Guías Académicas

FISICA I

FISICA I

GRADO EN FISICA

Curso 2022/2023

1. Datos de la asignatura

(Fecha última modificación: 31-05-22 12:00)
Código
100800
Plan
ECTS
6.00
Carácter
BÁSICA
Curso
1
Periodicidad
Primer Semestre
Área
FÍSICA TEÓRICA
Departamento
Física Fundamental
Plataforma Virtual

https://moodle2.usal.es/

Datos del profesorado

Coordinador/Coordinadora
Dario Bettoni
Grupo/s
Único
Departamento
Física Fundamental
Área
Física Teórica
Centro
Fac. Ciencias
Despacho
T3301 Trilingüe (despacho 39)
Horario de tutorías
Concertar con el docente por email
URL Web
gracus.usal.es
E-mail
bettoni@usal.es
Teléfono
923 29 45 00 Ext. 1319
Profesor/Profesora
Mario Amado Montero
Grupo/s
Único
Departamento
Física Fundamental
Área
Física Teórica
Centro
Fac. Ciencias
Despacho
T3345 – 2ª planta Edificio Trilingüe – (Despacho: Nº 35)
Horario de tutorías
Concertar con el docente por email
URL Web
http://lbt.usal.es/
E-mail
mario.amado@usal.es
Teléfono
+34-923-294500, Ext. 1317

2. Sentido de la materia en el plan de estudios

Bloque formativo al que pertenece la materia.

Fundamentos de Física

Papel de la asignatura.

Es una asignatura obligatoria dentro del Grado en Física

Perfil profesional.

Es fundamental en cualquier perfíl profesional del grado en Física.

3. Recomendaciones previas

ASIGNATURAS QUE CONTINÚAN EL TEMARIO:

o   Física III  (rama Ciencias)

o   Física IV  (rama Ciencias)

o   Mecánica I

 

ASIGNATURAS QUE SE RECOMIENDA CURSAR SIMULTANEAMENTE:

o     Análisis Matemático I  (rama Ciencias)

o     Álgebra Lineal y Geometría I  (rama Ciencias)

o     Física II  (rama Ciencias)

o    Técnicas informáticas en Física

 

ASIGNATURAS QUE SE RECOMIENDA HABER CURSADO PREVIAMENTE:

o   Dado que es una asignatura del primer semestre del primer curso, no procede exigir ninguna asignatura previa

 

CONOCIMIENTOS PREVIOS

Conocimientos básicos de Física y Matemáticas a nivel de bachillerato.

4. Objetivo de la asignatura

  • Manejar los sistemas de unidades más usados en física y valorar la importancia del proceso de medida en el método científico
  • Manejar los esquemas conceptuales básicos de la Física: partícula,  sistema de referencia, energía, momento, leyes de conservación, puntos de vista microscópico y macroscópico, etc
  • Comprender las leyes de la dinámica de la partícula en una o varias dimensiones
  • Ser capaz de formular y resolver problemas físicos sencillos, identificando los principios físicos relevantes y usando estimaciones de órdenes de magnitud.
  • Comprender las leyes de la dinámica de rotación y las principales magnitudes involucradas: momento angular, momento de una fuerza, momento de inercia.
  • Identificar los conceptos de trabajo realizado por una fuerza y energía de un sistema.
  • Comprender las diferencias básicas relacionados con la mecánica clásica en contraposición a la relativista
  • Saber estructurar las fases de planteamiento, búsqueda de información y resolución de un problema físico
  • Desarrollar la capacidad de razonamiento crítico y de trabajo colaborativo
  • Conocer la importancia de la ciencia, y en particular de la física, en el desarrollo tecnológico de la sociedad

5. Contenidos

Teoría.

TEMA 1: Sistemas de unidades y Análisis dimensional.

o   Magnitudes escalares y vectoriales.

o   Análisis dimensional.

o   Sistemas de unidades.

o   Magnitudes adimensionales.

 

TEMA 2: Cinemática.

o   Vector de posición. Sistemas de coordenadas.

o   Velocidad. Derivada de un vector.

o   Aceleración. Componentes normal y tangencial.

o   Movimiento rectilíneo.

o   Composición de movimientos. Tiro parabólico.

o   Movimiento circular. Movimiento periódico

 

TEMA 3: Dinámica. Leyes de Newton.

o   Espacio, tiempo y geometría en mecánica newtoniana.

o   Primera Ley de Newton. Sistemas inerciales. Transformaciones de Galileo.

o   La segunda Ley de Newton. Masa inercial. Principio de equivalencia. Principio de determinación de Liouville. Momento lineal.

o   Tercera Ley de Newton. Acción y reacción.

o   Distintos tipos de fuerzas.

o   Momento Angular. Momento de una fuerza.

o   Gravitación.

 

TEMA 4: Trabajo y energía.

o   Trabajo en una dimensión. Energía cinética.

o   Fuerzas conservativas. Energía potencial.

o   Conservación de la energía.

o   Diagramas de energía. Puntos de equilibrio.  Puntos de retroceso.

o   Trabajo y energía para movimientos en el espacio.

 

TEMA 5: Sistemas de partículas. Teoremas de conservación.

o   Centro de masas. Movimiento del centro de masas.

o   Momento lineal, momento angular y energía de un sistema de partículas.

o   Sistemas de dos partículas. Colisiones.

 

TEMA 6: Sólido Rígido.

o   Ecuaciones del Movimiento de un Sólido Rígido.

o   Estática. Equilibrio de un Sólido.

o   Velocidad Angular. Momento Angular. Momento de inercia de un Sólido Rígido.

o   Cálculo del momento de inercia en sistemas simples.

o   Movimiento Plano.

o   Giróscopo.

 

TEMA 7: Introducción a la relatividad especial.

o   El Experimento de Michelson-Morley. Intentos de modificar el electromagnetismo.

o   Postulados de la relatividad especial. Transformaciones de Lorentz.

o   Consecuencias de la relatividad especial:  Dilatación temporal. Contracción de longitudes.

o   Tiempo propio.

o   Ley de Composición de velocidades.

      Energía y momento relativistas.

 

Apéndice: Elementos Matemáticos

o   Álgebra vectorial.

o   Derivación de funciones reales de variable real. Teorema de Taylor.

o   Integración de funciones reales de variable real.

o   Resolución de ecuaciones diferenciales elementales.

     Análisis vectorial. Gradiente, divergencia, rotacional.

6. Competencias a adquirir

Básicas / Generales.

CB-1: Demostrar poseer y comprender conocimientos en el área de la Física a partir de la base de la Educación Secundaria general y del Bachillerato, a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia en el estudio de la Física.

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.

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.

CB-4: Poder transmitir información, ideas, problemas y soluciones del ámbito del área de la Física a un público tanto especializado como no especializado.

CB-5: Haber desarrollado las habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores en Física.

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

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.

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

CG-5: Aprender de manera autónoma nuevos conocimientos y técnicas.

Específicas.

CE-1: Tener una buena comprensión de las teorías físicas básicas, localizando en su estructura lógica y matemática, su soporte experimental y el fenómeno físico que puede ser descrito a través de ellas.

CE-2: Haberse familiarizado con algunas de las áreas más importantes de la Física, no sólo a través de su importancia intrínseca, sino por la relevancia esperada en un futuro para la Física y sus aplicaciones, familiaridad con los enfoques que abarcan muchas áreas en Física.

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

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

7. Metodologías

Clases magistrales de teoría

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

 

Resolución de Problemas

Los conocimientos teóricos se fijaran 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.

 

Ejercicios propuestos

Las tutorías tienen como objetivo fundamental que los estudiantes puedan exponer las dificultades y dudas que les hayan surgido, tanto en la comprensión de la teoría como en la resolución de los problemas. Se fomentará la discusión entre los estudiantes para aclarar todas las cuestiones, tanto a nivel presencial como en tutorías on-line.

 

Actividades académicamente dirigidas

A partir de las clases teóricas y de  problemas, los alumnos habrán de realizar trabajos personales supervisados por el profesor. Los trabajos consistirán en la resolución individual de problemas y su posterior presentación al resto de los estudiantes en las clases de seminarios.

8. Previsión de Técnicas (Estrategias) Docentes

9. Recursos

Libros de consulta para el alumno.

Textos básicos:

"Mecánica". M. Alonso & E.J. Finn. Fondo Educativo Interamericano (1970).

"Física General". S. Burbano de Ercilla. Tébar (2006).

"Problemas de Física General". S. Burbano de Ercilla. Tébar (2006).

"Problemas de Física General". F.J. Bueche. McGraw Hill (Serie Schaun, 1986).

Textos complementarios:

"The Feynman Lectures on Physics". R.P. Feynman. Addison-Wesley (1966).

"Physics". P.A. Typler. Freeman (1992).

Otros textos:

"La Revolución Copernicana". T.S. Kuhn. Grupo Planeta (1996).

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

Studium

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, 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 50% de la nota máxima de la prueba.

Instrumentos de evaluación.

  • La evaluación continua representará el 30% de la nota final.
  • Una prueba escrita al finalizar el cuatrimestre.
  • La recuperación consistirá en una prueba escrita que supondrá el 100% de la nota.

 

Para poder superar la asignatura se requiere que la calificación obtenida supere el 50% de la nota máxima

Recomendaciones para la evaluación.

Revisar, comprender y subsanar las deficiencias detectadas en la evaluación, asistiendo a clases de tutoría si fuera necesario. Se realizará una prueba de recuperación con los mismos porcentajes de la convocatoria ordinaria.

Recomendaciones para la recuperación.

Revisar, comprender y subsanar las deficiencias detectadas en la evaluación, asistiendo a clases de tutoría si fuese necesario.