Pla docent de l'assignatura

 

 

Català English Tanca imatge de maquetació

 

Imprimeix

 

Dades generals

 

Nom de l'assignatura: Fonaments de Mecànica, Ones, Fluids i Termodinàmica

Codi de l'assignatura: 363731

Curs acadèmic: 2019-2020

Coordinació: Jaume Casademunt Viader

Departament: Departament de Física de la Matèria Condensada

crèdits: 6

Programa únic: S

 

 

Hores estimades de dedicació

Hores totals 150

 

Activitats presencials i/o no presencials

75

 

-  Teoria

Presencial

 

45

 

(Classes magistrals dels conceptes teòrics de la matèria.)

 

-  Teoricopràctica

Presencial

 

15

 

(Resolució del professor dels problemes bàsics.)

 

-  Tutorització per grups

Presencial

 

15

 

(Resolució dels alumnes de problemes complementaris amb tutorització.)

Treball tutelat/dirigit

15

Aprenentatge autònom

60

(Estudi de conceptes teòrics i resolució de problemes complementaris.)

 

 

Recomanacions

 

— És útil i convenient fer-se una idea dels continguts que s’explicaran a classe a partir d’una lectura prèvia dels materials que es proporcionen, per exemple a través del Campus Virtual.

— És molt útil treballar els conceptes presentats a classe immediatament després de l’explicació, idealment el mateix dia, per tal de reforçar-ne l’assimilació.

— És fonamental resoldre els problemes de la llista de manera regular, i és particularment formatiu intentar fer-los abans que es discuteixin i resolguin a classe, encara que no se sàpiguen resoldre.

— És convenient consultar altres fonts d’informació bibliogràfica i en línia, a més de les recomanades, en especial en anglès, ja que aquest és l’idioma en què s’imparteixen les classes.


Altres recomanacions

Durant les proves i exàmens, l’intercanvi d’informació amb altres persones és inacceptable. També ho és l’ús de notes o altres materials, a menys que s’autoritzin expressament. No es permet usar calculadores, a menys que s’autoritzin expressament. Qualsevol persona que transgredeix aquestes normes bàsiques violenta el codi ètic de la institució i restarà subjecte als procediments disciplinaris corresponents.

 

 

Competències que es desenvolupen

 

   -

Coneixement de matèries bàsiques i tecnològiques, que capaciti per a l'aprenentatge de nous mètodes i tecnologies, i doti d'una gran versatilitat per adaptar-se a situacions noves (personal).

   -

Capacitat d'analitzar i de sintetitzar (instrumental).

   -

Capacitat per obtenir una formació científica i tecnològica per a l'exercici professional en el disseny i desenvolupament de sistemes de mesura, control i comunicació, en totes les activitats biomèdiques que la societat i el coneixement científic demani.

   -

Coneixement dels fonaments matemàtics, físics i de l'enginyeria necessaris per interpretar, seleccionar, valorar i crear nous conceptes, teories, usos i desenvolupaments tecnològics aplicats a la biologia i la medicina.

Objectius d'aprenentatge

 

Referits a coneixements

— Conèixer i interpretar els fenòmens bàsics de la física clàssica.
— Comprendre els conceptes fonamentals de mecànica, fluids, termodinàmica i ones, i saber-los aplicar a la resolució de problemes i a l’explicació de fenòmens físics.
— Iniciar-se en la construcció de models i en la interpretació de resultats tant teòrics com experimentals.

 

 

Blocs temàtics

 

1. Mecànica

1.1. Fonaments de mecànica

1.1.0. Introducció. Unitats, mesura i incertesa. Anàlisi dimensional [C2 cap. 1] [J 1.9-10]
1.1.1. Cinemàtica. Dinàmica. Lleis de Newton [J 1.1-2] [C cap. 2, 4.1-4] [C1 6.1-3] [C2 4.5] [K cap. 1, cap. 2, cap. 3]
1.1.2. Moment lineal. Treball i energia [J 1.3-4] [C1 cap. 2, 4.5, 5.1-3] [C2 cap. 6] [K cap. 4, cap. 6, cap. 7]
1.1.3. Moment angular. Rotació [J 1.5] [C1 3.1-3] [C2 cap. 3] [K cap. 8]
1.1.4. Lleis de conservació [J 1.7, 1.10] [C 5.4] [C2 5.1-5, 4.4] [K cap. 6]

2. Física de fluids

2.1. Estàtica de fluids

2.1.1. Pressió i unitats. Principi de Pascal. Pressió atmosfèrica. Manòmetre [K 14.1-2] [C1 7.1] [C2 7.1-2][C2 7.3] [C1 7.2-3]
2.1.2. Pressió hidroestàtica i principi d’Arquimedes [K 14.3] [C 7.4]
2.1.3. Tensió superficial. Capil·lars [K 16.1-2] [J 3.4] 

2.2. Dinàmica de fluids

2.2.1. Fluids ideals. Equació de continuïtat. Cabal [C1 7.5] [K 14.4] [J 3.5]
2.2.2. Equació de Bernouilli. Teorema de Torricelli. Efectes Venturi i Magnus [C1 7.5] [K 14.5-6] [J 3.6][C1 7.5] [K 14.7] [J. 3.6]
2.2.3. Fluids reals: viscositat. Flux laminar. Equació de Poiseuille. Turbulència [K cap. 15] [C2 7.5] [C1 7.5] [J 3.2, 3.7, 3.9]

3. Calor i termodinàmica

3.1. Calorimetria

3.1.1. Temperatura. Escales de temperatura. Termòmetres [C1 8.3] [C2 8.2] [K 11.1]
3.1.2. Calor. Capacitat calorífica. Dilatació i compressibilitat [C1 9.1-2] [C2 11.2] [K 12.2][K 12.1] [C1 9.3]
3.1.3. Canvis de fase. Calor latent. [C1 8.2][C1 9.4] [K 12.3]
3.1.4. Transport de la calor: conducció, convecció, radiació [C1 9.5] [C2 11.3] [K 12.4-6]

3.2. Termodinàmica d’un gas ideal

3.2.1. Gas ideal: equació d’estat. Interpretació microscòpica de la pressió i la temperatura. Elements de teoria cinètica [K 11.2-3] [J 4.7][K 11.4, 11.6] [J 4.8]
3.2.2. Primera llei de la termodinàmica. Conversió de l’energia. Treball mecànic [J 4.1] [K 13.1-2] [C2 12.1] [C1 10.1]
3.2.3. Segona llei de la termodinàmica. Cicle de Carnot. Entropia, energia lliure i entalpia [C2 12.2-3] [K 13.3-4] [J 4.3] [C1 10.3-4][C2 12.4] [C1 10.5]

4. Ones

4.1. Moviment ondulatori

4.1.1. Moviment harmònic simple. Energia d’una molla [J 5.1] [K 10.1-2, 10.4, 10.9]
4.1.2. Tipus d’ones. Ones en una corda. Equació d’ones. Velocitat de propagació [J 5.5-6] [C2 13.1] [C1 11.1][C2 13.2] [C1 11.2]
4.1.3. Ones sinusoidals. Periodicitat en l’espai i el temps. Longitud d’ona, amplitud, freqüència, vector d’ona. Teorema de Fourier. Energia. Potència [C2 13.4] [J 5.4, 5.7] [C1 11.4]

4.2. Superposició d’ones i ones sonores

4.2.1. Superposició. Ones estacionàries. Ones planes i esfèriques [J 5.8] [C2 13.3, 13.5] [C1 11.3, 11.5][C1 11.6][C2 14.1] [C1 12.1]
4.2.2. Velocitat del so en medis materials. Intensitat sonora. Decibel [J 5.9][C2 14.2] [C1 12.2] [J 5.11]
4.2.3. Efecte Doppler. Pulsacions [C1 12.5] [J 5.14]

 

 

Metodologia i activitats formatives

 

Llengua

— Les classes s’imparteixen en llengua anglesa. En qualsevol cas, els alumnes tenen el dret d’intervenir i/o demanar clarificacions en una altra llengua oficial de la institució, així com utilitzar-la si cal en els procediments d’avaluació.

Activitats presencials

— Classes de teoria. Exposició en classes magistrals dels continguts dels blocs temàtics de l’assignatura. Es fomenta la participació activa dels alumnes i la discussió dels conceptes amb exemples pràctics.

— Classes de problemes. El professor i els alumnes resolen problemes a la pissarra i és el moment en què s’apliquen els coneixements teòrics. Algunes de les classes presencials s’imparteixen en forma de seminaris, en els quals es fomenta particularment el debat. Es dediquen a plantejar temes específics que contribueixin a reforçar la comprensió de l’assignatura. El professorat facilita una col·lecció de problemes de cada tema, de la qual resol sols una part; la resta l’han de resoldre els alumnes individualment.

Treball tutelat

En les classes de problemes tutelats, els alumnes es divideixen en dos grups. En cada grup els estudiants treballen, sota la tutela d’un professor, els problemes mencionats anteriorment.

Treball autònom

Es dediquen les hores corresponents al treball autònom a estudiar els llibres de referència i a resoldre problemes de la col·lecció que ha facilitat el professor. Cal que desenvolupi el treball autònom de manera constant i continuada per poder consolidar els aprenentatges.

 

 

Avaluació acreditativa dels aprenentatges

 

L’avaluació continuada es duu a terme mitjançant:

— La resolució d’exercicis de la col·lecció facilitada pel professor.
— Una sèrie de proves curtes durant el curs que permeten recollir informació del procés d’aprenentatge.
— Un examen escrit a final de curs de nivell similar al de les classes de teoria i problemes.

El nombre de les activitats s’adequa a la tipologia del grup. En l’avaluació també es té en compte la participació a les classes.

Qualificació

La qualificació final s’obté fent la mitjana ponderada de l’avaluació de les activitats del curs (30 %) i l’examen final (70 %).

Reavaluació

La reavaluació es fa en una única prova final escrita la data que determina el Consell d’Estudis.

 

Avaluació única

L’avaluació única consisteix en un examen escrit a final de curs de nivell similar al de les classes de teoria i problemes.

La qualificació final s’obté en la prova final.

Reavaluació

La reavaluació es fa en una única prova final escrita la data que determina el Consell d’Estudis.