.6 Capacidad de gestión de la información T1.7 Resolución de problemas T1.8 Toma de decisiones COMPETENCIAS PERSONALES (Características requeridas a las diferentes capacidades que hacen que las personas logren una buena interrelación social con los demás): T2.1 Capacidad crítica y autocrítica T2.2 Trabajo en equipo T2.3 Habilidades en las relaciones interpersonales T2.4 Habilidades de trabajo en un equipo interdisciplinar T2.5 Habilidades para comunicarse con expertos en otros campos T2.6 Reconocimiento de la diversidad y multiculturalidad T2.7 Habilidad para trabajar en un contexto internacional T2.8 Compromiso ético COMPETENCIAS SISTÉMICAS (Suponen destrezas y habilidades relacionadas con la comprensión de la totalidad de un sistema o conjunto. Requieren una combinación de imaginación, sensibilidad y habilidad que permite ver cómo se relacionan y conjugan las partes en un todo): T3.1 Capacidad para aplicar los conocimientos a la práctica T3.2 Capacidad de aprender T3.3 Adaptación a nuevas situaciones T3.4 Capacidad de generar nuevas ideas (creatividad) T3.5 Liderazgo T3.6 Conocimiento de otras culturas y costumbres T3.7 Habilidad de realizar trabajo autónomo T3.8 Iniciativa y espíritu emprendedor T3.9 Preocupación por la calidad T3.10 Motivación de logro

5 4.3. Objetivos generales / competencias específicas del título (según el plan de estudios) CONOCIMIENTOS DISCIPLINARES: E1.1 Conocimiento en las materias básicas matemáticas, física, química, organización de empresas, expresión gráfica, estadística e informática, que capaciten al alumno para el aprendizaje de nuevos métodos y teorías. E1.2 Conocimientos en materias tecnológicas para la realización de mediciones, cálculos, valoraciones, tasaciones, peritaciones, estudios, informes, planes de labores y otros trabajos análogos. E1.3 Conocimiento, comprensión y capacidad para aplicar la legislación necesaria en el ejercicio de la profesión de Ingeniero Técnico Industrial. COMPETENCIAS PROFESIONALES: E2.1 Capacidad para la redacción, firma y desarrollo de proyectos en el ámbito de la ingeniería industrial que tengan por objeto, de acuerdo con los conocimientos específicos adquiridos, la construcción, reforma, reparación, conservación, demolición, fabricación, instalación, montaje o explotación de: estructuras, equipos mecánicos, instalaciones energéticas, instalaciones eléctricas y electrónicas, instalaciones y plantas industriales y procesos de fabricación y automatización en función de la ley de atribuciones profesionales. E2.2 Capacidad para el manejo de especificaciones, reglamentos y normas de obligado cumplimiento. E2.3 Capacidad de analizar y valorar el impacto social y medioambiental de las soluciones técnicas. E2.4 Capacidad de dirección de las actividades objeto de los proyectos de ingeniería descritos en la competencia E2.1, así como de organización y planificación en el ámbito de la empresa, y otras instituciones y organizaciones Resultados esperados del aprendizaje UNIDAD DIDÁCTICA I 1. Definir el concepto de carga eléctrica y utilizar la ley de Coulomb. 2. Definir campo eléctrico y calcularlo. 3. Definir el flujo eléctrico, enunciar la ley de Gauss y utilizarla en diferentes casos. 4. Definir potencial eléctrico, calcularlo e interpretarlo. 5. Definir y calcular la energía asociada a una distribución de carga. 6. Clasificar la materia según sus propiedades en sustancias conductoras, semiconductoras y aislantes. 7. Definir y calcular la capacidad en condensadores y asociaciones. 8. Definir la susceptibilidad eléctrica y la ley de Gauss en dieléctricos. 9. Definir conductividad, resistividad, resistencia y calcularlas. 10. Enunciar y utilizar las leyes de Ohm y de Joule en problemas. 11. Definir tanto la fuerza electromotriz como la contraelectromotriz. 12. Identificar un circuito eléctrico y sus elementos, y asociarlos. 13. Enunciar y aplicar las leyes de Kirchhoff. Realizar análisis de circuitos. UNIDAD DIDÁCTICA II 14. Calcular la fuerza de un campo magnético sobre cargas en movimiento.

6 15. Calcular la fuerza de un campo magnético sobre una corriente eléctrica. 16. Enunciar la ley de Biot Savart, y resolver con ella problemas sencillos. 17. Enunciar la ley de Ampère y utilizarla para calcular el campo magnético. 18. Enunciar y aplicar las leyes de Faraday Henry y la Ley de Lenz. 19. Describir y calcular autoinducción e inducción mutua 20. Explicar y calcular las magnitudes asociadas en las corrientes de cierre y apertura en circuitos en régimen transitorio. 21. Definir y calcular la energía magnética. 22. Explicar las propiedades y las diferencias entre materiales diamagnéticos, 23. Paramagnéticos y ferromagnéticos, interpretando el ciclo de histéresis. 24. Definir la Ley de Ampere para medios magnetizados. 25. Calcular valores eficaces de las magnitudes asociadas a los circuitos de corriente alterna. 26. Analizar el comportamiento de los circuitos RLC. 27. Explicar la definición de potencia y calcularla. 28. Analizar circuitos de corriente alterna en general, calculando las magnitudes asociadas. UNIDAD DIDÁCTICA III 29. Describir el movimiento ondulatorio, y comprobar la ecuación de onda. 30. Describir las ondas sonoras. 31. Calcular magnitudes asociadas a las ondas sonoras, como la velocidad de propagación. 32. Describir las cualidades del sonido. 33. Analizar las características de ondas estacionarias. 34. Describir y resolver problemas con efecto Doppler. 35. Definir las ondas electromagnéticas, y los parámetros asociados a las mismas. UNIDAD DIDÁCTICA IV 36. Describir y resolver problemas de los fenómenos de: polarización, interferencia y difracción. 37. Enunciar el principio de Fermat. 38. Enunciar las leyes de la óptica geométrica y aplicarlas al estudio de: sistemas con lentes delgadas y sistemas con espejos.

7 5. Contenidos 5.1. Contenidos (según el plan de estudios) Campo electrostático. Potencial electrostático. Conductores y dieléctricos. Corriente continua y circuitos. Campo magnético. Inducción magnética. Magnetismo en la materia. Corriente alterna. Movimiento ondulatorio. Ondas mecánicas. Óptica física. Óptica geométrica Programa de teoría UNIDAD DIDÁCTICA I 1. Campo electrostático. 2. Potencial electrostático. 3. Conductores. Dieléctricos. 4. Corriente continua. Circuitos. UNIDAD DIDÁCTICA II 5. Campo magnético. 6. Inducción magnética. 7. Magnetismo en la materia. 8. Corriente alterna UNIDAD DIDÁCTICA III 9. Movimiento ondulatorio. 10. Ondas mecánicas. UNIDAD DIDÁCTICA IV 11. Óptica física. 12. Óptica geométrica Programa de prácticas Instrumentos eléctricos de medida. Circuitos eléctricos Campo y potencial eléctrico Momento magnético Ciclo de histéresis Ondas en una cuerda Polarización Microondas 5.4. Programa resumido en inglés (opcional) 5.5. Objetivos de aprendizaje detallados por Unidades Didácticas (opcional)

8 6. Metodología docente 6.1. Actividades formativas Actividad Descripción de la actividad Trabajo del estudiante ECTS Presencial: 0,8 Clases de teoría No presencial: Clases de problemas Prácticas Tutorías Trabajo/estudio individual del alumno Actividades de evaluación Presencial: 0,8 No presencial: Presencial: 0,4 No presencial: 0,25 Presencial: No presencial: Presencial: 0,2 No presencial: 3,4 Presencial: 0,15 No presencial: Presencial: No presencial: Presencial: No presencial Presencial: No presencial: 6,0

9 7. Evaluación 7.1. Técnicas de evaluación Instrumentos Realización / criterios Ponderación PRUEBAS ESCRITAS PRÁCTICAS DE LABORATORIO Se evaluará especialmente el aprendizaje individual por parte del alumno de los contenidos específicos disciplinares abordados (Teoría y Problemas). El peso sobre la nota final de la asignatura es del 30% la teoría, y el 60% los problemas. Es necesaria la evaluación positiva de las prácticas de laboratorio para aprobar la asignatura. Para obtener la evaluación positiva es obligatoria la asistencia a todas las sesiones de prácticas de laboratorio. Las faltas justificadas se han de recuperar; las injustificadas dan lugar a evaluación negativa. La evaluación positiva del laboratorio se mantendrá en cursos sucesivos. 90% 10% Competencias genéricas (4.2)evaluadas T1.1, T1.2, T1.3, T1.7, T3.1, T3.2, T3.4, T3.7 T1.5, T1.6, T2.3, T3.1, T3.3, T3.7 Resultados (4.4) evaluados 1 al 38 1 al Mecanismos de control y seguimiento Tutorías, aula virtual.

10 7.3. Resultados esperados / actividades formativas / evaluación de los resultados (opcional) Clases de teoría Clases ejercicios Trabajos e informes Prueba teoría Prueba ejercicios Ejercicios propuestos Trabajo en grupo Resultados esperados del aprendizaje (4.4)

11 8. Distribución de la carga de trabajo del alumno Clases teoría Clases problemas Laboratorio Aula informática TOTAL CONVENCIONALES Trabajo cooperativo Tutorías Seminarios Visitas Evaluación formativa Evaluación Exposición de trabajos TOTAL NO CONVENCIONALES Estudio Trabajos / informes individuales Trabajos / informes en grupo TOTAL NO PRESENCIALES ENTREGABLES ACTIVIDADES PRESENCIALES ACTIVIDADES NO Convencionales No convencionales PRESENCIALES Semana Temas o actividades (visita, examen parcial, etc.) Periodo de exámenes Otros TOTAL HORAS TOTAL HORAS

12 9. Recursos y bibliografía 9.1. Bibliografía básica Alonso, M. y Finn, E. J., FÍSICA. Ed. Addison Wesley Iberoamericana. Tipler, P. A., FÍSICA, 2 vols. Ed. Reverté (Barcelona). Burbano de Ercilla, S., Burbano García, E. y Gracia Muñoz, C., PROBLEMAS DE FÍSICA. Ed. Mira Editores. Camacho, J. y Catalá, J.D., FUNDAMENTOS FÍSICOS: ARQUITECTURA E INGENIERÍAS TÉCNICAS, Ed. Diego Marín (Murcia). Catalá, J.D., 'ELECTROSTÁTICA', Ed. Quiasmo. Montoya Molina, M. y Sánchez Méndez, J. L., FUNDAMENTOS FÍSICOS DE LA INGENIERÍA, Dpto. Física Aplicada. UPCT Bibliografía complementaria 9.3. Recursos en red y otros recursos Aula virtual.