Guía docente de Física General I (2951114)

Se recomienda repasar conceptos básicos de Mecánica (Fuerza, Leyes de Newton, Trabajo y Energía), Fluidos (Densidad, Presión, Principio de Arquímedes), Vibraciones y ondas, Sistemas de Unidades y Matemáticas (Funciones trigonométricas, Álgebra vectorial y Cálculo diferencia e integral).

Este repaso se puede hacer a partir de los Cursos cero de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Granada: https://cursos-0-fc-ugr.github.io/Fisica/.

Bases conceptuales de Mecánica, Ondas y Termodinámica.

• Objetivos generales:
• Conocer las características fundamentales de las magnitudes de la Física.
• Conocer las bases conceptuales de Mecánica, Ondas y Termodinámica.
• Saber aplicar los conocimientos adquiridos de Física y Matemáticas a la resolución de problemas físicos.
• Capacidad de interpretación de fenómenos físicos reales: aproximación y modelado, resolución e interpretación de resultados.
• Formar graduados capaces de observar, catalogar y modelar los fenómenos de la naturaleza a través de sus conocimientos sobre las distintas ramas de la Física, posibilitando su acceso al mercado laboral en puestos de nivel de responsabilidad medio-alto o bien continuar estudios, con un alto grado de autonomía, en disciplinas científicas o tecnológicas.
• Desarrollar en los estudiantes una clara percepción de situaciones aparentemente diferentes pero que muestran evidentes analogías físicas, lo que permite la aplicación de soluciones probadas a nuevos problemas. Para ello es importante que el estudiante, además de dominar las teorías físicas, adquiera un buen conocimiento y dominio de los métodos matemáticos y numéricos más comúnmente utilizados.
• Potenciar en los estudiantes la capacidad de identificar los elementos esenciales de un proceso o una situación completa que le permita construir un modelo simplificado que describa, con la aproximación necesaria, el objeto de estudio y posibilite realizar predicciones sobre su evolución futura. Así mismo, debe ser capaz de comprobar la validez del modelo introduciendo las modificaciones necesarias cuando se observen discrepancias entre las predicciones y las observaciones.
• Trasmitir la relevancia de la Física en el panorama de la Ciencia actual así como el importante papel que ésta juega en el desarrollo tecnológico de nuestra sociedad.
• Inculcar al alumno una visión de la Física como parte integrante de la Educación y la Cultura que le permita reconocer su presencia en la Naturaleza a través de la Ciencia, la Tecnología y el Arte.

• Tema 1. Ampliación de la Dinámica de Newton.
  • Cinemática. Descripción matemática del movimiento. Componentes intrínsecas de la aceleración. Tipos de movimiento.
  • Principios de la dinámica de Newton.
  • Sistemas de referencia inerciales y acelerados.
  • Interacciones.
  • Teoremas dinámicos. Principios de conservación.
  • Trabajo y energía cinética.
  • Fuerzas conservativas. Energía potencial.
  • Sistemas de partículas. Centro de masas.
  • Movimiento del centro de masas.
  • Colisiones.
• Tema 2. Dinámica del sólido rígido.
  • El sólido rígido. Grados de libertad.
  • Momento y momento angular.
  • Rotación en torno a un eje fijo. Energía cinética.
  • Momento de inercia. Cálculo.
  • Ecuación fundamental de la dinámica de la rotación.
  • Rodadura.
  • Trabajo y potencia de rotación.
  • Conservación del momento angular.
  • Estática del sólido. Centro de gravedad.
• Tema 3. Fluidos.
  • Presión en un fluido.
  • Estática de fluidos. Principio de Arquímedes.
  • Cinemática de fluidos. Ecuación de continuidad.
  • Dinámica de fluidos ideales. Ecuación de Bernouilli. Aplicaciones.
  • Dinámica de fluidos reales. Turbulencia. Número de Reynolds.
  • Fuerzas de rozamiento en fluidos. Ley de Stokes.
• Tema 4. Oscilaciones y ondas.
  • Oscilador armónico simple. Dinámica del oscilador armónico simple. Intercambios de energía.
  • Sistemas oscilantes. Ejemplos
  • Ondas transversales y longitudinales. Pulso de onda. Frentes de onda y rayos.
  • Velocidad de las ondas.
  • Ecuación de ondas. Función de ondas.
  • Ondas armónicas. Ondas armónicas en una cuerda. Propagación de la energía.
  • Ondas sonoras armónicas.
  • Intensidad de una onda.
  • Absorción y atenuación.
  • Difracción. Principio de Huygens. Aplicaciones.
  • Efecto Doppler.
  • Ondas de choque.
  • Superposición e interferencia de ondas. Interferencia de ondas armónicas.
  • Ondas estacionarias. Funciones de onda para ondas estacionarias.
• Tema 5. Termodinámica.
  • Sistemas termodinámicos.
  • Estado de un sistema. Temperatura. Principio cero de la termodinámica.
  • Escalas termométricas. Termómetros.
  • Concepto de calor. Calorimetría. Cambios de fase.
  • Ecuaciones de estado. El gas ideal.
  • Procesos termodinámicos.
  • Primer principio de la Termodinámica. Energía interna.
  • Sentido de los procesos naturales.
  • Máquina térmica. Rendimiento.
  • Segundo principio de la Termodinámica. Enunciados.
  • Ciclo de Carnot. Escala termodinámica de temperaturas.
  • Entropía. Procesos irreversibles. Principio del aumento de entropía.

• Relación de problemas 1. Ampliación de la Dinámica de Newton.
• Relación de problemas 2. Sólido rígido.
• Relación de problemas 3. Fluidos.
• Relación de problemas 4. Oscilaciones y ondas.
• Relación de problemas 5. Termodinámica.

• Gettys, E.W., Keller F.J. y Skove M.J. Física para Ciencias e Ingeniería. Tomos I y II. Segunda edición. Ed. McGraw Hill Interamericana, México, 2005.
• Ortega, M.R. Lecciones de Física. Mecánica. Vols. I-IV. Editor: M.R. Ortega Girón, Córdoba, novena edición 2006.
• Sears, F.W., Zemansky, M.W., Young, H.D. y Freedman, R.A. Física Universitaria. Duodécima edición. Vols. 1 y 2. Ed. Pearson Educación, México, 2009.
• Serway, R.A. Física. Vols. I y II. Ed. McGraw Hill, México, sexta edición, 2005.
• Tipler, P.A. y Mosca, G. Física para la Ciencia y la Tecnología. Vols. I y II. Quinta edición. Ed. Reverté, Barcelona, 2005.

• Alonso, M. y Finn, E.J. Física. Vols. I, II y III. Ed. Addison-Wesley Iberoamericana, México, 1985.
• Alonso, M. y Finn, E.J. Física. Ed. Addison-Wesley Iberoamericana, Delaware, 1995.
• Crease, R.P. El prisma y el péndulo: los diez experimentos más bellos de la ciencia. Editorial Crítica, 2006.
• Cutnell, J.D. y Johnson, K.W. Esentials of Physics. Ed. John Wiley and Sons Inc., 2006.
• De Juana, J.M. Física General. Vols. I y II. Alhambra Universidad, 1988.
• Eisberg, R. M. y Lerner, L. S. Física: Fundamentos y Aplicaciones. Vols. I y II. Segunda edición. Ed. Mc. Graw Hill, Madrid, 1973.
• Ibañez, J.A. y Ortega, M.R. Lecciones de Física: Termología. Ed. Ortega Girón, quinta edición, Córdoba, 2003.
• Roller, D.E. y Blum, R. Física. Vols. I y II (4 Tomos). Ed. Reverté‚ S.A., 1990.
• Touger, J. Introductory Physics. Building Understanding. Ed. John Wiley and Sons Inc., 2006.

Textos de problemas y aplicaciones

• Aguilar, J. y Casanova, J. Problemas de Física. Ed. Alhambra, Madrid, 1985.
• Burbano de Ercilla, Burbano García. Física General. Problemas, Ed. Librería General. Zaragoza, 1986.
• Bueche, F.J. and Hecht, E. Física General. 9ª edición. Editorial McGraw-Hill, México, 2001.
• Castro-Díez, Y. Problemas de Física. Mecánica, Ondas y Termodinámica. 2ª edición. Ed. Universidad de Granada, Granada, 2021.
• De Juana Sardón, J.M. y Herrero García, M.A. Mecánica. Problemas de exámenes resueltos. Editorial Paraninfo, Madrid, 1993.
• García Roger, J. Problemas de Física. Ed. Edunsa, Barcelona, 1986.
• González, F.A. La Física en Problemas. Ed. Tebar Flores, Madrid, 1981.
• Gullón de Senespeneda, E. y López Rodríguez, M. Problemas de Física. Ed. Romo, Madrid, 1984.
• Ruiz Vázquez, J. Problemas de Física. Selecciones Científicas, 1985.

Enlaces a páginas web y recursos multimedia

• Aula virtual de Fundamentos de Física I.
  • Dirección web: http://www.ugr.es/~aulaff1/
  • Idioma: español.
  • Valoración de la página: alta.
  • Comentarios generales: la página web es el resultado de cinco proyectos de innovación docente financiados por el Vicerrectorado para la Garantía de la Calidad de la Universidad de Granada. Abarca los contenidos de la asignatura Física General I y parte de Física General II. Contiene, como importante herramienta docente para el autoaprendizaje del alumno, una colección de cuestiones de auto-evaluación, problemas resueltos de forma detallada y con ayuda por pasos sucesivos, una importante colección de problemas resueltos y algunos problemas, sin solución analítica, resueltos por ordenador.
• Física con ordenador. Curso Interactivo de Física en Internet.
  • Dirección web: http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/default.htm
  • Comentarios generales: el “Curso Interactivo de Física en Internet” es un curso de Física general que trata desde conceptos simples como el movimiento rectilíneo hasta otros más complejos como las bandas de energía de los sólidos. La interactividad se logra mediante más de 400 applets insertados en sus páginas webs que son simulaciones de sistemas físicos, prácticas de laboratorio, experiencias de gran relevancia histórica, problemas interactivos, problemas-juego, etc. Ha recibido diferentes menciones y premios que avalan su utilidad. La página contiene además en el apartado de Problemas de Física varios problemas resueltos.
• Hyperphysics
  • Dirección web: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/hframe.html
  • Idioma: inglés.
  • Valoración de la página: alta.
  • Comentarios generales: contiene prácticamente todos los aspectos de la Física enlazados en modo hipertexto (de ahí el nombre de Hyperphysics).
  • En algunos apartados presenta ejemplos con la posibilidad de realizar un cálculo interactivo. Es una página interesante que en algunos aspectos completa la información del temario que se imparte en la asignatura, pero no tanto desde el punto de vista de la interactividad. Lo más destacable es su estructuración en forma de árbol, que facilita la esquematización de los contenidos y la interrelación entre los diferentes apartados del temario.

• MD01. Lección magistral/expositiva 

EVALUACIÓN CONTINUA:

La evaluación se realizará a partir de los exámenes, en los que los estudiantes tendrán que demostrar las competencias adquiridas. Se contempla la realización de una prueba escrita a mitad del semestre para motivar el seguimiento de la asignatura por los estudiantes y detectar posibles dificultades en la comprensión de los temas.

La evaluación de la materia se realizará repartida en dos pruebas, según el siguiente esquema:

• Prueba escrita de los Temas 1 a 3: 30% de la calificación final.
• Examen escrito de los Temas 1 a 6: 70% de la calificación final. (Es necesario un mínimo de 5 en esta actividad para superar la asignatura).

EVALUACIÓN POR INCIDENCIAS:

Podrán solicitar evaluación por incidencias, los estudiantes que no puedan concurrir a las pruebas finales de evaluación (ordinaria, extraordinaria o única final), por alguna de las circunstancias recogidas en el artículo 9 de la Normativa de evaluación y de calificación de los estudiantes de la Universidad de Granada, siguiendo el procedimiento indicado en dicha normativa.

Para la convocatoria extraordinaria, la evaluación se realizará a través de un examen final que consistirá en la resolución de problemas que cubrirán todos los resultados del aprendizaje de la asignatura.

De acuerdo con la Normativa de Evaluación y de Calificación de los Estudiantes de la UGR, se contempla la realización de una evaluación única final a la que podrán acogerse aquellos estudiantes que no puedan cumplir con el método de evaluación continua por algunos de los motivos recogidos en el Artículo 8.

Para acogerse a la evaluación única final, el estudiante, en las dos primeras semanas de impartición de la asignatura, en las dos semanas siguientes a su matriculación si ésta se ha producido con posterioridad, o más tarde si hay causa sobrevenida, lo solicitará a través de la sede electrónica, alegando y acreditando las razones que le asisten para no poder seguir el sistema de evaluación continua.

Cuando el alumno opte por evaluación final única esta se realizará a través del examen final que consistirá en la resolución de problemas que cubrirán todos los resultados del aprendizaje de la asignatura.

• Alumnos con necesidades específicas de apoyo educativo (NEAE):

Siguiendo las recomendaciones de la CRUE y del Secretariado de Inclusión y Diversidad de la UGR, los sistemas de adquisición y de evaluación de competencias recogidos en esta guía docente se aplicarán conforme al principio de diseño para todas las personas, facilitando el aprendizaje y la demostración de conocimientos de acuerdo a las necesidades y la diversidad funcional del alumnado. La metodología docente y la evaluación serán adaptadas al alumnado con NEAE, conforme al Artículo 11 de la Normativa de Evaluación y de Calificación de estudiantes de la UGR, publicada en el Boletín Oficial de la UGR nº 112, de 9 de noviembre de 2016.

• Inclusión y diversidad de la UGR:

En el caso de estudiantes con discapacidad u otras NEAE, el sistema de tutoría deberá adaptarse a sus necesidades, de acuerdo a las recomendaciones de la Unidad de Inclusión de la UGR, procediendo los Departamentos y Centros a establecer las medidas adecuadas para que la tutorías se realicen en lugares accesibles. Asimismo, a petición del profesorado, se podrá solicitar apoyo a la unidad competente de la Universidad cuando se trate de adaptaciones metodológicas especiales.