|
Objectius
|
Programa provisional
|
|
|
Descripció física de la realitat. Introduir els conceptes fonamentals de la mecànica, la termodinàmica i l'electromagnetisme
|
|
|
|
|
|
|
Contingut (Programa)
|
|
|
BLOC TEMÀTIC I : INTRODUCCIÓ
Tema 1: Descripció física
Domini de la Física. Objectius i metodologia. Branques de la Física. Situació actual. Magnituds físiques. Sistemes d’unitats. Anàlisi dimensional. Introducció a l’estructura de la matèria: partícules, àtoms i molècules. Interacció. Descripció de la realitat física.
BLOC TEMÀTIC II: DINÀMICA
Tema 2: Lleis de Newton
Lleis de Newton: inèrcia, sistemes de referència inercials, força, quantitat de moviment, massa inercial, acció-reacció. Forces a la natura. Llei de Newton de la gravitació, massa gravitatòria, pes. Forces de fregament. Sistemes de referència no inercials.
Tema 3: Treball, energia i potencia
Treball fet per una força. Teorema de les forces vives. Energia cinètica. Forces conservatives. Energia potencial. Equilibri. Conservació de l’energia mecànica. Forces no conservatives. Teorema treball – energia. Massa i energia. Potencia.
Tema 4: Centre de masses. Quantitat de moviment
Centre de masses. Moviment del centre de masses. Teoremes del centre de masses. Centre de gravetat i centre geomètric. Moviment general. Impuls lineal. Col•lisions. Sistemes de massa variable.
Tema 5: Dinàmica de rotació
Translació - rotació. Moment i parell de forces. Energia cinètica de rotació. Moment d’inèrcia: teoremes. Equació dinàmica del moviment de rotació. Moment angular. Conservació del moment angular. Rodament. Treball i potencia de rotació.
BLOC TEMÀTIC III: ESTÀTICA I ELASTICITAT
Tema 6: Estàtica
Equilibri – repòs. Condicions d’equilibri: translació i rotació, força i moment de forces. Forces de fregament. Sòlids recolzats. Equilibri de varis cossos.
Tema 7: Elasticitat
Sòlid deformable. Elasticitat – plasticitat. Compresió-tracció, torsió, cisalla, flexió. Esforç i deformació. Mòduls i coeficients elàstics: Young, Poisson, rigidesa, compressibilitat. Materials homogenis i isótropos. Diagrama esforç-deformació.
BLOC TEMÀTIC IV: SISTEMES MECANICS OSCIL.LANTS
Tema 8: Sistemes mecànics oscilantes
Forces recuperadores. Moviment harmònic simple. Sistema massa-ressort. Energia de l’oscil•lador. Oscil•ladors mecànics: pèndols simple, físic, de torsió. Oscil•ladors acoblats. Oscilaciones: lliures, esmorteïdes i forçades. Energia dissipada. Impedància mecànica. Ressonància. Factor de qualitat.
BLOC TEMÀTIC V: TERMODINÀMICA
Tema 9: Temperatura
Temperatura. Descripció microscòpica. Llei zero de la termodinàmica. Termometria. Termòmetre de gas a volum constant. Dilatació tèrmica: lineal, de volum. Comportament anòmal de l’aigua. Esforç tèrmic.
Tema 10: Calor. Transferència de calor
Calor. Capacitat tèrmica, calor específica i calor específica molar. Calor latent. Calorimetria. Transferència de calor. Conducció: conductivitat i resistència tèrmica. Convecció natural i forçada. Radiació: llei de Stefan-Boltzmann.
Tema 11: Primera llei de la termodinàmica
Variables d’estat. Gasos: gas perfecte, gas real. Equacions d’estat. Treball fet per un gas perfecte. Energia interna. Primera llei de la termodinàmica. Transformacions isòcores, isotermes, isòbares i adiabàtiques. Experiència de Joule. Entalpia.
Tema 12: Segona llei de la termodinàmica
Direccionalitat dels processos. Cicles: màquina tèrmica i frigorífica. Segona llei de la termodinàmica. Cicle de Carnot: rendiment i rendiment del segon principi. Altres cicles. Bombes de calor. Entropia.
BLOC TEMÀTIC VI: ELECTROESTÀTICA I ELECTRODINÀMICA
Tema 13: Interacció elèctrica
Interacció elèctrica. Càrrega elèctrica. Principi de conservació de la càrrega. Lley de Coulomb. Principi de superposició. Camp elèctric. Flux elèctric. Llei de Gauss. Càlcul del camp elèctric.
Tema 14: Potencial. Energia potencial
Energia potencial del camp elèctric. Potencial elèctric. Diferència de potencial. Superfícies equipotencials. Potencial originat per distribucions discretes i contínues de càrrega.
Tema 15: Conductors. Aïllants
Conductors en equilibri electroestàtic. Condensador. Capacitat d’un condensador. Condensadors pla, esfèric i cilíndric. Associació de condensadors. Dielèctrics. Dipol elèctric. Polarització d’un dielèctric. Desplaçament elèctric.
Tema 16: Electrodinàmica
Corrent elèctric. Densitat de corrent. Llei d’Ohm. Resistència, conductància, resistivitat i conductivitat. Efecte Joule. Generador elèctric. Força electromotriu. Associació de resistències. Regles de Kirchhoff. Circuit RC: càrrega i descàrrega d’un condensador.
BLOC TEMÀTIC VII: MAGNETISME I CORRENT ALTERN
Tema 17: Interacció magnètica
Interacció magnètica. Força magnètica sobre una partícula en moviment. Força de Lorentz. Moviment d’una partícula càrregada. Aplicacions. Força sobre un conductor amb corrent. Moment magnètic.
Tema 18: Fonts de camp magnètic
Camp magnètic produït per una càrrega puntual en moviment. Camp magnètic produït per una corrent elèctrica. Llei de Biot-Savart. Conductors rectilinis i solenoides. Llei d’Ampère. Llei d’Ampère-Maxwell. Magnetisme a la matèria.
Tema 19: Inducció magnètica
Inducció magnètica. Força electromotriu induïda. Llei de Faraday. Llei de Lenz. Fem del moviment. Corrents de Foucault. Inductància. Inducció mútua. Autoinducció. Circuit RL. Energia magnètica. Densitat d’energia.
Tema 20: Corrent altern
Generació de corrent altern. Valor eficaç. Potencia. Comportament de resistència, condensador i bobina. Oscil•lacions electromagnètiques. Circuit RLC. Ressonància. Transformadors.
|
|
|
|
|
Bibliografia
|
|
|
• Serway, R.A., "Física", Ed. McGraw-Hill, 4ª ed. 1997 (2 volúmenes).
• Tipler, P.A., "Física" , Ed. Reverté, 3ª ed. 1992. (2 volúmenes).
• Sears, F., Zemansky, M. Young, H., y Friedman, R. "Física Universitaria" Ed. Pearson Education, 9ª ed. 1996.
• Gettys, W., Keller, F. Y Skove, M., "Física Clásica y moderna", Ed. Mc-Graw-Hill, 1999.
• Giancoli, D.C., "Física", Ed. Prentice-Hall, 2002.
• Fernández, J. i Pujal, M., "Iniciación a la Física" Ed. Reverté, 1992 (2 volúmenes).
• Burbano, S., Burbano, E. Gracia, "Física General", Ed. Libreria General, Zaragoza, 31ª ed. 1993.
• Alonso, M. i Finn, E.J., "Física", Ed. Addison-Wesley Iberoamericana, 1995.
• Fort, J., Saurina, J., Suñol, J.J. i Úbeda, E "Física bàsica", Servei de publicacions de la UdG, 2000.
|
|
|
|
|
Mètodes docents
|
|
|
Classes de teoria i problemes ( 3 setmanals 1er. semestre, 2 setmanals 2n semestre)
Classes de pràctiques: 12 sessions de 12 hores en setmanes alternes
|
|
|
|
|
Tipus d'exàmens i avaluacions
|
|
|
L’avaluació global de l’assignatura vindrà donada per:
80% Qüestions i problemes
20% Pràctiques de laboratori
L’assistència a les pràctiques de laboratori és obligatòria i comencen la primera setmana A de cada semestre. Les pràctiques s‘avaluen en els exàmens ordinaris.
Hi ha més docència al primer semestre, per això la nota global serà:
60% primer semestre (sobre 6: 5 punts qüestions i problemes, 1 punt pràctiques)
40% segon semestre (sobre 4: 3 punts qüestions i problemes, 1 punt pràctiques)
L’examen parcial de gener (primer semestre) serà eliminatori de matèria (a partir de 3,0 sobre 6).
Cada semestre es realitzaran 3 proves d’avaluació no reglades oficialment (qüestions, problemes) amb un valor de 0,5 punts cadascuna sobre la nota global. Aquestes proves són voluntàries i, en tot cas, entre el resultat d’aquestes proves i els exàmens oficials la nota final serà la més favorable a cada alumne.
També s’estudiarà la possible avaluació de la presentació de treballs i monografies.
|
|
|
|
|
Informació addicional
|
|
|
Hi haurà dotze sessions pràctiques, sis per semestre. Els guions es poden trobar a la plana web del departament de física. És interessant tenir també els guions introductoris sobre tractaments de dades (regressió lineal, errors) i representacions gràfiques.
1. Equilibri d’una barra
2. Elasticitat
3. Moments d’inèrcia
4. Oscil•lacions mecàniques, esmorteïdes i forçades
5. Gasos ideals
6. Termodinàmica: Motor, refrigerador i bomba de calor
7. Viscositat. Llei de Stokes
8. Característica d’una pila i d’una cel•la fotovoltàica
9. Corrent continu
10. Camp magnètic d’una bobina
11. Generació tensió alterna
12. Circuits elèctrics de corrent altern
|
|
|
|
|
|
La bibliografia a la biblioteca