FISICA DE FLUIDOS

FISICA DE FLUIDOS

GRADO EN FISICA

1. Datos de la asignatura

(Fecha última modificación: 21-07-17 21:38)
Código
100837
Plan
ECTS
4.50
Carácter
OBLIGATORIA
Curso
4
Periodicidad
Primer Semestre
Área
FÍSICA DE LA TIERRA
Departamento
Física Fundamental
Plataforma Virtual

Campus Virtual de la Universidad de Salamanca

Datos del profesorado

Profesor
Luis Jesús Rivas Soriano
Grupo/s
sin nombre
Departamento
Física Fundamental
Área
Física de la Tierra
Centro
Fac. Ciencias
Despacho
Nº 18
Horario de tutorías

Se fijarán de acuerdo con los horarios

URL Web
-
E-mail
ljrs@usal.es
Teléfono
923294436

2. Sentido de la materia en el plan de estudios

Bloque formativo al que pertenece la materia.

Mecánica

Papel de la asignatura.

Asignatura obligatoria del grado en Física

Perfil profesional.

Al ser una asignatura obligatoria, es fundamental en cualquier perfil vinculado al Grado en Física.

3. Recomendaciones previas

ASIGNATURAS QUE SE RECOMIENDA HABER CURSADO PREVIAMENTE:

  • Mecánica I y II
  • Termodinámica I y II
  • Análisis Matemático I y II
  • Ecuaciones  diferenciales

4. Objetivo de la asignatura

  • Conocer las ecuaciones de la hidrodinámica tanto para fluidos ideales como para fluidos viscosos.
  • Comprender la formación y propagación de ondas en fluidos.
  • Conocer las inestabilidades hidrodinámicas más importantes y comprender las nociones fundamentales de la turbulencia.
  • Ser capaz de describir y estudiar la transferencia de calor en fluidos.
  • Ser capaz de resolver problemas en este contexto.

5. Contenidos

Teoría.

TEMA

SUBTEMA

Consideraciones previas

Sistema de ecuaciones de la física de fluidos: conservación de momento, masa y energía

Tema 1:Fluidos ideales: ecuación de Euler.

Ecuación del movimiento de un fluido ideal (Ecuación de Euler).

Flujos de energía y momento.

Estática de fluidos.

Flujos estacionario e irrotacional.

Flujo incompresible.

 

Tema 2: Ondas en fluidos ideales. Ondas de choque

Ondas de gravedad.

Ondas de presión.

Propagación de perturbaciones en un gas móvil.

Superficies de discontinuidad. Ondas de choque

 

 

 

 

Tema 3: Fluidos viscosos: ecuación de Narvier-Stokes

Tensor de esfuerzos viscosos.

Ecuación del movimiento de un fluido viscoso. Ecuación de Narvier-Stokes.

Disipación de energía por viscosidad.

Ley de similaridad. Análisis de escala.

 

Tema 4: Inestabilidades hidrodinámicas.

Estabilidad e inestabilidad: conceptos básicos.

Ejemplos de sistemas fluidos inestables.

Desarrollo de la turbulencia.

 

Tema 5: Transferencia de calor: disipación y convección

Conducción de calor.

Ecuación general de transferencia de calor.

Casos particulares: flujos incompresibles y fluidos en equilibrio mecánico.

Inestabilidad del equilibrio mecánico. Convección

 

Tema 6: Fenómenos de superficie.

Tensión superficial.

Fórmula de Laplace.

Equilibrio mecánico entre medios adyacentes. Capilaridad

Superficies de separación entre medios en movimiento.

6. Competencias a adquirir

Básicas / Generales.

1. CB-2: Saber aplicar los conocimientos físicos a su trabajo o vocación de una forma profesional y poseer las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro del área de la Física.

2.  CB-3: Tener la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes, dentro del área de la Física, para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética.

3. CB-5: Haber desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores en Física con un alto grado de autonomía

1. CG-1: Desarrollar las capacidades de análisis y de síntesis con el objeto de poder abstraer las propiedades estructurales de la realidad física distinguiéndolas de aquellas puramente ocasionales y poder inferirlas, comprobarlas o refutarlas con experimentos u observaciones físicas.

 2. CG-2: Incrementar la capacidad de organización y planificación con el objeto de resolver con éxito el problema analizado.

 3. CG-3: Desarrollar la capacidad de razonamiento crítico para poder identificar analogías entre fenómenos físicos diferentes y ser capaz de construir modelos físicos, así como poder detectar errores en razonamientos, aproximaciones o cálculos incorrectos.

4. CG-4: Ser capaz de plantear y resolver problemas físicos obteniendo una descripción no sólo cualitativa sino también cuantitativa y con el grado de precisión que sea requerido del fenómeno físico en cuestión.

Específicas.

1.  CE-1: Tener una buena comprensión de la Física de Fluidos, localizando en su estructura lógica y matemática, su soporte experimental y el fenómeno físico que puede ser descrito a través de ellos.

 2.  CE-2: Haberse familiarizado con las áreas más importantes de la Física de Fluidos, no sólo a través de su importancia intrínseca, sino por la relevancia dentro de la Física y sus aplicaciones

 3.  CE-3: Saber formular las relaciones funcionales y cuantitativas de la Física de Fluidos en lenguaje matemático y aplicar dichos conocimientos a la resolución explícita de problemas.

 4.  CE-4: Ser capaz de evaluar claramente los órdenes de magnitud, de desarrollar una clara percepción de las situaciones que son físicamente diferentes, pero que muestran analogías, permitiendo por lo tanto el uso de soluciones conocidas a nuevos problemas.

5.  CE-7: Ser capaz de identificar lo esencial de un proceso / situación y establecer un modelo del mismo; el graduado debería ser capaz de realizar las aproximaciones requeridas con el objeto de reducir el problema hasta un nivel manejable; pensamiento crítico para construir modelos físicos.

7. Metodologías

METODOLOGÍA

DESCRIPCIÓN

Clases magistrales de teoría

Se expondrá el contenido teórico de los temas en clases presenciales para transmitir a los estudiantes los conocimientos ligados a las competencias previstas.

Clase magistrales de problemas

Los conocimientos teóricos se fijarán por medio de clases prácticas de resolución de problemas. Se desarrollarán los conceptos clave por medio de problemas especialmente diseñados al efecto, de forma que los estudiantes adquieran las competencias previstas

Seminarios  

Como complemento a las clases de teoría y problemas los estudiantes podrán exponer las dificultades y dudas que les hayan surgido, tanto en la comprensión de la teoría como en la resolución de los problemas. En los seminarios se fomentará la discusión entre los estudiantes para aclarar todas las cuestiones. En los seminarios también expondrán los trabajos realizados por los alumnos.

Realización y exposición de Trabajos

A partir de las clases teóricas y de problemas los alumnos habrán de realizar trabajos personales supervisados por el profesor. Los trabajos consistirán en el desarrollo de cuestiones no tratadas en clase magistral y su posterior presentación al resto de los estudiantes y el profesor.

8. Previsión de Técnicas (Estrategias) Docentes

9. Recursos

Libros de consulta para el alumno.

Libros de consulta para el alumno

TÍTULO

AUTOR

EDICIÓN

LUGAR DE PUBLICACIÓN

TIPO DE RECURSO

SIGNATURA

Fluid Mechanics

L. Landau, E. Lifshitz

Pergamon Press, 1959

Oxford

Libro texto basico

AZ/PO/530 LAN cou

Fluid dynamics for physicists

T. Faber

Cambridge University Press ,2004

Cambridge

Libro texto basico

AZ/PO/531.5 FAB flu

 

 

 

 

 

Introducción a la dinámica de fluidos

G. Batchelor

Centro Publicaciones Ministerio Medio Ambiente, 1997

Madrid

Librto texto basico

AZ/PO/531.5 BAT int

Hydrodynamic stability

P. Drazin, W. Reid

Cambridge University Press, 1982

Cambridge

Texto complementario

AZ/531.32 DRA hyd

 

 

 

 

 

 

                   

                   

10. Evaluación

Consideraciones generales.

La evaluación de las competencias de la materia se basará principalmente en el trabajo continuado, controlado periódicamente con diferentes instrumentos de evaluación, y conjuntamente con una prueba escrita final.

Criterios de evaluación.

La evaluación valorará la adquisición de las competencias de carácter teórico y práctico que se comprobará tanto por actividades de evaluación continua como por una prueba escrita final.

Las actividades de evaluación continua supondrán 30% de la nota total de la asignatura. La prueba escrita final será un 70% de la nota total de la asignatura. Para poder superar la asignatura se requiere que la calificación obtenida en esta prueba supere el 40% de la nota máxima de la prueba.

Instrumentos de evaluación.

Se utilizarán los siguientes:

Evaluación continua:

•  · CLASES, SEMINARIOS Y TUTORIAS: Se valorará la asistencia a las clases y a las tutorías y la participación activa en los seminarios. Serán un 10% de de la nota total de la asignatura.

•     ·  ELABORACIÓN Y EXPOSICIÓN DE TRABAJOS, Y DEMAS EJERCICIOS: Se valorará tanto la elaboración como la exposición de los mismos. Serán un 20% de la nota total de la asignatura.

Prueba escrita: Al finalizar el curso se realizará un examen escrito que contendrá tanto preguntas de tipo conceptual como de problemas y en la que se evaluarán los objetivos de aprendizaje adquiridos por los estudiantes. Será un 70% de la nota total de la asignatura. Para poder superar la asignatura, se requiere que la calificación obtenida en esta prueba escrita supere el 40% de la nota máxima de la prueba

Recomendaciones para la evaluación.

Para la adquisición de las competencias previstas en esta materia se recomienda la asistencia y participación activa en todas las actividades programadas

Recomendaciones para la recuperación.

Se realizará una prueba escrita de recuperación que servirá para recuperar la parte de la nota correspondiente a la prueba escrita final.

11. Organización docente semanal