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Nombre de la Asignatura
Bases Físicas del Medio Ambiente
Código de la Asignatura
45001102
Tipo de Asignatura
Troncal
Nivel
Primer Ciclo
Curso en que se imparte
Primer curso
Semestral/Trimestral
Nº de horas asignadas
Nombre del Profesor/a
Francisco Luzón Martínez
Objetivo de la Asignatura/Competencias
Prerrequisitos
Contenido (programa)
II.- INTRODUCCIÓN A LA ASIGNATURA
Bases Físicas del Medio Ambiente es una asignatura del primer curso de la
Titulación de Licenciado en Ciencias Ambientales del Plan de Estudios del 2000, que
se imparte en la Facultad de Ciencias Experimentales de la Universidad de Almería,
posee carácter troncal y duración anual. Constituye una introducción a la Mecánica,
Ondas, Fluidos, Termología, Electricidad y Magnetismo, disciplinas científicas
englobadas dentro de los conocimientos que comprende la Física Clásica. Se
pretende que el desarrollo de los contenidos indicados en este programa se lleve a
cabo con el rigor y profundidad adecuados al nivel académico donde se encuentra la
asignatura. Por otra parte, al impartirse en primer curso, es conveniente establecer
que su desarrollo sirva para homogeneizar los conocimientos de Física de los
alumnos que se disponen a iniciar esta titulación. Por último, podemos afirmar que
se trata de una asignatura de carácter fundamental en la formación del estudiante
que será referencia básica en otras asignaturas posteriores de la Licenciatura como
Bases de la Ingeniería Ambiental,
Producción de Energía, Climatología y
Meteorología, o Contaminaciones Físicas.
III.- VOLUMEN DE TRABAJO
-
Número de horas de trabajo del alumno según tabla adjunta al final de este documento.
-
Se ha tenido en cuenta que hasta un 30% de la docencia en créditos LRU puede ser
impartida como enseñanza dirigida.
Horas/curso
ASISTENCIA A CLASES TEORICAS
75
PREPARACIÓN Y ESTUDIO CLASES TEÓRICAS
75 x 2 = 150
ASISTENCIA A CLASES PRÁCTICAS
22
PREPARACIÓN INFORMES CLASES PRÁCTICAS
22 X 1 = 22
ASISTENCIA
A
CLASE
PARA
ORIENTACIÓN
DE 2
SEMINARIOS
PREPARACIÓN DE SEMINARIOS
8
PRESENTACIÓN Y DISCUSIÓN DE SEMINARIOS
2
ACTIVIDADES
ON-LINE
(SIMULACIONES
CON
PC; 12
PARTICIPACIÓN EN FOROS;...)
ASISTENCIA A TUTORÍAS PRESENCIALES
10
TUTORÍAS VIRTUALES
5
PREPARACIÓN EXAMEN PRÁCTICAS
4
PREPARACIÓN EXAMEN TEORÍA
2 X 5 = 10
REALIZACIÓN DE EXÁMEN DE PRÁCTICAS
2
REALIZACIÓN DE EXÁMENES DE TEORÍA
2x3=6
TOTAL VOLUMEN DE TRABAJO 330
IV.- OBJETIVOS GENERALES
-
Presentar un visión general y unificada de la Física.
-
Conocer y comprender los conceptos, leyes y teorías básicos de la Física relevantes para los
estudios de CC. Ambientales.
-
Comprender la naturaleza del conocimiento y método científico.
-
Saber emplear los conocimientos de Física en la resolución de problemas que surgen en el
desarrollo de la profesión de Licenciado en CC. Ambientales.
-
Transmitir al alumno el carácter teórico-experimental de la disciplina, introduciéndole en los
métodos de medida y experimentación.
-
Acostumbrar al estudiante al manejo de datos experimentales, a su ordenación, su
representación y su correcto tratamiento.
-
Comprender la naturaleza de la Física y sus limitaciones, así como sus complejas
interacciones con la tecnología y la sociedad, valorando la necesidad de preservar el medio
ambiente.
V.- CONTENIDOS
Introducción. Magnitud y Dimensión. Vectores y campos.
Mecánica. Dinámica del sólido rígido. Movimiento Armónico.
Ondas. Movimiento ondulatorio. El Sonido.
Fluidos. Estática de Fluidos. Fenómenos de Superficie. Dinámica de Fluidos Ideales.
Dinámica de Fluidos Viscosos.
Termodinámica. Principio Cero. Primer Principio. Segundo Principio. Cambios de fase.
Electromagnetismo. Campo eléctrico en el vacío. Campo eléctrico en la materia.
Corriente continua. Campo magnético en el vacío. Campo magnético en la materia.
Inducción electromagnética. Corrientes alternas. Ondas electromagnéticas.
VI.- HABILIDADES SOCIALES
Capacidad para trabajar individualmente y en grupo a la hora de enfrentarse a situaciones
problemáticas.
Capacidad de construir un texto científico comprensible y organizado.
Capacidad para evaluar científicamente la información proveniente de diferentes fuentes para
formarse una opinión propia, y expresarse críticamente sobre problemas actuales relacionados
con el medio ambiente.
VII.- TEMARIO Y PLANIFICACIÓN TEMPORAL
TEMA
1
2
3
4
horas
Magnitud y Dimensión. Magnitudes físicas. Cantidad y unidad. 2
Magnitudes fundamentales y derivadas. Ecuación de dimensiones.
Homogeneidad de las ecuaciones físicas.
Vectores y campos. Álgebra vectorial. Concepto de campo. 3
Representación de campos escalares y vectoriales. Conceptos
de gradiente, circulación y flujo.
Sistemas de Coordenadas.
Dinámica del sólido rígido. Definición de sólido rígido. 4
Movimiento general de un sólido rígido. Energía cinética del
sólido rígido. Momento de inercia. Momento angular de un
sólido rígido. Teorema de Steiner para ejes paralelos. Ecuación
fundamental de la dinámica de rotación del sólido rígido.
Aplicaciones.
Oscilaciones. Introducción. Movimiento armónico. Fuerza 5
recuperadora. Energía mecánica en un movimiento armónico.
Composición
de
movimientos
armónicos.
Oscilaciones
amortiguadas y forzadas. Resonancia. Aplicaciones.
5
Movimiento ondulatorio. Introducción. Clasificación de las
ondas. Ondas armónicas. Ecuación de ondas. Velocidad de una
onda transversal en una cuerda. Energía transmitida por las
ondas. Interferencias. Ondas estacionarias. Principio de Huygens.
Reflexión y refracción.
6 El Sonido. Sonido. Tono y timbre. Intensidad. Velocidad del
sonido. Efecto Doppler. Ideas sobre el análisis de Fourier.
Aplicaciones.
7 Estática de Fluidos. Introducción. Concepto de presión.
Ecuación fundamental de la Estática de fluidos. Presión
atmosférica. Fluidos incompresibles: Principio de Pascal
y aplicaciones. Principio de Arquímedes. Flotación.
Aplicaciones.
8 Fenómenos de Superficie. Introducción. Tensión superficial. Formación de meniscos. Ángulo de contacto.
Presión debida a la curvatura. Ecuación de Laplace.
Formación de gotas. Capilaridad.
9 Dinámica de Fluidos Ideales. Introducción. Fluido ideal.
Ecuación de Continuidad. Ecuación de Bernouilli. Aplicaciones
de la ecuación de Bernouilli.
10 Dinámica de Fluidos Viscosos. Introducción. Viscosidad.
Número de Reynolds. Flujo interno. Ley de Hagen-
4
3
3
3
3
4
Poiseuille.Pérdida de carga. Flujo externo. Ley de Stokes.
11 Principio Cero. Introducción. Principio Cero. Temperatura.
Termómetros. Dilatación térmica.
12 Primer Principio. Introducción: noción de calor.
Capacidad calorífica y calor específico. Trabajo. Primer
Principio de la Termodinámica. Aplicaciones al gas ideal.
Entalpía. Análisis energético de los sistemas abiertos.
13 Segundo
Principio.
Introducción.
Máquinas
termodinámicas.
Segundo
Principio
de
la
Termodinámica. Entropía. Aplicaciones al gas ideal.
14 Cambios de fase. Introducción. Fusión-Solidificación.
Vaporización. Diagramas de fase y superficie PvT.
Conceptos de Higrometría.
15 Campo eléctrico en el vacío. Introducción. Ley de Coulomb.
4
5
3
4
3
Campo eléctrico. Ley de Gauss. Aplicaciones.
Energía potencial eléctrica. Potencial eléctrico.
16 Campo eléctrico en la materia. Introducción. Capacidad eléctrica y 3
condensadores. Dipolo eléctrico. Dieléctricos.
17 Corriente continua. Introducción: corriente eléctrica. Ley de Ohm 4
y resistencia eléctrica. Fuerza electromotriz. Energía eléctrica y
potencia. Reglas de Kirchhoff. Circuitos RC.
18 Campo magnético en el vacío. Introducción. Fuerza de Lorentz. 4
Aplicaciones. Dipolo magnético. Ley de Biot-Savart. Ley de
Ampère. Aplicaciones.
19 Campo magnético en la materia. Introducción. 2
Magnetismo en la materia. Materiales diamagnéticos,
paramagnéticos y ferromagnéticos.
20 Inducción electromagnética. Introducción. Ley de inducción de 3
Faraday-Lenz.
Fuerza
electromotriz
(f.e.m.)
inducida
por
movimiento. F.e.m. autoinducida. Coeficientes de autoinducción e
inducción mutua. Circuitos RL y LC.
21 Corrientes alternas. Introducción. Generador de corriente alterna. 3
Circuitos de corriente alterna.
22 Ondas
electromagnéticas.
Introducción.
Corriente
de 3
desplazamiento de Maxwell. Ecuaciones de Maxwell. Ondas
electromagnéticas
(oem).
Vector
de
Poynting.
Espectro
electromagnético.
Bibliografía recomendada
Bibliografía básica:
- Alonso, M., Finn, E.J. Física
Addison Wesley, 1995.
- Gettys, W.E., Keller, F.J. y Skove, M.J. Física Clásica y Moderna.
Ed. McGraw-Hill. Madrid, 1998.
- Luzón,F. y A. Posadas. Bases Físicas del Medio Ambiente: Prácticas. Serv.
Pub. Univ. Almería, 2001.
- Posadas, A. y F. Luzón. Bases Físicas del Medio Ambiente: Problemas. Serv.
Pub. Univ. Almería, 2000.
- Sears, F.W., Zemansky, M.W., Young, H.D. y Freedman, R.A.. Física
Universitaria. (Vol. 1)
Addison Wesley Longman, 1998.
- Sears, F.W., Zemansky, M.W., Young, H.D. y Freedman, R.A.. Física
Universitaria. (Vol. 2)
Addison Wesley Longman, 1999.
- Serway, R. Física (Vols. 1 y 2)
Ed. McGraw-Hill. México, 1997.
- Tipler, P. Física para la ciencia y la tecnología (Vols. 1 y 2)
Ed. Reverté. Barcelona, 1999.
Bibliografía complementaria:
- Feynman, R.P., Leighton, R.B, Sands M. Física (vol I): Mecánica, radiación y
calor.
Ed. Addison-Wesley Iberoamericana. México, 1987.
- Feynman, R.P., Leighton, R.B, Sands M. Física (vol II): Electromagnetismo y
materia.
Ed. Addison-Wesley Longman, México, 1998.
- French, A.P., Curso de Física del M.I.T. Tomo II, Vibraciones y Ondas
Ed. Reverté, S.A., 2000
- Ortega, M.R. Lecciones de Física. Mecánica 4.
Ed. Ortega, M.R. Universidad de Córdoba. 1996.
- Ortega, M.R. Lecciones de Física. Mecánica 1.
Ed. Ortega, M.R. Universidad de Córdoba. 1998.
- Ortega, M.R. Lecciones de Física. Mecánica 2.
Ed. Ortega, M.R. Universidad de Córdoba. 2000.
- Ortega, M.R. Lecciones de Física. Mecánica 3.
Ed. Ortega, M.R. Universidad de Córdoba. 2000.
- Palacios, J. Análisis dimensional
Espasa Calpe. 1964
- Reitz, J.R., Milford F.J., Christy, R.W. Fundamentos de la Teoría
Electromagnética
Addison-Wesley 1996
- White, F.M. Mecánica de Fluidos
McGraw-Hill, 1983
Métodos docentes
.- METODOLOGÍA
El desarrollo de la asignatura se estructura en torno a 3 sesiones de teoría a la semana durante el
primer cuatrimestre, y 2 durante el segundo. Se realizarán 11 sesiones de prácticas de 2 horas
cada una, siendo la primera sesión dedicada al tratamiento de datos experimentales. A lo largo
del curso los estudiantes realizarán Seminarios, con la orientación del profesor, que se
presentarán y discutirán en grupos. Por último, y durante el desarrollo del curso, los estudiantes
deberán realizar las prácticas virtuales e interactivas propuestas por el profesor bajo la plataforma
WebCT de EVA (Enseñanza Virtual de Almería; http://eva.ual.es).
XI.- EVALUACIÓN DEL APRENDIZAJE
Descripción de los procedimientos de recogida de información para la evaluación: trabajos,
prácticas, informes, exámenes; así como de los criterios que se utilizarán para derivar la
calificación.
- La evaluación de las prácticas se realizará mediante las memorias de cada una de las
prácticas llevadas a cabo, y mediante un examen final de laboratorio individual. Para ello, será
necesario presentar al inicio de cada sesión de laboratorio la memoria de la práctica anterior.
- Se realizarán dos exámenes de teoría: uno parcial en la mitad del curso, y otro final. En el
examen parcial se podrá eliminar la materia objeto de evaluación.
- Tanto las prácticas como la teoría deberán aprobarse para superar la asignatura.
- La nota final (NF) de la asignatura será el resultado de la siguiente fórmula:
NF = NT x 0.6 + NP x 0.2 + S x 0.1 + PC x 0.1
Donde NT: Nota de Teoría; NP : Nota de prácticas; S: Nota obtenida en desarrollo del Seminario;
PC : Nota por participación en clase (tutorías presenciales y virtuales; foros propuestos de temas
de la asignatura en curso on-line; realización de prácticas virtuales, etc.)
Tabla I.
Tipos de exámenes y evaluaciones
Idioma en que se imparte
Español