FUNDAMENTOS FÍSICOS Grado en Ciencia y Tecnología de la Edificación Universidad de Alcalá Curso Académico 2017/18 Curso 1º 1º Cuatrimestre
GUÍA DOCENTE Nombre de la asignatura: Fundamentos físicos Código: 253001 Titulación en la que se imparte: Departamento y Área de Conocimiento: Carácter: Básica Créditos ECTS: 9.0 Curso: Grado en Ciencia y Tecnología de la Edificación Departamento de Física y Matemáticas. Área de Física Aplicada Primero Profesorado: Sin determinar Horario de Tutoría: Sin determinar Idioma en el que se imparte: Español 1.a PRESENTACIÓN Fundamentos Físicos constituye una asignatura básica que se imparte en el primer cuatrimestre de la Titulación. De los 9.0 créditos de la asignatura 2.5 se dedican a clases teóricas, en los que se expondrán las bases físicas que fundamentan distintas situaciones que afectan a la edificación, centrando especialmente la asignatura en los problemas de mecánica general y haciendo hincapié en los sistemas estructurales y el comportamiento elástico del sólido de gran importancia en los sistemas estructurales. Las aplicaciones se llevarán a cabo mediante clases de problemas y laboratorios. Además, se incluyen seminarios de discusión de problemas de aplicación en los que se pondrá en práctica el trabajo en grupo de los alumnos y su capacidad de discusión. 1.b COURSE SUMMARY Foundations of Physics is a basic subject taught in the first semester of the Degree. The subject has 9.0 credits. Theoretical classes (2.5 credits) expose the physical bases that affect the construction, focusing especially the subject in the problems of general mechanics, with special attention in structural systems and the elastic properties of the solids. The principal aim of the problem and laboratory classes will be applying knowledge in a practical way. In addition, seminar classes are included 2
to discuss application problems in which the students put in practice their knowledge and their capacity for discussion. 2. COMPETENCIAS Competencias generales COMPETENCIAS GENERALES QUE LOS ESTUDIANTES DEBEN ADQUIRIR DURANTE SUS ESTUDIOS Y QUE SON EXIGIBLES PARA OTORGAR EL TÍTULO Desarrollar las habilidades de aprendizaje necesarias para Competencia emprender estudios posteriores con un alto grado de número 1: autonomía Competencia número 2: Competencia número 3: Saber aplicar los conocimientos al trabajo o vocación de una forma profesional y poseer las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio. Poder transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado. Competencias específicas 1. Conocimiento aplicado de los principios de mecánica general, la estática de sistemas estructurales, la geometría de masas, los principios y métodos de análisis del comportamiento elástico del sólido. 3. CONTENIDOS 1. Conocimientos de geometría de masas y momentos de inercia de superficies planas. 2. Conocimiento de los principios y métodos de análisis de las condiciones de equilibrio del sólido rígido plano. Capacidad para plantear y resolver problemas de estática de sistemas estructurales en la edificación. 3. Conocimiento de los principios y métodos de análisis de los esfuerzos en elementos estructurales de la edificación 4. Conocimiento de los principios y métodos de análisis del comportamiento elástico del sólido. Programación de los contenidos Parte Temas Total horas, clases, créditos o tiempo de dedicación. 3
Teoría de Errores La medida en física y su expresión. 3 h Principios básicos de la Mecánica Principios básicos de la Mecánica Principios básicos de la Mecánica Vibraciones Vibraciones Sistemas de partículas Sistemas de partículas Bases de la Mecánica. Leyes de Newton. Trabajo. Energía. Conservación de la energía. Momento de una fuerza. Conservación del momento angular. Vibraciones. MAS, vibraciones amortiguadas. Vibraciones forzadas. Acústica arquitectónica. Dinámica de un sistema de partículas. Centro de masa. Momento de inercia. Cálculo de centros de masa y momentos de inercia de superficies planas. 30 min Sistemas de partículas Energía de un sistema de partículas. Sistemas de partículas Estática del sólido rígido. Estabilidad y equilibrio. Sólido deformable Sólido deformable. Ley de Hooke. Sólido deformable Esfuerzo axial y cortante. Sólido deformable Torsión y flexión. Elástica de la viga. Sólido deformable Deformación de vigas y columnas. 7 h 30 min 4. METODOLOGÍAS DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE. ACTIVIDADES FORMATIVAS Número de horas totales (225): Número de horas presenciales (83): 23 horas de clases teóricas 2oras de clases de problemas 1oras de clases de laboratorio 15 horas de clases de seminario 4
Número de horas del trabajo propio del estudiante (142): Número de horas de estudio autónomo: estudio independiente, elaboración trabajos, consulta bibliográfica, ejercicios e informes de laboratorio Estrategias metodológicas Clases presenciales Trabajo autónomos Tutorías individualizadas Clases teóricas en grupos grandes Clases expositivas para presentar tema (exposición). Introducir a los alumnos en una temática compleja. Realizar conclusiones. Clases para el desarrollo, aplicación, profundización de conocimientos a través de diferentes estrategias: estudio de casos, resolución problemas, debates. Seminarios para temas específicos. Tutorías colectivas. Laboratorios. Lecturas. Realización de actividades: ejercicios, mapas conceptuales, ejemplificaciones, búsqueda de información. Participación en foros/blog Atención a los estudiantes individualmente para la celebración de tutorías, con el fin de realizar un adecuado seguimiento de los mismos. Materiales y recursos Bibliografía básica, de ampliación y de temas transversales. Recursos electrónicos, tales como enlaces web a distintos materiales elaborados por los profesores y enlaces externos. Hojas de problemas de aplicación práctica de los contenidos impartidos en la asignatura. Guiones de laboratorio elaborados por los profesores. Plataforma de aula virtual. 5. EVALUACIÓN Procedimientos, instrumentos y criterios de calificación: 5
Existen dos modos de evaluación: continua y final. Por defecto, se considerará que el alumno matriculado va a seguir el método de evaluación continua. No obstante, el alumno tiene la posibilidad de optar por la opción de evaluación final mediante el procedimiento descrito más adelante. En cumplimiento de la normativa de la Universidad, el alumno que no habiendo solicitado salirse del modo de evaluación continua en el plazo indicado, y que durante el desarrollo del curso no cumpla con los requisitos para el desarrollo de la misma (entrega de prácticas o presencia en pruebas consideradas obligadas), será calificado como "No Presentado" en la convocatoria ordinaria. En todas las circunstancias la calificación mínima necesaria para aprobar la asignatura será de 5 puntos sobre un máximo de 10. Convocatoria Ordinaria Evaluación Continua. La evaluación continua involucra tres partes: i. Realización, a lo largo del cuatrimestre, de varias pruebas escritas (al menos 2). Las pruebas escritas consistirán en la resolución de problemas y cuestiones. Eventualmente, pueden pedirse ejercicios a entregar u otras tareas o actividades como complemento a estas pruebas. ii. Realización de prácticas de laboratorio. El alumno elaborará y entregará una memoria con los resultados que se deriven de cada experiencia realizada, además de realizar un examen final de laboratorio. iii. Realización, en la fecha establecida, de una prueba de revisión de competencias adquiridas o examen final. El examen final consistirá en la resolución de problemas y cuestiones. En caso de no asistir a este examen, se considerará al alumno como No Presentado, y no agotará convocatoria. En caso de que el alumno apruebe los exámenes parciales y el laboratorio, no será necesario que se presente a la prueba final. Para ello, la calificación media en los exámenes parciales debe ser mayor o igual que 5 puntos sobre 10, sin resultar inferior a 3.5 puntos sobre 10 en cada una de las pruebas individuales; asimismo, para aprobar el laboratorio se exigirá una calificación media mínima de 5 puntos sobre 10 (5 puntos memoria de resultados, 5 puntos examen de laboratorio). En el caso de cumplirse estas condiciones, las partes i) y ii) descritas anteriormente supondrán el 80% y el 20% de la calificación total respectivamente. Si el alumno desea mejorar su calificación, puede presentarse a la prueba final, en cuyo caso se seguirá el criterio explicado en el párrafo siguiente. Si el alumno no ha aprobado alguno o ninguno de los exámenes parciales y/o el laboratorio, o bien pretende mejorar su calificación, puede recuperar resultados 6
previos presentándose a la prueba final. Desde un punto de vista global, dicha prueba constará, como mínimo, de tantas partes como exámenes parciales se hayan realizado a lo largo del cuatrimestre y consistirá en la resolución de problemas y cuestiones. Todas las partes tendrán la misma valoración (la de los parciales a las que corresponden), y su conjunto supondrá el 80% de la calificación total. El 20% restante corresponde a la parte ii) descrita anteriormente, que también podrá recuperarse durante la prueba final. En la prueba final el alumno realizará aquellas partes que pretende recuperar con el fin de obtener una calificación total de al menos 5 puntos sobre 10. En cualquier caso, el alumno necesita realizar una parte concreta de la prueba final si la calificación obtenida previamente en el parcial a la que corresponde ha sido menor de 3.5 puntos sobre 10. La calificación final del alumno será el resultado de las notas, en la proporción correspondiente, de los parciales recuperados en la prueba final, los parciales realizados previamente y que no se han recuperado, y la nota de laboratorio. En cualquier caso, ninguna prueba tendrá un valor superior al 40 % en la calificación final. Evaluación Final. En este caso el alumno debe presentarse a un examen final. Tal examen supondrá el 80% de la nota final. El 20% restante corresponde a la calificación que hubiese obtenido de las prácticas de laboratorio. El examen final incluirá una prueba específica relativa a las prácticas de laboratorio. Para optar a la evaluación final (en lugar de la continua, que es la opción por defecto) el alumno deberá solicitarlo por escrito al Director de la Escuela. Para ello el alumno deberá entregar en la Secretaría de la Dirección de la Escuela, dentro de las dos primeras semanas de curso, la correspondiente solicitud, exponiendo las razones que le impiden el seguimiento normal del curso. Caso de no realizarlo en dicho plazo se considerará integrado en la evaluación de forma continua. Si en el plazo de 15 días no se ha recibido contestación se entenderá como aceptada tal solicitud. Si un alumno que opta por Evaluación Final, no se presenta al examen final, no agotará la convocatoria ordinaria. Convocatoria Extraordinaria En la convocatoria extraordinaria la forma de evaluación es la misma que la indicada en el caso de Evaluación Final. Criterios de evaluación La evaluación atenderá a los siguientes criterios: Conocimiento de los principios físicos fundamentales incluidos en el temario, de las magnitudes y parámetros implicados en ellos, y de sus valores típicos. 7
Capacidad de reconocer la intervención de dichos principios en situaciones y procesos concretos, utilizándolos para el diagnóstico y pronóstico del caso en estudio, tanto cualitativamente como en los términos matemáticos propios de la disciplina. Capacidad de relacionar diferentes partes de la asignatura para la resolución de problemas que impliquen diversos aspectos científicos y tecnológicos. Claridad expositiva y argumental. Utilización adecuada de la terminología científico técnica, incluyendo el correcto uso de la simbología y de las unidades para las magnitudes y parámetros involucrados en la materia. Dedicación y motivación observadas en el desarrollo de la asignatura, expresadas en la legibilidad de los trabajos, tanto exámenes como memorias de prácticas de laboratorio, u otras posibles tareas, cumplimiento de plazos y formas en las entregas, participación en clases y tutorías, y aprovechamiento del laboratorio. 6. BIBLIOGRAFÍA Bibliografía Básica Física Universitaria, F. W. Sears, M. W. Zemansky, H. D. Young y R. A. Freedman, Ed. Pearson Educación Física para universitarios, D. C. Giancoli. Ed. Prentice Hall Física, R. A. Serway y J. W. Jewett (Jr.). Ed. Thomson Fundamentos Físicos de la Construcciones Arquitectónicas. (Vol. 1: Vectores deslizantes, Geometría de Masas y Estática) A. Durá y otros. Publicaciones de la Universidad de Alicante Bibliografía Complementaria Mecánica para ingeniería. Estática. Dinámica. A. Bedford y W. Fowler, Ed. Addison- Wesley Ingeniería Mecánica. Estática. Dinámica. W. F. Riley y L. D. Sturges, Ed. Reverté Ingeniería mecánica. Estática. Dinámica, A. Pytel y J. Kiusalaas, Thomson Mecánica vectorial para ingenieros. Estática. Dinámica. F. P. Beer y E. R. Johnston, Ed. McGraw Hill Mecánica de Materiales, F. Beer y E. Johnston, Ed. McGraw-Hill Vibraciones y Ondas, A. P. French, Ed. Reverté 8