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Asignatura: Fundamentos de Fsica I Cdigo: 16385 Centro: Facultad de Ciencias Titulacin: Fsica Nivel: Grado Tipo: Formacin bsica

N de crditos: 6

ASIGNATURA / COURSE TITLE F

Fundamentos de Fsica I / Fundamentals of Physics I

1.1. Cdigo / Course number

16385

1.2. Materia / Content area

Fsica / Physics

1.3. Tipo / Course type

Formacin bsica / Compulsory subject

1.4. Nivel / Course level

Grado / Bachelor (first cycle)

1.5. Curso / Year

1 / 1st

1.6. Semestre / Semester

Primer semestre (Grado en Fsica / First semester (Physics Bachelor) Segundo semestre (Grado en Matemticas)/ Second semester (Mathematics Bachelor)

1.7. Nmero de crditos / Credit allotment

6 crditos ECTS / 6 ECTS credits

1.8. Requisitos previos / Prerequisites

Es recomendable tener conocimientos de Fsica a nivel de segundo curso de Bachillerato / It is advisable to have a background in Physics at a level of second year of Secondary Shool

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1.9. Requisitos mnimos de asistencia a las sesiones presenciales / Minimum attendance requirement

Es obligatoria la asistencia de un mnimo de un 75% a las clases magistrales, y un mismo porcentaje a clases de problemas / A minimum of a 75% of attendance to lectures is mandatory, for both theory and practice.

1.10. Datos del equipo docente / Faculty data

Coordinador: Docente(s) / Lecturer(s): Gins Lifante Pedrola Departamento de Fsica de Materiales/ Department of Physics of Materials Facultad de Ciencias/ Faculty of Sciences Despacho 604 - Mdulo 04 / Office 604 - Module 04 Telfono / Phone: +34 91 497 4783 Correo electrnico/Email: [email protected] Pgina web/Website: Horario de atencin al alumnado: Viernes, de 12 a 13 horas / Office hours: Fridays, from 12 to 13 hours.

1.11. Objetivos del curso / Course objectives

Competencias Especficas / Specific Competences

Conceptuales / Knowledge

Tener un conocimiento claro de las magnitudes fsicas fundamentales y derivadas, los sistemas de unidades en que se miden y la equivalencia entre ellos.

Conocer los principios de la mecnica newtoniana, del trabajo y la energa, y las relaciones que se derivan de ellos, aplicndolos al movimiento de una partcula y de un sistema de partculas, incluyendo el movimiento rotacional y oscilatorio.

Conocer los principios del movimiento ondulatorio, describiendo sus caractersticas esenciales y el principio de superposicin.

Conocer los fundamentos de la mecnica de fluidos.

Conocer las magnitudes que describen un sistema termodinmico. Conocer el primer y segundo principios de la Termodinmica, y su aplicacin en procesos trmicos.

Procedimentales / Skills

Disponer de los fundamentos matemticos mnimos que permitan la descripcin de fenmenos fsicos.

Poder explicar de manera comprensible los fenmenos y procesos bsicos de la Mecnica Newtoniana.

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Disponer de los fundamentos tericos mnimos que permitan la descripcin y comprensin de la cinemtica de una partcula y de un sistema de partculas.

Disponer de los fundamentos tericos mnimos que permitan la comprensin de la dinmica de una y de un sistema de partculas.

Disponer de los fundamentos tericos mnimos que permitan la comprensin y descripcin de la esttica y dinmica de fluidos.

Disponer de los fundamentos tericos mnimos que permitan la comprensin y descripcin de procesos trmicos.

Utilizar con soltura las estrategias necesarias para resolver problemas, seleccionando y aplicando los conceptos fsicos necesarios.

1.12. Contenidos del programa / Course contents

PROGRAMA SINTTICO TEMA I: Magnitudes y unidades. Clculo vectorial. TEMA II: Cinemtica. TEMA III: Dinmica de una partcula. TEMA IV: Trabajo, energa y gravitacin. TEMA V: Dinmica de un sistema de partculas. TEMA VI: Movimiento ondulatorio. TEMA VII: Mecnica de fluidos. TEMA VIII: Termodinmica. PROGRAMA DETALLADO TEMA I: MAGNITUDES y UNIDADES. CLCULO VECTORIAL.

Contenidos Tericos y Prcticos Magnitudes fsicas y dimensiones. Sistemas de unidades. Clculo vectorial. Objetivos y Capacidades a Desarrollar

Conocer el significado de las dimensiones de una magnitud, as como las magnitudes y unidades fundamentales y su relacin con las magnitudes y unidades derivadas.

Conocer y diferenciar las magnitudes escalares y vectoriales.

Conocer el clculo vectorial necesario para la descripcin de fenmenos fsicos sencillos.

TEMA II: CINEMTICA.

Contenidos Tericos y Prcticos Sistemas de referencia. Posicin, velocidad y aceleracin. Descripcin del movimiento de una partcula en una dimensin. Descripcin del movimiento de una partcula en dos y tres dimensiones (movimiento circular y movimiento parablico).

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Objetivos y Capacidades a Desarrollar

Conocer las definiciones de desplazamiento, velocidad y aceleracin, y la relacin entre ellas.

Ser capaz de describir el movimiento de una partcula en una dimensin.

Ser capaz de describir el movimiento de una partcula en dos y tres dimensiones utilizando clculo vectorial.

Ser capaz de utilizar los conceptos de velocidad y aceleracin para la resolucin de problemas.

TEMA III: DINMICA DE UNA PARTCULA

Contenidos Tericos y Prcticos Tipos de interacciones. Ley de la inercia (1 Ley de Newton) y definicin general de fuerza. Ley fundamental de la Mecnica Newtoniana (2 Ley de Newton). Cantidad de movimiento e Impulso. Ley de accin y reaccin (3 Ley de Newton). Tipos de fuerzas. Momento de una fuerza. Momento angular. Objetivos y Capacidades a Desarrollar

Comprender el concepto de fuerza.

Comprender el significado de las leyes de Newton as como sus implicaciones en diferentes circunstancias.

Conocer las definiciones de los momento lineal, impulso, momento de una fuerza y momento angular.

Ser capaz de identificar los tipos de fuerzas responsables de los distintos movimientos.

Ser capaz de aplicar las leyes de Newton para la resolucin de problemas.

TEMA IV: TRABAJO, ENERGA Y GRAVITACIN

Contenidos Tericos y Prcticos Trabajo. Potencia. Energa Cintica. Fuerzas conservativas y no conservativas. Energa Potencial. Conservacin de la energa mecnica. Fuerzas centrales. Interaccin gravitatoria. Objetivos y Capacidades a Desarrollar

Conocer las definiciones de trabajo, potencia, energa cintica y energa potencial.

Saber aplicar la ley de conservacin de la energa en la resolucin de problemas.

Saber explicar cualitativamente el movimiento de partculas a partir de las curvas de energa potencial.

Conocer la definicin de fuerza central, y su implicacin en el movimiento de partculas sometidas a ella.

Saber aplicar las definiciones de campo y potencial gravitatorio para resolver problemas de cuerpos sometidos a campos gravitatorios.

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TEMA V: DINMICA DE UN SISTEMA DE PARTCULAS

Contenidos Tericos y Prcticos Sistema de partculas. Centro de masas. Conservacin del momento lineal. Colisiones. Rotacin. Momento de Inercia. Conservacin del momento angular. Slido rgido: equilibrio del slido rgido. Objetivos y Capacidades a Desarrollar

Saber calcular el centro de masas de un sistema y conocer sus implicaciones en la dinmica de los sistemas de partculas.

Conocer la extensin de las magnitudes estudiadas en la dinmica de una partcula a los sistemas de partculas.

Saber aplicar las leyes de la conservacin de la energa y del momento lineal a los sistemas de partculas.

Saber aplicar las leyes de la conservacin del momento angular al slido rgido.

Saber resolver problemas de equilibrio del slido rgido.

TEMA VI: MOVIMIENTO ONDULATORIO

Contenidos Tericos y Prcticos Tipos de oscilaciones. Movimiento Armnico Simple (MAS). Movimiento ondulatorio. Superposicin de ondas. Ondas estacionarias. Tipos de ondas. Objetivos y Capacidades a Desarrollar

Conocer con detalle las caractersticas del movimiento armnico simple.

Conocer las caractersticas del movimiento ondulatorio.

Saber interpretar el fenmeno de ondas estacionarias como superposicin de ondas.

Saber distinguir entre ondas transversales y ondas longitudinales. TEMA VII: MECNICA DE FLUIDOS

Contenidos Tericos y Prcticos Densidad y presin de un fluido. Principio de Pascal. Principio de Arqumedes. Ecuacin de continuidad. Ecuacin de Bernouilli. Viscosidad de un fluido. Flujo viscoso y flujo laminar. Objetivos y Capacidades a Desarrollar

Conocer las magnitudes que caracterizan un fluido ideal.

Disponer de los fundamentos tericos que describen la esttica y la dinmica de fluidos ideales.

Conocer la descripcin de un fluido real en base a la viscosidad.

Saber resolver problemas de fluidos ideales y reales.

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TEMA VIII: TERMODINMICA

Contenidos Tericos y Prcticos Temperatura y calor. Transmisin de calor. Introduccin a la Fsica Estadstica: Teora Cintica. Calor y trabajo en termodinmica. Energa interna. Primera ley de la Termodinmica. Entropa. Segunda ley de la Termodinmica. Procesos trmicos. Objetivos y Capacidades a Desarrollar

Conocer los conceptos de temperatura, calor y trabajo.

Conocer las leyes de transmisin de calor segn sus tipos.

Conocer y saber interpretar la primera ley de la Termodinmica como una ley de conservacin.

Comprender el concepto de entropa, y saber formular la segunda ley de la Termodinmica.

Saber resolver problemas que involucren procesos trmicos.

1.13. Referencias de consulta / Course bibliography

a) TIPLER, P.A. y MOSCA, G., Fsica para la Ciencia y la Tecnologa, 5 edicin, Ed. Revert, 2005.

b) ALONSO, M. y FINN, E.J., Fsica, Ed. Addison Wesley Iberoamericana, 1995. c) SERWAY, R.A. y JEWETT Jr., J.W., Fsica, 3 edicin, Ed. Thomson, 2003. d) SEARS, F.W., ed, Fsica Universitaria, 11 edicin, Ed. Pearson-Addison

Wesley, 11 edicin 2004. e) OHANIAN, H.C. y MARKERT, J.T, Fsica para Ingeniera y Ciencias, McGraw

Hill, 2009. Pgina Web de la Asignatura:

http://portal.uam.es/portal/page/profesor/epd2_asignaturas/asig16385

Soporte en Moodle

2. Mtodos docentes / Teaching methodology

La enseanza y el aprendizaje de la asignatura se estructurarn por medio de clases tericas y clases prcticas de resolucin de problemas.

Actividades Presenciales

- Clases tericas En las clases tericas el profesor explicar los conceptos esenciales contenidos en el programa de la asignatura, invitando a los alumnos a participar con preguntas. En las clases tericas se sugerirn tambin los

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mtodos de resolucin de problemas, as como algunas de las directrices a seguir, en su caso, en los trabajos de los seminarios.

- Clases prcticas Las clases prcticas estarn orientadas hacia la resolucin de problemas especficos derivados de la aplicacin del contenido de las clases tericas. Los problemas se propondrn previamente a los alumnos para que intenten resolverlos con anterioridad. En la clase prctica, los alumnos podrn resolver y explicar los problemas a los dems compaeros.

- Controles Peridicos Peridicamente, se podrn efectuar controles escritos, a modo de exmenes breves, que formarn parte de la evaluacin de la asignatura y consistirn en la resolucin de uno o varios problemas y/o alguna cuestin terica.

Actividades Dirigidas

- Trabajos individuales o en grupo Como parte de las clases prcticas, se podrn proponer trabajos a los estudiantes, que estos realizarn individualmente o en grupo. Los estudiantes debern desarrollar un tema a partir de referencias bibliogrficas. Los temas propuestos sern siempre de profundizacin y/o ampliacin de los conceptos bsicos de las clases tericas y se expondrn, a modo de seminario, ante los compaeros.

- Tutoras Durante las tutoras, se atendern las dudas de los alumnos.

3. Tiempo de trabajo del estudiante / Student workload

N de horas Porcentaje

Presencial

Clases tericas 30 h (20%)

50% = 75 horas Clases prcticas / Seminarios 30 h (20%)

Realizacin de controles peridicos y exmenes 7,5 h (5%)

Tutoras y Plan de Accin Tutorial 7,5 h (5%)

No presencial

Estudio semanal y preparacin de controles y exmenes

75h (50%) (5 h.x15 semanas)

50% = 75 horas

Carga total de horas de trabajo: 25 horas x 6 ECTS 150 h

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4. Mtodos de evaluacin y porcentaje en la calificacin final / Evaluation procedures and weight of components in the final grade

Descripcin detallada del procedimiento para la evaluacin. Para superar la asignatura, el alumno debe demostrar que:

- Comprende los principales conceptos de la Fsica y su articulacin en leyes,

teora y modelos. - Utiliza con soltura las estrategias necesarias para resolver problemas,

seleccionando y aplicando los conceptos fsicos necesarios. - Conoce las herramientas matemticas necesarias para resolver e interpretar

correctamente los resultados de un determinado supuesto fsico y saber analizar con rigor las ecuaciones matemticas mediante las cuales se expresan las diversas leyes fsicas.

- Expresa en las unidades correctas las diversas magnitudes que se encuentran en la Fsica.

Todo lo anterior ser evaluado a travs de la resolucin continuada de los problemas planteados o trabajos propuestos en las clases prcticas, tanto oralmente como por escrito, y de pruebas objetivas escritas.

Porcentaje en la calificacin final La calificacin final para superar la asignatura debe ser de 5 sobre 10. El porcentaje de cada uno de los apartados que forman parte de la calificacin, tal como se indic en el punto anterior, ser el siguiente: - Actividades y pruebas peridicas objetivas: 70% - Trabajos individuales, entrega de problemas resueltos, resolucin oral de

problemas en clase: 30% Convocatoria extraordinaria: En caso de que el alumno no haya aprobado la asignatura podr presentarse a la convocatoria extraordinaria. Esta constar de dos pruebas: - Examen terico-prctico en el que se evaluar el conocimiento de todos los Temas que componen la asignatura, y que representa el 70% de la nota. - Las actividades evaluables relacionadas con entregas peridicas de problemas, participacin en clase y trabajos no sern re-evaluables en la convocatoria extraordinaria, y se mantendr por tanto la calificacin obtenida en la evaluacin ordinaria.

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El estudiante que haya participado en menos de un 10% de las actividades de evaluacin, ser calificado en la convocatoria ordinaria como No evaluado.

5. Cronograma* / Course calendar

Tema

Tipologa

Horas Presenciales

Contact hours

Horas no presenciales

Independent study time

I

Clases Tericas 2 2

Clases Prcticas / Seminarios

2 2

II

Clases Tericas 4 4


4 4

III

Clases Tericas 4 4


4 4

IV

Clases Tericas 4 4


4 4

V

Clases Tericas 5 5


5 5

VI

Clases Tericas 4 4


4 4

VII

Clases Tericas 3 3


3 3

VIII

Clases Tericas 4 4


4 4

*Este cronograma tiene carcter orientativo.

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