G4031101 - Física I (Formación Básica) - Curso 2013/2014

Información

• Créditos ECTS
• Créditos ECTS: 6.00
• Total: 6.0
• Horas ECTS
• Clase Expositiva: 33.00
• Clase Interactiva Laboratorio: 12.00
• Clase Interactiva Seminario: 4.00
• Horas de Titorías: 2.00
• Total: 51.0

Outros Datos

• Tipo: Materia Ordinaria Grao RD 1393/2007
• Departamentos: Física Aplicada
• Áreas: Física Aplicada
• Centro: Facultade de Ciencias [L]
• Convocatoria: 1º Semestre de Titulacións de Grao/Máster
• Docencia e Matrícula: Primeiro Curso (1º 1ª vez)

Profesores

Nome	Coordinador
FRAGA LOPEZ, FRANCISCO JOSE.	SI
LOPEZ FERNANDEZ, MANUEL.	NON
PROUPIN CASTIÑEIRAS, JORGE.	NON

Horarios

Nome	Tipo Grupo	Tipo Docencia	Horario Clase	Horario exames
Grupo /CLE_01	Ordinario	Clase Expositiva	SI	SI
Grupo /CLIL_01	Ordinario	Clase Interactiva Laboratorio	SI	NON
Grupo /CLIS_01	Ordinario	Clase Interactiva Seminario	SI	NON
Grupo /TI-ECTS01	Ordinario	Horas de Titorías	SI	NON
Grupo /TI-ECTS02	Ordinario	Horas de Titorías	SI	NON

Programa

Existen programas da materia para os seguintes idiomas:

Castelán

Galego

Inglés

Obxectivos da materia
Analizar desde o punto de vista teórico e práctico os principios dá Física que se refiren a sistemas de equilibrio, análise estructural, sólido ríxido, elasticidade e mecánica de fluídos e ondas, ademais de promover e desenvolver o carácter científico do alumno.


Contidos
BLOQUE TEMÁTICO I: TEORÍA DE CAMPOS
TEMA 1: TEORÍA DE CAMPOS

Magnitudes vectoriais. Suma de vectores. Produto escalar, vectorial e mixto. Momento dun vector respecto dun punto e dun eixe. Gradiente dunha función escalar e derivada direccional. Circulación dun campo de vectores. Fluxo dun campo de vectores a través dunha superficie. Diverxencia dun campo de vectores. Rotacional dun campo de vectores.


BLOQUE TEMÁTICO II: MECÁNICA

TEMA 2: SISTEMAS EN EQUILIBRIO E MECÁNICA DO SÓLIDO RÍXIDO

Introdución á cinemática da partícula. Centro de masas e propiedades. Cálculo de centros de masas. Teoremas de Pappus-Guldin. Cinemática do sólido ríxido. Movementos elementais do sólido ríxido: traslación, rotación. Dinámica do sólido ríxido. Momento lineal. Teorema de conservación. Momento angular. Teorema de conservación.- Momentos de inercia. Propiedades. Radio de xiro. Teorema de Steiner. Cálculo de momentos de inercia. Movemento combinado de rotación e traslación dun sólido ríxido. Traballo e enerxía cinética de rotación e traslación. Conservación da enerxía mecánica..

TEMA 3: INTRODUCIÓN O ANÁLISE ESTRUTURAL

Concepto de equilibrio. Estática analítica. Estruturas articuladas planas: definición e hipótese de deseño.- Métodos de resolución analíticos: método dos nós e de dás seccións ou Ritter. Estruturas espaciais simples: hipótese de deseño e resolución. Estudo do equilibrio en bastidores e máquinas. Estática de vigas: definición e tipos. Forzas e momentos internos en vigas.-Tipos de cargas aplicados a unha viga.-Cálculo de reaccións nos apoios- Ecuacións e diagramas dá forza cortante e do momento flector.- Relacións entre carga distribuída, forza cortante e momento flector.


BLOQUE TEMÁTICO III: MECÁNICA DOS MEDIOS CONTINUOS

TEMA 4: TEORÍA DA ELASTICIDADE


Introdución: sistemas de materiais reais. Esforzos e tensións no interior dun sólido.- Deformacións: Deformación por un esforzo axial. Deformación por esforzo axial de compresión. Deformación por variación da temperatura. Deformación por esforzo cortante.- Relación entre tensións e deformacións: comportamentos elásticos e inelásticos. Tensións normais: Módulo de Young e Coeficiente de Poisson. Tensións tanxenciais: módulo de rixidez. Módulo e coeficiente de compresibilidade.- Relación entre L/Lo, S/So, V/Vo . Elasticidade por torsión pura: Constante de torsión.- Sólido sometido a tres tensións normais ás súas caras.- Enerxía de deformación.- Elasticidade por flexión plana: elástica dunha viga isostática.


TEMA 5: ESTÁTICA DE FLUÍDOS

Introdución. Fluídos ideais: concepto e propiedades.?Definición de presión.?Ecuación fundamental da hidrostática.Principio de Pascal: aplicacións. Forzas sobre superficies mergulladas. Centros de presións. Forza contra un dique: equilibrante. Principio de Arquímedes. Estabilidade.

TEMA 6: DINÁMICA DE FLUÍDOS

Introdución. Fluídos en movemento. Réxime de movemento dun fluído. Conservación da masa: ecuación de continuidade. Conservación da enerxía: ecuación de Bernouille. Aplicacións. Teorema da cantidade de movemento. Movemento de fluídos reais. Viscosidade. Medidas de viscosidades. Número de Reynolds: velocidade crítica. Réxime turbulento. Réxime laminar: distribución de velocidades nun tubo e lei de Poiseuille. Perdas de carga nunha condución: continuas e locais.? Movemento de sólidos no seo de fluídos: lei de Stokes e efecto Magnus..


TEMA 7: MOVEMENTO OSCILATORIO

Introdución. Cinemática do movemento armónico simple (MAIS). Ecuación básica do movemento armónico simple. Superposición de MAS: mesma frecuencia; diferente frecuencia. Osciladores axustados. Oscilacións amortiguadas. Oscilacións forzadas.


PRÁCTICAS

Medidas d0 centro de gravidade
Determinación da velocidades en corpos
Coeficientes de rozamento
Elasticidade (módulos de Young).
Tubo de Venturi e de Prandl para o cálculo de velocidades e presións de fluídos.
Determinación de viscosidades
Conservación da enerxía nun disco

Bibliografía básica e complementaria
BLOQUE TEMÁTICO I: TEORÍA DE CAMPOS

Bibliografía específica.

BELEDENZ, A.; BERNABEU, J.;Pastor, C.: Magnitudes, vectores y campos.UPV. 1988.

BLOQUE TEMÁTICO II: MECÁNICA

Bibliografía específica.

BEER, F.P.; JOHNSTON, E.R. Jr.: Mecánica para Ingenieros: Dinámica y Estática (2 vol.). Ed. McGraw-Hill, 2007.
HIBBELER, R.C.: Mecánica Vectorial para Ingenieros: Dinámica y Estática (2 vol.). Ed. Prentice Hall, 2004.
MERIAM, J.L.; KRAIGE, L.: Mecánica para Ingenieros: Dinámica y Estática (2 vol.). Ed. Reverté, 2000.
VAZQUEZ, M.; LOPEZ, E.: Mecánica para Ingenieros: Dinámica y Estática. Ed. Noela, 1998.
VIAN, J.G.: Física Fundamental: Mecánica y Ondas. (tomo I). Ed. Servicio Editorial de la Universidad del País Vasco, 1990.

BLOQUE TEMÁTICO III: MECÁNICA DOS MEDIOS CONTINUOS

Bibliografía específica.

GERE, J.M.; TIMOSHENKO, S.P.: Mecánica de Materiales. Ed. International Thomson Editores, 1998.
GILES, R.V.; EVETT, J.B.; LIU, C.: Mecánica de los Fluídos e Hidráulica. Ed. McGraw-Hill, 1994.
STREETER,V.L.; WYLIE, E.B.: Mecánica de los Fluídos. Ed. McGraw-Hill, 1990.

BLOQUE TEMÁTICO IV: MECÁNICA DE ONDAS
Bibliografía específica.

SEARS, F.W.; ZEMANSKY, M.W.; YOUNG, H.D.; FREEDMAN, R.A.: Física Universitaria. Ed. Addison Wesley, 2009.
VIAN, J.G.: Física Fundamental: Mecánica y Ondas. (tomo I). Ed. Servicio Editorial de la Universidad del País Vasco, 1990.


Competencias
Competencias:
Comprensión e dominio dos conceptos básicos sobre as leis xerais da mecánica con especial atención ao sólido ríxido e ás ondas. Introdución á análise estructural e á teoría da elasticidade. Principios básicos da estática de fluídos. E a súa aplicación para a resolución de problemas propios da enxeñaría.

Resultados da aprendizaxe:
Distinguir entre magnitudes escalares e vectoriais. Saber determinar a incerteza de resultados experimentais obtidos directa e indirectamente. Saber describir calquera tipo de movemento dunha partícula. Saber describir os diferentes tipos de movemento dun sólido. Saber aplicar as ecuacións de Newton e os teoremas de conservación a partículas, sistemas e sólidos ríxidos. Saber aplicar a teoría da elasticidade a distintos tipos de materiais frecuentemente utilizados en enxeñaría. Saber aplicar as leis da mecánica a Fluídos. Saber describir o movemento oscilatorio. Saber presentar unha boa memoria de laboratorio con análise dos seus datos experimentais, coherencia coa física da práctica e conclusións.


Metodoloxía da ensinanza
Nas clases de teoría explícanse os conceptos teóricos establecidos no programa da materia, tratando de seguir unha metodoloxía que facilite a adquisición dos coñecementos por parte dos alumnos. Nas clases de seminario analizaranse e discutirán os problemas propostos previamente aos alumnos mediante boletíns. Nas prácticas aplícanse os coñecementos e conceptos adquiridos polo alumno nas clases teóricas e de seminario. As prácticas realizaranse no laboratorio en grupos de dous alumnos. Nas titorías en grupo e personalizadas realizarase un seguimento da comprensión e dificultades que ten o alumno sobre os diferentes coñecementos adquiridos, procurando resolver todas as dúbidas e problemas que lle xurdiron. Tamén se propoñerán tarefas de reflexión e aplicación a sectores industriais da vida real.
Sistema de evaluación
A realización das prácticas da asignatura é obrigatoria, e se evalúa o caderno de prácticas que debe presentar cada grupo.
Exames: Farase un exame final. En xeral, os exames constan dunha parte teoría-cuestións e doutra de problemas, cada unha das cales puntúase sobre 10, e se promedia entre ambas sempre que a cualificación de cada parte non sexa inferior a catro. En caso contrario, o exame está suspenso coa nota máis baixa.
Tendo en conta que a nota final da materia pode chegar a 10, a avaliación continua (asistencia e actividade en clase, boletíns de casos prácticos e traballos) supoñerá 2 puntos, e a realización das prácticas e a súa memoria ata 1 punto. Polo tanto, o exame final contará como máximo 7 puntos (Ex.: un 10 no exame supoñerá un 7 para o cálculo da nota final, que será 10 si alcánzanse os 3 puntos na avaliación continua e prácticas. Por baixo de 5 no exame. Supoñerá automaticamente suspender a materia, e non ter en conta a cualificación da avaliación continua e prácticas).

Tempo de estudo e traballo persoal

Actividade Horas traballo do alumno
Clases maxistrales 46.5
Seminario 6
Prácticas Lab. 13.5
Titorías Grupo 3
Titorías Ind. 10
Traballos Grupo
Caderno Prácticas
Sub Total
Realización exames e revisión 15
Total 94

Recomendacións para o estudo da materia
- Realizar os exercicios e cuestións propostas.
- Consultar os libros recomendados polo profesor.