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 Guía docente de la asignatura FÍSICA I Titulación: Grado en Tecnologías Industriales Curso 2012‐2013 Guía Docente 1. Datos de la asignatura Nombre FÍSICA I Materia Física Módulo Materias básicas Código Titulación Plan de estudios Centro Tipo Periodo lectivo 512101002 Grado en Tecnologías Industriales 2009 Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial Obligatoria Cuatrimestral Curso 1º Idioma Castellano ECTS 6 Horas / ECTS 30 Carga total de trabajo (horas) Horario clases teoría Aula
Horario clases prácticas Lugar
180 2. Datos del profesorado Profesor responsable Carlos F. González Fernández Departamento Física Aplicada Área de conocimiento Física Aplicada Ubicación del despacho Teléfono Correo electrónico URL / WEB Departamento de Física Aplicada. ETSII. 1ª planta Fax
[email protected] Horario de atención / Tutorías Consultar en el tablón de anuncios del departamento Ubicación durante las tutorías Departamento de Física Aplicada 3. Descripción de la asignatura 3.1. Presentación En la asignatura Física I se establecen los fundamentos de la mecánica y de la termodinámica, es decir, se desarrollan los conceptos y leyes básicas de la cinemática y de la dinámica, en relación con la partícula, los sistemas de partículas y el sólido rígido, así como los principios de la termodinámica. Esta base formativa es imprescindible a la hora de afrontar con éxito conocimientos más especializados que se le exigirá al futuro ingeniero en cursos superiores, además de potenciar competencias instrumentales y sistémicas. 3.2. Ubicación en el plan de estudios La asignatura Física I se estudia en el primer cuatrimestre del primer curso 3.3. Descripción de la asignatura. Adecuación al perfil profesional El conocimiento y uso del método científico en general, y la aplicación lógica de los principios y leyes de la física es una de las bases en la que se sustentará el futuro ingeniero en la realización, con el adecuado rigor, de su actividad profesional. 3.4. Relación con otras asignaturas. Prerrequisitos y recomendaciones No existen requisitos previos para cursar la asignatura. Se recomienda haber cursado la asignatura “Física” en el Bachillerato. 3.5. Medidas especiales previstas 4. Competencias 4.1. Competencias específicas de la asignatura Comprensión y dominio de los conceptos básicos sobre las leyes generales de la mecánica y termodinámica, y su aplicación para la resolución de problemas propios de la ingeniería. 4.2. Competencias genéricas / transversales COMPETENCIAS INSTRUMENTALES x T1.1 Capacidad de análisis y síntesis X T1.2 Capacidad de organización y planificación X T1.3 Comunicación oral y escrita en lengua propia T1.4 Comprensión oral y escrita de una lengua extranjera X T1.5 Habilidades básicas computacionales X T1.6 Capacidad de gestión de la información X T1.7 Resolución de problemas T1.8 Toma de decisiones COMPETENCIAS PERSONALES T2.1 Capacidad crítica y autocrítica T2.2 Trabajo en equipo X 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 la multiculturalidad T2.7 Sensibilidad hacia temas medioambientales T2.8 Compromiso ético COMPETENCIAS SISTÉMICAS X T3.1 Capacidad para aplicar los conocimientos a la práctica X T3.2 Capacidad de aprender X T3.3 Adaptación a nuevas situaciones X T3.4 Capacidad de generar nuevas ideas (creatividad) T3.5 Liderazgo T3.6 Conocimiento de otras culturas y costumbres X T3.7 Habilidad de realizar trabajo autónomo T3.8 Iniciativa y espíritu emprendedor T3.9 Preocupación por la calidad T3.10 Motivación de logro 4.3. Competencias específicas del Título COMPETENCIAS ESPECÍFICAS DISCIPLINARES x E1.1 Conocimiento en las materias básicas y tecnológicas que capaciten al alumno para el aprendizaje de nuevos métodos y teorías, le proporcionen una gran versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones y asimile los futuros avances tecnológicos que la industria necesite incorporar para la mejora de sus productos y procesos E1.2 Capacidad para concebir, organizar, y dirigir empresas de producción y servicios, así como otras instituciones en todas sus áreas funcionales y dimensiones: técnica, organizativa, financiera y humana, con una fuerte dimensión emprendedora y de innovación. E1.3 Capacidad de asesorar, proyectar, hacer funcionar, mantener y mejorar sistemas, estructuras, instalaciones, sistemas de producción, procesos, y dispositivos con finalidades prácticas, económicas y financieras E1.4 E1.5 Desarrollar una visión integral de la compañía que no se limite a los aspectos puramente técnicos, sino que abarque desde el punto de vista estratégico hasta el operativo de la organización, para toda la cadena de valor orientada hacia la calidad total. Gestionar, evaluar y mejorar sistemas de información basados en tecnologías de la información y las telecomunicaciones. E1.6 Valorar la importancia de la gestión de la experiencia, el conocimiento y la tecnología como factores clave para la mejora de la competitividad en el entorno actual. COMPETENCIAS PROFESIONALES E2.1 Experiencia laboral mediante convenios Universidad‐Empresa E2.2 Experiencia internacional a través de programas de movilidad 4.4. Resultados del aprendizaje Al finalizar la asignatura, el alumno deberá ser capaz de: UNIDAD DIDÁCTICA I: I.1 Comprobar mediante análisis dimensional la homogeneidad de las leyes físicas I.2 Resolver problemas de análisis dimensional I.3 Distinguir los diferentes tipos de magnitudes I.4 Operar con vectores I.5 Definir y calcular las magnitudes físicas asociadas a los diferentes tipos de movimiento I.6 Resolver problemas de cinemática y movimiento relativo I.7 Definir y calcular las magnitudes físicas asociadas a la dinámica I.8 Resolver problemas de dinámica en general I.9 Definir, describir y calcular los diferentes tipos de energía, y las relaciones entre ellas y con el trabajo I.10 Resolver problemas mediante tratamiento energético y mediante el cálculo de trabajos I.11 Definir y calcular las magnitudes asociadas al movimiento oscilatorio I.12 Resolver problemas de movimiento oscilatorio UNIDAD DIDÁCTICA II: II.1 Definir sistema de partículas II.2 Explicar y calcular las magnitudes asociadas a los sistemas de partículas II.3 Resolver problemas de sistemas de partículas: cálculo del c.m.; choques II.4 Describir el concepto de sólido rígido II.5 Calcular magnitudes asociadas al sólido rígido II.6 Resolver problemas dinámica del sólido rígido II.7 Resolver problemas mediante tratamiento de sistemas de fuerzas II.8 Resolver problemas de estática en general II.9 Resolver problemas de movimiento plano II.10 Calcular momentos de inercia UNIDAD DIDÁCTICA III: III.1 Describir el equilibrio termodinámico III.2 Definir la temperatura III.3 Resolver problemas calorimétricos III.4 Definir magnitudes termodinámicas III.5 Enunciar y aplicar los principios de la termodinámica III.6 Calcular magnitudes termodinámicas en procesos termodinámicos III.7 Resolver problemas de termodinámica aplicando los principios de la misma III.8 Calcular rendimientos de ciclos termodinámicos III.9 Calcular variaciones de entropía en distintos procesos 5. Contenidos 5.1. Contenidos según el plan de estudios Magnitudes. Unidades. Vectores. Cinemática. Dinámica. Gravitación. Movimiento relativo. Fuerzas de inercia. Trabajo y energía. Movimiento oscilatorio. Sistema de partículas. Dinámica del sólido rígido. Estática. Equilibrio termodinámico. Temperatura. Primer Principio de la Termodinámica. Segundo Principio de la Termodinámica 5.2. Programa de teoría UNIDAD DIDÁCTICA I: MECÁNICA DE LA PARTÍCULA 1.‐ MAGNITUDES. UNIDADES. VECTORES 2.‐ CINEMÁTICA 3.‐ DINÁMICA. FUERZAS. GRAVITACIÓN 4.‐ MOVIMIENTO RELATIVO. FUERZAS DE INERCIA 5.‐ TRABAJO Y ENERGÍA 6.‐ MOVIMIENTO OSCILATORIO UNIDAD DIDÁCTICA II: MECÁNICA DE LOS SISTEMAS DE PARTÍCULAS. SÓLIDO RÍGIDO 7.‐ DINÁMICA DE UN SISTEMA DE PARTÍCULAS 8.‐ DINÁMICA DEL SÓLIDO RÍGIDO. SISTEMAS DE FUERZAS 9.‐ ESTÁTICA DEL SÓLIDO RÍGIDO 10.‐ DINÁMICA DEL MOVIMIENTO PLANO UNIDAD DIDÁCTICA IV: TERMODINÁMICA 11.‐ TEMPERATURA Y CALOR 12.‐ PRIMER PRINCIPIO DE LA TERMODINÁMICA 13.‐ SEGUNDO PRINCIPIO DE LA TERMODINÁMICA 5.3. Programa de prácticas ‐ Introducción a la teoría de errores ‐ Introducción al laboratorio virtual ‐ Medidas de precisión ‐ Conservación de la energía ‐ Ley de Hooke. Movimiento oscilatorio ‐ Momentos de inercia ‐ Calorímetro 5.4. Resultados del aprendizaje detallados por Unidades Didácticas (opcional) 5.5. Programa resumido en inglés (opcional) Quantities and Units. Vectors. Kinematics. Dynamics. Newton’s Laws. Gravitation. Relative Motion. Work and Energy. Oscillations. Dynamics and Statics of Rigid Bodies. Temperature. The First Law of Thermodynamics. The Second Law of Thermodynamics. 6. Metodología docente 6.1. Actividades formativas de E/A Actividad Trabajo del profesor Clases de teoría Trabajo del estudiante Presencial: No presencial: Clases de problemas Presencial: ECTS 0,8 0,8 No presencial: Presencial Prácticas de laboratorio Tutorías No presencial: 0,4 0,25 Presencial: 0,2 No presencial: Trabajo/estudio individual del alumno Presencial: 3,4 No presencial: Presencial: Actividades de evaluación 0,15 No presencial: No presencial: 6,0 7. Evaluación 7.1. Técnicas de evaluación Instrumentos PRUEBAS ESCRITAS PRÁCTICAS DE LABORATORIO Realización / criterios 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. Ponderación 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 Objetivos de aprendizaje (4.4) evaluados I.1 a I.12 II.1 a II.8 III.1 a III.7 I.8, I.10, I.12, II.6, III.3 7.2. Mecanismos de control y seguimiento Tutorías  Ordinarias: atención individual.  Activas: atención a pequeños subgrupos de alumnos previamente citados. o Son tutorías de apoyo y participación, que además propician el seguimiento de la asignatura a lo largo del cuatrimestre. En ellas se resuelven dudas, y se insiste en los aspectos de la materia de mayor importancia o dificultad, tanto de teoría como de problemas. o La asistencia es voluntaria. o Los subgrupos se forman con alumnos de primera matrícula. Los alumnos de segundas matrículas también se pueden incorporar a los anteriores si así lo desean. Informes de prácticas Trabajo en equipo presencial Problemas propuestos Trabajo de investigación Evaluación sumativa Evaluación formativa Seminario de Problemas Clase de prácticas Clases de teoría sultados esperados del aprendizaje (4.4) Clase de problemas 3. Resultados esperados / actividades formativas / evaluación de los resultados (opcional) Semana
Temas o actividades
(visita, examen
parcial, etc.)
1
2
3
4
5
6
7
8
10
9
11
12
13
14
15
Periodo de exámenes
Otros
TOTAL HORAS
TOTAL NO PRESENCIALES
TOTAL
HORAS
ENTREGABLES
No convencionales
Trabajos / informes en grupo
ACTIVIDADES PRESENCIALES
Trabajos / informes individuales
Estudio
TOTAL NO CONVENCIONALES
Exposición de trabajos
Evaluación
Evaluación formativa
Convencionales
Visitas
Seminarios
Tutorías
Trabajo cooperativo
TOTAL CONVENCIONALES
Aula informática
Laboratorio
Clases problemas
Clases teoría
8. Distribución de la carga de trabajo del estudiante ACTIVIDADES NO
PRESENCIALES
9. Recursos y bibliografía 9.1. Bibliografía básica Teoría: Alonso M. y Finn E. J., “FÍSICA” (Volumen 1) Ed. Addison & Wesley Iberoamericana S.A. (USA) (1995). De Juana, J.M., “Física general” (Volumen 1) Pearson Education, Madrid (2003). González Fernández C. F., “FUNDAMENTOS DE MECÁNICA” Ed. Reverté, S. A., Barcelona (2009). Ortega M. R., “LECCIONES DE FÍSICA (Mecánica 1, 2, 3 y 4)” Ed. Autor, Córdoba (2006). Serway R. A. J. Y Jewett W. jr. “FÍSICA” (tomo 1) Thomson editores, Madrid (2005). Tipler P. A. y Mosca G., “FÍSICA para la ciencia y la tecnología” (volumen 1) Ed. Reverté, S.A. Barcelona (2008). Problemas: Acosta Menéndez E., Bonis Téllez C. y López Pérez N., “PROBLEMAS DE FÍSICA RESUELTOS”). Ed. Balnec. Madrid (2003). Arenas Gómez, A., “Problemas de Física I” Ed. Autor. Madrid (2010). Burbano de Ercilla S., Burbano García E. y Gracia Muñoz C., “PROBLEMAS DE FÍSICA” Ed. Tébar S. L., Madrid (2007). Fidalgo J. A. y Fernández M. R., “MIL PROBLEMAS DE FÍSICA GENERAL” Ed. Everest S.A. León (1994). Manglano, J. L., “Problemas de Física I” Universidad Politécnica de Valencia. Valencia (2009). 9.2. Bibliografía complementaria Consulta y ampliación: GONZÁLEZ FERNÁNDEZ, C.F. Dinámica vectorial de los cuerpos rígidos [en línea]. Cartagena: Universidad Politécnica, 2012. Disponible en: http://hdl.handle.net/10317/2667 9.3. Recursos en red y otros recursos Aula virtual