Física

Facultad Ciencias

Espacio Europeo de Educación Superior (EEES)

Primer Curso

Física

GUIA DOCENTE DE LA ASIGNATURA

DESCRIPTION OF INDIVIDUAL COURSE UNIT

Nombre de la asignatura/módulo/unidad y código

Course title and code

Física

Nivel (Grado/Postgrado)

Level of course (Undergraduate/ Postgraduate)

Grado

Plan de estudios en que se integra

Programme in which is integrated

Licenciatura en Química

Tipo (Troncal/Obligatoria/Optativa)

Type of course (Compulsory/Elective)

Troncal

Año en que se programa

year of study

Calendario (Semestre)

Calendar (Semester)

Primer cuatrimestre: 1 Octubre de 2006 – 25 Enero de 2007

Segundo cuatrimestre: 18 Febrero de 2007 – 8 Junio de 2007

Exámenes15-2-08, 20-6-08, 7-7-08, 13-9-08

Créditos teóricos y prácticos

Credits (theory and practics)

10+3

Créditos expresados como volumen total de trabajo del estudiante (ECTS)

Number of credits expressed as student workload (ECTS)

13*

*1 ECTS= 25-30 horas de trabajo.

ver más abajo actividades y horas de trabajo estimadas

Descriptores

Descriptors

- Presentar una visión general y unificada de la Física dentro de un enfoque pluridisciplinar

- Proporcionar al alumno la base en Física necesaria para el posterior estudio de diversas asignaturas de su curriculum.

- Ejercitar a los alumnos en el estudio y comprensión de los fenómenos de la naturaleza mediante deducción, inducción y experimentación

Objetivos (expresados como resultados de aprendizaje y competencias)

Objectives of the course (expressed in terms of learning outcomes and competences)

1) El alumno sabrá/ comprenderá aspectos teórico-prácticos:

- Capacidad para demostrar comprensión y conocimiento de los hechos, conceptos, principios y teorías esenciales relacionadas con los contenidos de la asignatura.

- Capacidad para aplicar tales conocimientos a la comprensión y la solución de problemas cualitativos y cuantitativos del entorno cotidiano.

- Habilidades en la evaluación, interpretación y síntesis de información y datos.

- Capacidad para reconocer e implementar las buenas prácticas científicas.

- Habilidades para presentar material científico y argumentos a una audiencia informada, tanto en forma oral como escrita.

- Habilidades en manejo de computadores y procesado de datos e información química.

2) Contribución al desarrollo de habilidades y destrezas genéricas:

- Habilidades en el manejo seguro de materiales químicos, tomando en cuenta sus propiedades físicas y químicas, incluyendo cualquier tipo de peligro asociado con su uso.

- - Habilidades necesarias para ejecutar las operaciones habituales y frecuentes en el laboratorio y para manejar la instrumentación empleada en el trabajo analítico y sintético relacionado tanto con sistemas orgánicos como inorgánicos.

- Habilidades en el seguimiento, mediante observación y medida, de propiedades químicas, acontecimientos o cambios, la anotación de datos y observaciones de forma sistemática y fiable, y archivo adecuado de los documentos generados.

- Capacidad para interpretar datos derivados de las observaciones y medidas de laboratorio en términos de su importancia y para relacionarlos con teorías apropiadas.

- Capacidad para realizar evaluación de riesgos relativos al uso de sustancias químicas y procedimientos de laboratorio.

3) Capacidades y habilidades transferibles a otras disciplinas:

- Habilidades de comunicación, tanto oral como escrita, en la lengua nativa.

- Habilidades de comunicación, tanto oral como escrita, en una segunda lengua europea.

- Habilidades para la solución de problemas relativos a información cuantitativa y cualitativa.

- Habilidades de cálculo numérico, incluyendo aspectos como análisis de errores, estimaciones de órdenes de magnitud y correcto uso de unidades de medida.

- Habilidades para obtención de información, tanto de fuentes primarias como secundarias, incluyendo la obtención de información on-line.

- Habilidades relacionadas con la tecnología de la información, tales como la utilización de procesadores de texto, hojas de cálculo, introducción y almacenamiento de datos, comunicación en Internet, etc.

- Habilidades interpersonales, relativas a la capacidad de relación con otras personas y de integración en grupos de trabajo.

- Habilidades de estudio, necesarias para la formación continua y el desarrollo profesional.

- Capacidad de análisis y síntesis.

- Capacidad de organizar y planificar.

- Capacidad para el trabajo autónomo y la toma de decisiones.

- Capacidad de crítica y autocrítica.

- Habilidades de investigación.

- Capacidad de generar nuevas ideas (creatividad).

- Capacidad de Liderazgo.

- Habilidad para trabajar de forma autónoma.

- Planificar y dirigir.

- Iniciativa y espíritu emprendedor.

Prerrequisitos y recomendaciones

Prerequisites and advises

Estudios de Educación Secundaria. En su caso, prueba universitaria de acceso

Contenidos/descriptores/palabras clave

Course contents/descriptors/key words

Principios de Mecánica Clásica y Cuántica. Principios de Termodinámica. Concepto de campo y su aplicación al campo gravitatorio y eléctrico. Principios de Electromagnetismo y ondas. Principios de electrónica. Principios de Óptica.

Bibliografía recomendada

Recommended reading

- Douglas G. Giancoli: Física para Universitarios (Vol. I y II). Pearson Educación 2.002

- Douglas G. Ciancoli: Física – Principios con aplicaciones. Prentice Hall Hispanoamericana 1.997 [Edición anterior del mismo libro]

- Raymond A. Serway, John W. Jewett Jr: Física (Vol. I y II). Thomson 2.003

- Paul A. Tipler: Física para la ciencia y la tecnología (Vol. I y II) . Ed. Reverté, 1.999

- Francis W. Sears, Mark W. Zemansky, Hugh D. Young, Roger A. Freedman: Física Universitaria (Vol. I y II). Addision Wesley Longman. 1.998

- Raymond A. Serway: Física (Vol. I y II). McGraw-Hill, 1.997

- W. E. Gettys, F. J. Keller, M. S. Skove: Fisica Clasica y Moderna. McGraw-Hill, 1991.

- José Mª de Juana, Física General. Alhambra, 1985

- Jesús Biel, Formalismo y Métodos de la Termodinámica. Editorial Reverté, 1988

- M. R. Ortega, Lecciones de Física. Mecánica. Universidad Autónoma de Barcelona, 1988

- Isaac Asimov, Introducción a la Ciencia. I - Ciencias Físicas. Editorial Orbis, 1985

- Richard Feynman, El carácter de la ley física. Editorial Orbis, 1987

- Santiago Ramòn y Cajal, Reglas y consejos sobre investigación científica (los tónicos de la voluntad). Espasa-Calpe, 1991

Métodos docentes

Teaching methods

-- - Clases teóricas

- - Clases de problemas

- - Prácticas de laboratorio

- - Seminarios

- - Tutorías

Actividades y horas de trabajo estimadas

Activities and estimated workload (hours)

Actividad

Lecciones:

Prácticas laboratorio:

Exámenes (incluyendo preparación):

Grupos reducidos de tutoría:

Otras actividades académicas dirigidas:

Total:

*basado en las encuestas 2004/05

h.clase

h. estudio*

105

22,5

Total

175

52,5

66,7

356,2

Tipo de evaluación y criterios de calificación

Assessment methods

- Pruebas escritas para evaluación en convocatoria ordinaria (Junio) y/o extraordinaria (Septiembre), con frecuencia tanto anual como cuatrimestral (parciales)

- Presencia y evaluación de informes en el laboratorio de prácticas

- Trabajos de libre elección (informes, investigación, seminarios de alumnos)

Idioma usado en clase y exámenes

Language of instruction

Español

Enlaces a más información

Links to more information

Planificación de actividades: Se entregará al comienzo de curso la

planificación completa de la asignatura.

Esquemas de clase: Se facilitará en aquellos temas en que se requiera

soporte audiovisual.

Guiones de prácticas: Se facilitarán al alumno al inicio de las sesiones de

prácticas.

Más información sobre planificación de asignaturas:

http://www.ugr.es/~decacien (Facultad de Ciencias)

http://www.ugr.es/~quimugr/inicio.htm (Licenciatura en Química)

http://www.ugr.es/~quimugr/novedades.htm (Lic. Química: Horarios

y exámenes)

http://www.ugr.es/~quimugr/plan_de_estudios.htm (Lic. Química:

plan de estudios)

http://biocol.ugr.es/docencia.asp (página de docencia de 1ºC

Químicas)

Nombre del profesor(es) y dirección de contacto para tutorías

Name of lecturer(s) and address for tutoring

Profesores de teoría:

Arturo Quirantes Sierra

Correo electrónico: aquiran@ugr.es

Oficina: Departamento de Física Aplicada, Facultad de Ciencias, Campus de Fuente Nueva, Granada

Francisco Galisteo González

Correo electrónico: galisteo@ugr.es

Oficina: Departamento de Física Aplicada, Facultad de Ciencias, Campus de Fuente Nueva, Granada

Mario Fernández Pantoja

Correo electrónico: mario@ugr.es

Oficina: Departamento de Electromagnetismo, Facultad de Ciencias, Campus de Fuente Nueva, Granada

Juan Antonio Martínez Ferrer

Correo electrónico: jferrer@ugr.es

Oficina: Departamento de Óptica, Facultad de Ciencias, Campus de Fuente Nueva, Granada

PROGRAMA COMPLETO DE LA ASIGNATURA

• PROGRAMA DE TEORIA

1. Introducción

Introducción a la Física. Magnitud, cantidad, unidad, medida. Conversión de unidades y notación científica. Homogeneidad dimensional.

2. Cinemática en una dimensión

Desplazamiento y velocidad. Aceleración. Movimiento con aceleración constante. Aceleración no constante: integración.

3. Cinemática en tres dimensiones

El vector desplazamiento. Nociones de álgebra vectorial. Vectores posición, velocidad, aceleración. Movimiento de un proyectil.

4. Dinámica I: leyes de Newton

Primera Ley de Newton: sistemas de referencia inerciales. Segunda Ley de Newton: fuerza, masa y aceleración. Tercera Ley de Newton: acción y reacción. Resolución de problemas: diagramas de fuerzas.

5. Dinámica II: aplicaciones de las leyes de Newton

Fuerzas de rozamiento. Movimiento circular. Sistemas de referencia no inerciales: fuerzas ficticias.

6. Trabajo y energía

Trabajo de una fuerza. Energía cinética y principio trabajo-energía. Potencia. Fuerzas conservativas: energía potencial. Conservación de la energía mecánica. Ley de conservación de la energía

7. Sistemas de partículas

Centro de masas. Movimiento del centro de masas. Momento lineal: conservación. Energía cinética de un sistema de partículas. Colisiones. Sistema de referencia del centro de masas.

8. Movimiento de rotación

Velocidad y aceleración angulares. Momentos de fuerza y de inercia: Segunda Ley de Newton para la rotación. Cálculos de momentos de inercia. Energía cinética de rotación. Deslizamiento y rodadura.

9. Conservación del momento angular

Naturaleza vectorial de la rotación. El momento angular. Momento de fuerza y momento angular. Conservación del momento angular. Ejemplo: movimiento giroscópico.

10. Gravitación

Leyes de Kepler. Ley de Newton de gravitación universal. Energía potencial gravitatoria.

11. Equilibrio estático y elasticidad

Condiciones de equilibrio. Elasticidad: módulos elásticos.

12. Fluidos

Densidad. Presión en un fluido: principio de Pascal. Principio de Arquímedes. Fluidos en movimiento: ecuación de continuidad. Ecuación de Bernoulli. Viscosidad.

13. Movimiento oscilatorio

Movimiento armónico simple (M.A.S.). Energía en el M.A.S. Algunos ejemplos de M.A.S. Movimiento armónico amortiguado. Oscilaciones forzadas: resonancia.

14. Movimiento ondulatorio

Movimiento ondulatorio simple. Ondas armónicas. Ondas en tres dimensiones. Reflexión, refracción y difracción. Efecto Doppler. Superposición de ondas. Ondas estacionarias.

15. Temperatura. Principio cero de la Termodinámica

Equilibrio térmico y temperatura. Escalas de temperatura. El gas ideal. Teoría cinética de los gases.

16. Calor. Primer principio de la Termodinámica

Calor específico y calorimetría. Cambio de fase y calor latente. El primer principio de la Termodinámica. Energía interna de un gas ideal. Transferencia de calor: conducción, convección, radiación.

17. Entropía. Segundo principio de la Termodinámica

Máquinas térmicas. Ciclo de Carnot: teorema de Carnot. Escala termodinámica de temperaturas: tercer principio. Entropía. Entropía y energía utilizable. Entropía y probabilidad.

18. Electrostática. Campo eléctrico

Carga eléctrica: conservación de la carga. Conductores y aislantes. Ley de Coulomb. El campo eléctrico: líneas de campo. Cargas y dipolos en un campo eléctrico. Campos eléctricos para distribuciones continuas de carga. Ley de Gauss. Carga y campo en la superficie de un conductor.

19. Potencial eléctrico

Potencial eléctrico. Relación entre el campo y el potencial eléctricos. Potencial para distribuciones continuas de carga. Superficies equipotenciales: ruptura dieléctrica.

20. Capacidad y condensadores

Capacidad: condensadores. Cálculo de la capacidad en condensadores. Almacenamiento de energía eléctrica. Agrupaciones de condensadores. Dieléctricos.

21. Corriente eléctrica

Corriente eléctrica. Resistencia: ley de Ohm. Potencia eléctrica. Fuerza electromotriz. Agrupaciones de resistencias. Leyes de Kirchhoff. Circuitos RC. Instrumentos de medida.

22. El campo magnético

Fuerzas magnéticas. Movimiento de una carga en un campo magnético: ejemplos. Fuerza sobre una corriente eléctrica. Momento de fuerzas sobre una espira. El efecto Hall.

23. Fuentes del campo magnético

Campo magnético creado por una carga puntual. Ley de Biot-Savart. Fuerza entre conductores paralelos. Ley de Gauss para el magnetismo: ley de Ampère. Campo magnético en solenoides y toroides. Materiales magnéticos: ferromagnetismo. Paramagnetismo y diamagnetismo.

24. Inducción magnética

Ley de inducción de Faraday: ley de Lenz. Corrientes de Foucault. Ejemplos de inducción. Inducción mutua y autoinducción. Energía magnética: circuitos RL.

25. Circuitos de corriente alterna

Generadores y motores eléctricos. Corriente alterna en una resistencia. C.A. en una inducción: reactancia inductiva. C.A. en un condensador: reactancia capacitiva. Circuitos LC y LCR sin generador. Circuitos LCR con generador: resonancia.

26. Óptica geométrica

Naturaleza de la luz. Reflexión y refracción. Formación de imágenes por espejos planos. Formación de imágenes por espejos esféricos. Formación de imágenes por refracción.

27. Instrumentos ópticos

Lentes delgadas. Aberraciones. El ojo. La lupa. El microscopio. El telescopio.

28. Óptica ondulatoria

Diferencia de fase y coherencia. Interferencia en películas delgadas. Diagrama de interferencia de doble rendija. Difracción de Fresnel y de Fraunhofer. Límite de resolución. Polarización de la luz.

• PROGRAMA DE PRÁCTICAS

– Medidas

– Leyes de Newton.

– Fuerza centrípeta.

– Medida de constantes elásticas.

– Estudio experimental del péndulo.

– Determinación de la densidad de sólidos.

– Determinación de la densidad de líquidos.

– Coeficiente de viscosidad. Método de Stokes.

– Calibrado de un termómetro. Puntos fijos.

– Ley de los gases.

– Calor de fusión del hielo.

– Equilibrio estático. Momentos.

– Tensión superficial y efecto capilar.

– Circuitos de corriente continua.

– Carga y descarga de un condensador.

– Lentes Banco óptico.

Las prácticas de laboratorio incluirán diversos experimentos en el laboratorios de prácticas de Mecánica, en fecha y horas por determinar. Los alumnos trabajarán en el laboratorio en parejas; la composición de parejas y el horario podrá ser escogido por los alumnos, en la medida en que exista disponibilidad de plazas. Los alumnos deberán entregar un informe de prácticas por experimento y pareja, donde se muestren los pasos seguidos y los resultados obtenidos, incluido el tratamiento matemático adecuado. La primera clase de prácticas será dedicada a una introducción a la teoría de errores, que los alumnos podrán consultar en forma escrita en el guión de prácticas.

La asistencia a prácticas de laboratorio es OBLIGATORIA para todos los alumnos (incluidos repetidores), y condición NECESARIA para aprobar la asignatura, con independencia de la nota obtenida en los exámenes de teoría. Todos los alumnos deben asistir a prácticas y entregar sus informes correspondientes, incluidos los repetidores de otros años.

VER CRONOGRAMA DE LA ASIGNATURA