MECÁNICA Y TERMODINÁMICA

MECÁNICA Y TERMODINÁMICA

GRADO EN INGENIERÍA GEOLÓGICA PLAN 2016

1. Datos de la asignatura

(Fecha última modificación: 10-10-17 10:31)
Código
108601
Plan
2016
ECTS
6.00
Carácter
BÁSICA
Curso
1
Periodicidad
Primer Semestre
Área
FÍSICA APLICADA
Departamento
Física Aplicada
Plataforma Virtual

Campus Virtual de la Universidad de Salamanca

Datos del profesorado

Profesor
María Jesús Santos Sánchez
Grupo/s
1
Departamento
Física Aplicada
Área
Física Aplicada
Centro
Fac. Ciencias
Despacho
T3317 (Trilingüe)
Horario de tutorías

María Jesús Santos Sánchez: Lunes de 11:00 a 14:00, Martes de 16:00 a 19:00 (previa cita por correo electrónico)

Juan Antonio White Sánchez: Lunes de 17:00 a 21:00, Martes de 12:00 a 14:00

URL Web
http://diarium.usal.es/smjesus/
E-mail
smjesus@usal.es
Teléfono
923294500, ext. 6335
Profesor
Juan Antonio White Sánchez
Grupo/s
1
Departamento
Física Aplicada
Área
Física Aplicada
Centro
Fac. Ciencias
Despacho
Ed Trilingüe. Planta 2ª T3318
Horario de tutorías

María Jesús Santos Sánchez: Lunes de 11:00 a 14:00, Martes de 16:00 a 19:00 (previa cita por correo electrónico)

Juan Antonio White Sánchez: Lunes de 17:00 a 21:00, Martes de 12:00 a 14:00

URL Web
-
E-mail
white@usal.es
Teléfono
923 294436 Ext 6336

2. Sentido de la materia en el plan de estudios

Bloque formativo al que pertenece la materia.

Esta materia (= asignatura) pertenece al módulo formativo “Bases para la Ingeniería”,  que  a su vez está compuesto por 12 asignaturas.

Papel de la asignatura.

Es una materia que pertenece al bloque de formación básica dentro del Grado en Ingeniería Geológica. Sirve de base a las materias del módulo Ingeniería Mecánica y de los Materiales y las materias “Sismología e Ingeniería Sísmica” y  “Prospección Geofísica y Geoquímica”.

Perfil profesional.

Al ser una materia de carácter básico, es fundamental en cualquier perfil vinculado al Grado en Ingeniería Geológica.

3. Recomendaciones previas

Conocimientos básicos de Física y Matemáticas a nivel de bachillerato.

4. Objetivo de la asignatura

El objetivo general de la asignatura es revisar muchos de los conceptos de la Física que los alumnos han estudiado previamente en el bachillerato, presentándolos de manera que el alumno pueda aplicarlos al conocimiento de la Tierra y a la comprensión de los procesos geológicos.

Otros objetivos más específicos son

  • Revisar los conceptos de Mecánica estudiados en bachillerato, adaptándolos a las necesidades de un grado en ingeniería.
  • Estudiar el campo gravitatorio terrestre introduciendo conceptos como el geopotencial y el geoide.
  • Estudiar el movimiento oscilatorio en diversos sistemas físicos y la fenomenología de la física de ondas.
  • Introducir las ecuaciones y conceptos fundamentales en la Física de fluidos.
  • Presentar los principios de la Termodinámica.

5. Contenidos

Teoría.

 

  • Conceptos básicos: Sistemas de medida y análisis dimensional. Operaciones básicas con vectores. Componentes de un vector. Producto de vectores. Momentos de un vector deslizante. Derivación e integración de vectores.
  • Mecánica de una partícula: Movimiento en una dimensión. Movimiento en dos y tres dimensiones. Movimiento relativo. Leyes de Newton y sus aplicaciones. Fuerzas en la naturaleza. Fuerzas de rozamiento. Trabajo. Potencia. Energía cinética: teorema trabajo-energía cinética. Fuerzas conservativas y energía potencial. Análisis de curvas de energía potencial: equilibrio y estabilidad. Conservación de la energía.
  • Mecánica de sistemas de partículas: Centro de masas. Momento lineal. Conservación del momento lineal. Colisiones elásticas e inelásticas. Energía cinética rotacional. Momento de inercia. Momento angular de un sólido rígido y de un sistema de partículas. Segunda ley de Newton para la rotación. Conservación del momento angular. Trabajo y potencia de rotación. Teorema trabajo-energía  para la rotación. Condiciones de equilibrio estático de un sólido rígido. Propiedades elásticas de los materiales: tensión y deformación, módulos de elasticidad.
  • Interacción gravitatoria y campo gravitatorio terrestre: Introducción histórica. Leyes de Kepler. Ley de Newton de la gravitación universal y su relación con las leyes de Kepler. Energía potencial gravitatoria. Campo gravitacional terrestre. Aproximación esferoidal de la Tierra: introducción al potencial del elipsoide, el geopotencial y el geoide. Medida del campo gravitatorio terrestre: gravímetros.
  • Oscilaciones y ondas: Cinemática y dinámica del movimiento armónico simple. Movimiento armónico amortiguado. Oscilaciones forzadas y resonancia. Definición y tipos de ondas; introducción a las ondas sísmicas. Pulsos unidimensionales: función de onda;  principio de superposición; reflexión y transmisión de pulsos. Velocidad de propagación de ondas. Ecuación de onda. Ondas armónicas. Propiedades básicas de las ondas: principio de Huygens, atenuación geométrica, reflexión y refracción, polarización, efecto Doppler. Interferencias y pulsaciones. Ondas estacionarias. Análisis y síntesis de armónicos
  • Fluidos: Fluidos en reposo: densidad y presión; variación de la presión con la altura; principio de Pascal; medida de la Presión. Principio de Arquímedes. Fluidos en movimiento: ecuación de continuidad; ecuación de Bernouilli. Flujo viscoso.
  • Fundamentos de Termodinámica: Equilibrio térmico y temperatura. Escalas de temperatura. Ley de los gases ideales. Primer principio de la termodinámica: Energía interna. Capacidades caloríficas. Segundo principio de la termodinámica: Máquinas térmicas y refrigeradores. El ciclo de Carnot. Entropía.
  • Propiedades y procesos térmicos: Dilatación térmica. Ecuación de van der Waals e isotermas líquido-vapor. Transiciones y diagramas de Fase. Transmisión de Calor: conducción, convección y radiación.
  • Se realizan una serie de prácticas de laboratorio sobre distintos aspectos de la asignatura.

6. Competencias a adquirir

Específicas.

CE-1 Resolver problemas matemáticos, físicos y químicos relacionados con la Ingeniería Geológica.

Transversales.

CT-5 Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía.

7. Metodologías

Clases magistrales: Se expondrá el contenido teórico de los temas a través de clases presenciales, siguiendo libro de texto de referencia.

 

Clases prácticas: Los conocimientos teóricos se fijaran por medio de clases prácticas de resolución de problemas.

 

Actividades no presenciales: Se realizarán una serie de cuestionarios “on line” a través de la plataforma Studium de la Universidad. El objetivo fundamental de estos cuestionarios es la autoevaluación de los alumnos. También se planteará la lectura de material “on line” a través de la plataforma Studium.

 

Preparación de trabajos: Los alumnos tendrán que resolver y posteriormente entregar una serie de problemas propuestos.

 

Otras actividades (Laboratorio): Los alumnos realizarán una serie de prácticas de laboratorio sobre distintos aspectos de la asignatura, elaborando un informe de cada práctica en un cuaderno de laboratorio.

Para los alumnos que se matriculan por tercera vez en la asignatura y hayan superado en convocatorias anteriores las prácticas, se les da la posibilidad de bien repetir las mismas o bien realizar un trabajo de investigación/experimental distinto para recuperarlas.

8. Previsión de Técnicas (Estrategias) Docentes

9. Recursos

Libros de consulta para el alumno.

Libro de texto para la asignatura:

                     

  • TIPLER, P.A. y MOSCA, G.  (2005): “Física para la ciencia y la tecnología. Vol. I”. Ed. Reverté.

Otras referencias bibliográficas, electrónicas o cualquier otro tipo de recurso.

Otros libros:        

  • GETTYS, W.E.; KELLER, F.J. y SKOVE, M. J. (1991): “Física Clásica y Moderna”. Ed. McGraw-Hill.
  • SERWAY, R.A. (2004): “Física” Ed. Thomson.
  • LOWRIE, W. (1997): “Fundamental of Geophysics”. Cambridge University Press.

 

Material proporcionado a través la plataforma Studium de la USAL.

10. Evaluación

Consideraciones generales.

La evaluación de la adquisición de las competencias de la materia se basará principalmente en el trabajo continuado del estudiante, controlado periódicamente con diversos instrumentos de evaluación,  conjuntamente con un examen final.

Criterios de evaluación.

La evaluación se realiza a partir de las actividades llevadas a cabo por el alumno y de un examen final escrito. Para la calificación se seguirá el siguiente baremo:

                      

     Problemas propuestos: 10 % de la nota final

     Cuestionarios “on line”: 10 % de la nota final

     Cuaderno de laboratorio: 20 % de la nota final

     Examen final escrito (60 % de la nota final):

  • 1 tema de teoría a desarrollar: 15 % de la nota final
  • 5 cuestiones teórico prácticas: 15 % de la nota final
  • 3 problemas: 30 % de la nota final

 

Para superar la asignatura es imprescindible aprobar el cuaderno de laboratorio y obtener al menos un 4 sobre 10 en el examen final escrito

Instrumentos de evaluación.

Los instrumentos de evaluación se llevarán a cabo a través de diferentes actividades:

 

Actividades de evaluación continua:

  • Al finalizar cada tema se propondrán algunos Problemas para entregar. Su calificación supondrá  un 10 % de la nota final.
  • Se plantearán una serie de cuestionarios on line a través de la plataforma Studium. Su calificación supondrá  un 10 % de la nota final.
  • Al terminar las prácticas de la asignatura se entregará un cuaderno de laboratorio. Su calificación supondrá  un 20 % de la nota final.

 

Examen:

  • Se realizará en la fecha prevista en la planificación docente y tendrá una duración aproximada de 3 horas. Su calificación supondrá  un 60 % de la nota final.

 

Además se valorarán positivamente los siguientes aspectos:

  • Participación en las tutorías de la asignatura tanto presenciales como on line.
  • Motivación e interés en las clases y el laboratorio.

 

Alumnos que se matriculan por segunda o tercera vez

  • Para los alumnos que se matriculan por segunda vez en la asignatura y hayan superado en la convocatoria anterior las prácticas, se les conserva la nota correspondiente a esta parte sin que sea necesario repetir las mismas.
  • Para los alumnos que se matriculan por tercera vez en la asignatura y hayan superado en convocatorias anteriores las prácticas, se les da la posibilidad de bien repetir las mismas o bien realizar un trabajo de investigación/experimental distinto para recuperarlas. Tanto el informe de Laboratorio como el correspondiente al trabajo de investigación  supondrá un 20% de la nota final.

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 y el uso de las tutorías tanto presenciales como “on line”.

Recomendaciones para la recuperación.

Se realizará una prueba escrita de recuperación en la fecha prevista en la planificación docente. Además, se establecerá un proceso para la recuperación de la parte de evaluación continua.

11. Organización docente semanal