Pla docent de l'assignatura

 

 

Tanca imatge de maquetació

 

Imprimeix

 

Dades generals

 

Nom de l'assignatura: Fonaments d'Ones, Fluids i TermodinÓmica

Codi de l'assignatura: 363985

Curs acadŔmic: 2021-2022

Coordinaciˇ: Jaume Guasch Inglada

Departament: Departament de FÝsica QuÓntica i AstrofÝsica

crŔdits: 6

Programa ˙nic: S

 

 

Hores estimades de dedicaciˇ

Hores totals 150

 

Activitats presencials i/o no presencials

75

(El grau de presencialitat de les activitats docents i avaluatives es pot veure modificat en funciˇ de les restriccions derivades de la crisi sanitÓria. Si fos el cas, qualsevol modificaciˇ serÓ oportunament informada a l'alumnat a travÚs dels canals habituals.)

 

-  Teoria

Presencial i no presencial

 

45

 

(Classes magistrals dels conceptes te˛rics de la matŔria.)

 

-  TeoricoprÓctica

Presencial i no presencial

 

15

 

(Resoluciˇ del professor dels problemes bÓsics.)

 

-  PrÓctiques de problemes

Presencial i no presencial

 

15

 

(Resoluciˇ dels alumnes de problemes complementaris.)

Aprenentatge aut˛nom

75

 

 

Recomanacions

 

— Llegir els temes abans de l’explicació a classe. No cal estudiar amb cura, però almenys sí tenir-ne una idea general. Això hauria de fer que sigui molt més fàcil d’entendre la classe i que sigui més interessant. Al Campus Virtual hi ha totes les referències corresponents a cada classe.

— Estudiar la matèria de la classe immediatament després de l’explicació, dia a dia.

— Resoldre problemes en la llista dia a dia i lliurar els problemes solucionats, i escrits de manera ordenada, al professorat.

 

 

CompetŔncies que es desenvolupen

 

   -

Coneixement de matŔries bÓsiques i tecnol˛giques que capacitin per a l'aprenentatge de nous mŔtodes i tecnologies, i que proporcionin una gran versatilitat per adaptar-se a noves situacions (personal).

   -

Capacitat de treball en equip o en un grup multidisciplinari (personal).

   -

Capacitat d'anÓlisi i sÝntesi (instrumental).

   -

Disposar dels fonaments matemÓtics, fÝsics, econ˛mics i sociol˛gics necessaris per interpretar, seleccionar, valorar i crear nous conceptes, teories, usos i desenvolupaments tecnol˛gics relacionats amb l'electr˛nica, les telecomunicacions i la tecnologia de la informaciˇ.

Objectius d'aprenentatge

 

Referits a coneixements

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

 

 

Blocs temÓtics

 

1. MecÓnica

1.1. Resum de mecànica

1.1.0. Introducció. Xifres significatives. Error experimental. Lleis d’escala. Anàlisi dimensional
1.1.1. Cinemàtica. Dinàmica. Lleis de Newton
1.1.2. Forces. Impuls. Treball
1.1.3. Moment angular. Rotació
1.1.4. Conservació de l’energia mecànica
1.1.5. Elasticitat

2. FÝsica de fluids

2.1. Estàtica de fluids

2.1.1. Densitat. Pressió i unitats. Mòdul de compressibilitat. Principi de Pascal
2.1.2. Pressió hidroestàtica. Pressió atmosfèrica. Manòmetre
2.1.3. Principi d’Arquimedes
 

2.2. Dinàmica de fluids

2.2.1. Fluids ideals: línia de corrent. Flux estacionari. Equació de continuïtat. Cabal
2.2.2. Equació de Bernoulli. Teorema de Torricelli
2.2.3. Tub de Venturi. Ala d’avió. Efecte Magnus
2.2.4. Fluids reals: viscositat. Flux laminar. Flux en un tub. Equació de Poiseuille. Turbulència

3. Ones

3.1. Moviment ondulatori

3.1.1. Moviment harmònic simple. Equació de l’oscil·lador harmònic. Energia d’una molla
3.1.2. Propagació. Tipus d’ones. Ones en una corda
3.1.3. Equació d’ones. Velocitat de propagació
3.1.4. Ones sinusoidals. Periodicitat (en l’espai i el temps). Longitud d’ona, amplitud, freqüència, vector d’ona. Teorema de Fourier. Energia. Potència

3.2. Superposició d’ones i ones sonores

3.2.1. Superposició. Ones estacionàries
3.2.2. Ressonància
3.2.3. Ones planes. Ones esfèriques. Front d’ona. Velocitat del so en medis materials
3.2.4. Intensitat sonora. Decibel
3.2.5. Efecte Doppler. Pulsacions

4. Calor i termodinÓmica

4.1. Calorimetria

4.1.1. Estats d’agregació de la matèria
4.1.2. Equilibri tèrmic. Temperatura. Escales de temperatura. Termòmetres
4.1.3. Calor. Capacitat calorífica. Calor específica
4.1.4. Coeficients tèrmics: dilatació, compressibilitat
4.1.5. Canvis de fase. Calor latent. Fusió. Vaporització
4.1.6. Mecanismes de transmissió de la calor: conducció, convecció, radiació

4.2. Termodinàmica d’un gas ideal

4.2.1. Gas ideal. Equació d’estat. Llei dels gasos ideals. Interpretació microscòpica de la pressió i la temperatura. Teorema d’equipartició
4.2.2. Primera llei de la termodinàmica. Conversió d’energia. Treball mecànic
4.2.3. Segona llei de la termodinàmica. Enunciat de Clausius. Enunciat de Kelvin. Formulació estadística de la segona llei. Rendiment. Cicle de Carnot
4.2.4. Entropia. Energia lliure. Entalpia

 

 

Metodologia i activitats formatives

 

Activitats presencials i no presencials

Classes de teoria
Les sessions de teoria consisteixen en classes magistrals en què s’exposen els continguts dels blocs temàtics de l’assignatura.

Classes de problemes
A les classes de problemes el professorat i l’alumnat, aplicant els coneixements teòrics que es tracten a l’assignatura, resolen problemes a la pissarra. Algunes de les classes presencials s’imparteixen com a seminaris, en els quals es fomenta el debat. Aquestes sessions consisteixen 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 en resol sols una part; la resta l’ha de resoldre l’estudiant individualment.

Treball tutoritzat
A les classes de problemes tutoritzats l’alumnat es divideix en dos grups. En cada grup l’alumnat treballa sota el guiatge d’un professor o una professora.

Treball autònom
L’alumnat dedica les hores corresponents al treball autònom a estudiar els llibres de referència i a resoldre problemes de la col·lecció facilitada pel professorat. Cal que desenvolupi el treball autònom de manera constant i continuada per poder consolidar l’aprenentatge.

Situacions excepcionals
En cas de crisi sanitària que restringeixi les activitats presencials, aquestes es substituiran per activitats en línia, sincròniques i asincròniques, utilitzant preferentment les eines proporcionades per la Universitat de Barcelona.

 

 

Avaluaciˇ acreditativa dels aprenentatges

 

L’avaluació continuada consisteix en:
— Exercicis de la col·lecció facilitada pel professorat.
— Una sèrie de proves curtes durant el curs que permetin 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 d’activitats s’adequa a la tipologia del grup. En l’avaluació també es té en compte la participació de l’alumnat a les classes.

El professorat determinarà el grau de presencialitat/no-presencialitat de cada activitat, en funció de la situació sanitària.
Qualificació

La qualificació final per a l’alumnat d’avaluació continuada s’obté fent la mitjana ponderada de l’avaluació de les activitats del curs (mínim 30 %-màxim 40 %), una prova de síntesi de teoria (mínim 24 %- màxim 28 %) i una prova de síntesi de problemes (mínim 36 %-màxim 42 %). Si la qualificació conjunta de les dues proves de síntesi —amb ponderació de teoria (40 %) i problemes (60 %)— és inferior a 4, es considera que és la nota final de l’assignatura.
Reavaluació

La reavaluació es fa en una única prova final escrita, en la data que determini el Consell d’Estudis i amb les mateixes característiques que la prova d’avaluació única.
Actuacions irregulars en activitats avaluables

Segons l’acord del Consell d’Estudis del grau d’Enginyeria Electrònica de Telecomunicació del 6 de juliol de 2016, en cas de detectar-se algun senyal de plagi/còpia en qualsevol activitat avaluable, la penalització consisteix a, com a mínim, qualificar-la amb un zero. Si una mateixa persona reincideix i plagia/copia una segona vegada durant el mateix curs, el professorat avalua l’assignatura amb un zero i l’estudiant no té dret a la reavaluació.

El que estableix aquest paràgraf es fa sens perjudici del procés disciplinari que es pugui iniciar com a conseqüència dels actes duts a terme. Consulteu també els articles 11.7 i 11.8 de la Normativa reguladora de l’avaluació i la qualificació dels aprenentatges (aprovada pel Consell de Govern en data 27 de febrer de 2020).

 

Avaluaciˇ ˙nica

L’avaluació única consisteix en un examen escrit a final de curs de nivell similar al de les classes de teoria i problemes. L’examen inclou dues parts, amb la ponderació de la nota final següent: una part de teoria (40 %) i una part de problemes (60 %).

La qualificació final per a l’alumnat d’avaluació única és l’obtinguda en la prova final.

El professorat determinarà el grau de presencialitat/no-presencialitat de la prova d’avaluació única, en funció de la situació sanitària.

 

 

Fonts d'informaciˇ bÓsica

Consulteu la disponibilitat a CERCABIB

Llibre

Tipler, Paul Allen ; Mosca, Gene. Física para la ciencia y la tecnología. 6a ed. Barcelona: Reverté, 2010  Enlla├ž

  Bibliografia bÓsica. Versiˇ electr˛nica http://cataleg.ub.edu/record=b2215503~S1*cat

Versiˇ electr˛nica  Enlla├ž

Kane, Joseph W. Física. 2a ed. Barcelona: Reverté, 1989  Enlla├ž

  Bibliografia bÓsica.

College Physics. Houston, TX: OpenStax College, 2016  Enlla├ž

  Bibliografia bÓsica. Disponible de franc com a contingut en lÝnia, document PDF descarregable, a https://openstax.org/details/college-physics i app per a Android https://play.google.com/store/apps/details?id=org.cnx.android disponible sota llicŔncia lliure Creative Commons Attribution License 4.0.


PDF descarregable de forma gratu´ta  Enlla├ž
APP Android  Enlla├ž
https://cercabib.ub.edu/discovery/search?vid=34CSUC_UB:VU1&search_scope=MyInst_and_CI&query=any,contains,b2216215*  Enlla├ž

Cromer, Alan H. Física en la ciencia y en la industria. Barcelona: Reverté, 1986  Enlla├ž

  Bibliografia bÓsica.

Young, Hugh D ; Freedman, Roger A. ; Ford, A. Lewis. Sears and Zemansky’s University physics: with modern physics. 12th ed. San Francisco (Calif.): Addison-Wesley, 2008  Enlla├ž

  Bibliografia opcional.

Mills, David ... [et al]. Student solutions manual for Tipler and Mosca’s Physics for scientists and engineers. 5th ed. New York: W.H. Foreman, 2004  Enlla├ž

  Bibliografia de problemes.

Blatt, Frank J. Solutions manual to accompany Paul A. Tipler physics for scientists and engineers. 4th ed. New York: W.H. Freeman: Worth, 1999  Enlla├ž

  Bibliografia de problemes.

González, Félix A. La Física en problemas. Madrid: Tébar Flores, 1995  Enlla├ž

  Bibliografia de problemes.

Abad Toribio, Laura ; Iglesias Gómez, Laura Ma. Problemas resueltos de física general. Madrid: Bellisco, 2006  Enlla├ž

  Bibliografia de problemes.

Segura, Dino de J. ; Rodríguez L., Lombardo ; Zalamea G., Eduardo. Teoría y problemas de fundamentos de física. México: McGraw-Hill, 1983. Vol. 1  Enlla├ž

  Bibliografia de problemes.

Text electr˛nic

Sears, Francis Weston ... [et al.]. Física universitaria : décimo tercera edición.  Mexico: Pearson Educación, 2013.  Vol. 1  Enlla├ž

  Bibliografia opcional. Versiˇ electr˛nica: http://ub.cbuc.cat/record=b2215638~S1*cat


https://cercabib.ub.edu/discovery/search?vid=34CSUC_UB:VU1&search_scope=MyInst_and_CI&query=any,contains,b2215513*  Enlla├ž
11a ed. en paper  Enlla├ž

Whitney, Joshua F.; Whitney, Heather M.. A handbook of mathematical methods and problem-solving tools for introductory physics, San Rafael [California]: Morgan & Claypool Publishers, [2016]  Enlla├ž

  Bibliografia opcional complementaria. MŔtodes per resoldre problemes.


Enllaš directe al llibre  Enlla├ž