Profesorado

Manuel Oliva Soriano.

Situación

Prerrequisitos

Haber realizado el bachillerato de Ciencia y Tecnólogia.

Contexto dentro de la titulación

Asignatura de primer curso relacionada con las asignaturas de: Mecánica
Técnica y de Fluidos (1ºcurso), Resistencia de Materiales (2º curso) y
Tecnología Mecánica y Mecanismos ( 2º curso).

Recomendaciones

Tener conocimientos básicos de Matemáticas: eccuaciones algebraicas, funciones
trigonométricas, exponenciales y logarítmicas, derivadas e integrales de
funciones, vectores.
Tener conocimientos básicos de Física: Cinemática y dinámica de la partícula.

Competencias

Competencias transversales/genéricas

INSTRUMENTALES
Capacidad de análisis y síntesis.
Capacidad de organizar y planificar.
Comunicación oral y escrita en lengua propia.
Conocimiento de informática en el ámbito de estudio.
Conocimiento de una lengua extranjera.
Resolución de problemas.
Toma de decisiones.

PERSONALES
Razonamiento crítico.
Trabajo en equipo.
Trabajo en un contexto internacional.
Trabajo en un equipo de caácter interdisciplinar.

SISTEMÁTICAS
Adaptación a nuevas titulaciones.
Aprendizaje autónomo.
Cpaciadad de aplicar los conocimientos en la práctica.
Creatividad.
Habilidad para trabajar de forma autónoma.
Sensibilidad hacia temas medioambientales.

Competencias específicas

• Cognitivas(Saber):

  Analizar sistemas utilizando balances de materia y energía·
  Tener conocimientos de matemáticas, física, química e ingeníeria·
  Realizar estudios bibliográficos y sintetizar resultados·
  Comparar y seleccionar alternativas técnicas·
  Saber interpretar los resultados de un análisis·
  Simular procesos y operaciones industriales·
  Tener capacidad de abstracción

• Procedimentales/Instrumentales(Saber hacer):

  Utilizar sotware relacionados con la asignatura·
  Integrar diferentes operaciones y procesos·
  Aplicar sistemas utilizando balances de materia y energía·
  Saber sintetizar los problemas.

• Actitudinales:

  Disciplina.
  Evaluación.
  Iniciativa.
  Mentalidad creativa.
  Participación.
  Responsabilidad.

Objetivos

Comprender el significado de las distintas magnitudes físicas.
Comprender correctamente los conceptos, principios y leyes de la mecánica y
electromagnetismo.
Resolver por distintos métodos un mismo problema físico.
Interrelacionar los contenidos con otros campos afines.
Saber aplicar estos objetivos a la ingeniería.

Programa

ASIGNATURA: FUNDAMENTOS FÍSICOS DE LA INGENIERÍA

ELEMENTOS MATEMÁTICOS
I. Elementos matemáticos. Magnitudes.

MECÁNICA
II. Cinemática del punto material. Dinámica del punto material
III. Ondas mecánicas. Vibraciones Mecánicas.
IV. Cinemática del sólido rígido. Dinámica del sólido rígido.

ELECTROMAGNETISMO
V. Campo eléctrico. Corriente eléctrica
VI. Campo magnético. Fuentes del Campo magnético.
VII. Inducción magnética. Corriente alterna.
VII. Ondas electromágneticas. Óptica.


ELEMENTOS MATEMÁTICOS
Lección 0
Magnitudes: escalares y vectoriales. Sistemas de coordenadas: cartesianas y
polares. Resolución de un triángulo: teorema del seno y coseno. Elementos de
una curva en el plano: longitud de un arco y radio de curvatura. Operaciones
vectoriales: producto escaler y vectorial. Análisis vectorial: derivada de un
vector e integral de un vector. El operador vectorial diferencial nabla:
gradiente, divergencia y rotacional.

- Aplicar conocimientos de matemáticas en física para ingeniería.
- Desarrollar destrezas en cálculos matemáticos.
- Conocer las magnitudes físicas en el sistema internacional e inglés.

MECÁNICA
II. CINEMÁTICA Y DINÁMICA DEL PUNTO MATERAL
Lección 1
Concepto de punto material. Cinemática del punto material. Vectores de
posición, velocidad y aceleración. Algunos tipos de movimientos. Componentes
intrísecas de la aceleración. Movimiento circular. Relación entre la cinemática
lineal y angular. Movimiento relativo.

- Conocer y aplicar el movimiento relativo.

Lección 2
Conceptos de masa, cantidad de movimiento y momento angular. Principios de
Newton del movimiento. Energía cinética y potencial. Fuerzas conservativas y
disipativas. Trabajo: equivalencia entre el trabajo y la energía. Principio de
conservación de la energía mecánica. Fuerzas de rozamiento y viscosas. Balance
de energía. Potencia instantanéa y media. Diagrama del cuerpo libre.

Lección 3
Sistema de partículas. Centro de masas. Principios de conservación: cantidad
de movimiento y momento angular. Colisiones.

- Adquirir destreza en la resolución de aplicaciones fundamentadas en los
principios de Newton.
- Mostrar métodos alternativos para la resolución de una aplicación mediante
dinámica y balance de energía.


III. ONDAS MECÁNICAS. VIBRACIONES MECÁNICAS
Lección 4
Movimiento armónico simple. Concepto de onda mecánica. La perturbación y su
propagación: características.Efecto Doppler.
Introducción a las vibraciones mecánicas: Sistema con un solo grado de
libertad. Vibraciones libres: sin amortiguamiento y, con amortiguamiento.
Forzadas sin amortiguamiento y, con amortiguamiento. Fénomenos de resonancia.

- Conocer los modelos simples apropiados en el estudio de las vibraciones.
- Mostrar la importancia del principio de superposición.
- Poner de manifiesto las aplicaciones reales que tienen los fenómenos de
pulsación y efecto Doppler en muchos aparatos de medida.

VI. CINEMÁTICA Y DINÁMICA DEL SÓLIDO RÍGIDO
Lección 5
Cinemática de máquinas y mecanismos. Aplicaciones.

Lección 6
Sistema de puntos materiales. Impactos. Centro de masas. Momentos de inercia.
Teorema de Steiner. Ecuación fundamental de la dinámica del sólido rígido.
Rotación. Rodadura. Trabajo. Energía cinética y potencial. Balance de energía.
Potencia.

- Familiarizarse con los mecanismos de transmisión de piezas conectadas y sus
movimientos relativos.

ELECTROMAGNETISMO

CAMPO ELÉCTRICO. CORRIENTE ELÉCTRICA
Lección 7
Carga eléctrica. Ley de Coulomb. Principio de superposición.
Campo eléctrico debido a la distribución de cargas puntuales y distribuidas.
Movimientos de cargas en un campo eléctrico. Flujo. ley de Gauss. Potencial
eléctrico. Trabajo y energía eléctrostática.

- Ejercitarse en obtener los campos electrostáticos de cargas discretas y de
distribución continua a partir de la ley de Coulomb.

Lección 8
Conceptos: densidad de corriente e intensidad de corriente. Ley de Ohm:
conductividad y resistencia eléctrica. Asociación de resistencias. Amperímetros
y voltímetros. Generadores de corrientes: fuerza electromotriz y resistencia
interna. Energía eléctrica y potencia.

- Conocer la importancia de la ley de Ohm y señalar el marco de
validez de la misma.

Lección 9
Análisis de circuitos en corriente contínua.Elementos de circuítos.
Condensadores y capacidad. Análisis de circuítos eléctricos. Reglas de
Kirchhoff. Método de nodos. Método de mallas.

- Adquirir destreza en la resolución de
-Anáilis de circuitos c.c. por distintos métodos.

CAMPO MAGNÉTICO. FUENTES DEL CAMPO MAGNÉTICO
Lección 10
Magnetismo.Movimiento de cargas puntuales: fuerza magnética y campo magnético.
Conductores de corriente: fuerza en un campo magnético debido a conductores de
corriente. Espiras. Momento magnético.

- Conocer la influencia de los campos magnetostáticos sobre cargas móviles y
conductores de corriente. Así como sus aplicaciones.

Lección 11
Leyes fundamentales del campo magnético.Ley de Biot-Savat.
Aplicación a distrobuciones de corriente de geometria sencilla. ley de Ampère.
Aplicaciones de la ley de Ampère a distribuciones de corriente con simetria.
Fuerzas entre corrientes y ley de Gauss.

- Dar a conocer las distintas fuentes
del campo magnético.
- Aplicar la ley de Biot-Savat a conductores con simetrias
sencillas.
- Reseñar la diferencia entre la circulación del campo magnético y
del campo eléctrico.

INDUCCIÓN MAGNÉTICA. CORRIENTE ALTERNA
Lección 12
Fénomenos de Inducción. Ley de Faraday-Lenz. Fuerza electromotriz induciada por
movimiento. Generadores y alternadores. Campos eléctricos inducidos. Inducción
magnética. Fuerza electromotriz inducida.

- Resaltar que la ley de Ampère y la ley de Faraday relacionan los campos
eléctricos y magnéticos.

Lección 13
Circuitos en corriente alterna. Oscilaciones electromagnéticas y circuitos en
corriente alterna. Circuitos RLC: diagrama factoriales.

- Adquirir destreza en la resolución de circuitos en corriente
alterna por distintos métodos.
ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS. ÓPTICA
Lección 14
Ondas electromagnéticas.Transversalidad de los campos eléctricos y magnéticos.
Espectro electromagnético.

- Resaltar la ortogonalidad de los campos ondulatorios eléctricos y magnéticos.

Lección 15
Introducción a la Óptica física.Óptica geométrica: marco restrictivo de la
óptica geométrica: Leyes de reflexión y refracción. Imágenes por reflexión en
espejo y refracción en lentes. Dispositivos ópticos.

- Resaltar las condiciones de validez de la óptica geométrica y las leyes en
que se fundamentan.

Actividades

Tutorías personalizadas en pequeños grupos.
Realización de trabajos individuales y en grupo.

Distribución de horas de trabajo del alumno/a

Nº de Horas (indicar total): 198

• Clases Teóricas: 42  
• Clases Prácticas: 21  
• Exposiciones y Seminarios: 4  
• Tutorías Especializadas (presenciales o virtuales):
  • Colectivas: 10  
  • Individules: 0  
• Realización de Actividades Académicas Dirigidas:
  • Con presencia del profesorado: 0  
  • Sin presencia del profesorado: 13  
• Otro Trabajo Personal Autónomo:
  • Horas de estudio: 94  
  • Preparación de Trabajo Personal: 14  
  • ...
     
• Realización de Exámenes:
  • Examen escrito: 9  
  • Exámenes orales (control del Trabajo Personal): 0  

Técnicas Docentes

Criterios y Sistemas de Evaluación

Pruebas escritas.
Prácticas de laboratorio. Prácticas de ordenador.
Resolución de propblemas propuestos.
Exposición de trabajos.
CRITERIOS DE EVALUACIÓN Y CALIFICACIÓN
Examen escrito: 80%
Prácticas de laboratorio y prácticas de ordenador: 15%
Exposición de trabajos: 5%

Recursos Bibliográficos

BIBLIOGRAFÍA PARA EL ESTUDIO DE MECÁNICA
A. Bedford y W. L. Fowler: Mecánica para ingeniería Vol. 1y 2. Addison-Wesley
1996F.
P. Beer y E. R. Jhonston. Mecánica vectorial para ingenieros Vol. 1 y 2.
Ed. McGraw-Hill 1993
BIBLIOGRAFÍA PARA EL ESTUDIO DE ELECTROMANETISMO
V. Serrano, G. García y C. Gutierrez: Electricidad y Magnétismo. Pearson 2001
P. A. Ttipler y G. Mosca Vol ! y 2. Ed. Reverté 2005