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Academic Year: 2020/21

424 - Bachelor's Degree in Mechatronic Engineering

28806 - Physics II


Teaching Plan Information

Academic Year:
2020/21
Subject:
28806 - Physics II
Faculty / School:
175 - Escuela Universitaria Politécnica de La Almunia
Degree:
424 - Bachelor's Degree in Mechatronic Engineering
ECTS:
6.0
Year:
1
Semester:
Second semester
Subject Type:
Basic Education
Module:
---

1. General information

1.1. Aims of the course

The subject and its expected results respond to the following approaches and objectives:

Expose the universal nature of physical laws, their inexorable character and the enormous benefits that are obtained from their knowledge in the field of engineering.

1.2. Context and importance of this course in the degree

Basic Physics II is a basic training subject, with 6 ECTS credits that is taught during the first year of this Engineering Degree.

It aims to provide the student with the basic knowledge of the most relevant phenomena and physical laws of application in the study of engineering; as well as the necessary tools to apply this theoretical knowledge to the resolution of engineering problems. More specifically, it focuses on the study of mechanics and thermodynamics.

1.3. Recommendations to take this course

It is a basic subject that must provide a first contact with the foundations, methods and scientific procedures of Physics. A close relationship is established with other analogous subjects such as physics II, Mathematics I, II, III inserted within the degree itself.

In order to face the subject with guarantees, it is recommended to have completed physics and mathematics in the second year of high school or equivalent.

2. Learning goals

2.1. Competences

Upon passing the subject, the student will be more competent to:

  • Generic competence:

    • GI03: Knowledge of basic and technological subjects, which enables them to learn new methods and theories, and give them the versatility to adapt to new situations.

    • GI04: Ability to solve problems with initiative, decision making, creativity, critical reasoning and to communicate and transmit knowledge, skills and abilities in the field of Mechatronic Engineering and in particular in the field of industrial electronics.

    • GC02: To interpret experimental data, contrasting it with the theoretical foundations to draw conclusions.

    • GC03: Capacity for abstraction and logical reasoning.

    • GC04:  Ability to learn in a continuous, self-directed and autonomous way.

    • GC05: Ability to evaluate alternatives.

    • GC07: Ability to lead a team as well as being a committed member of it.

    • GC08: Ability to locate technical information, as well as its understanding and assessment.

    • GC10: Ability to write technical documentation and to present it with the help of appropriate computer tools.

    • GC11: Ability to communicate their reasoning and designs clearly to specialized and non-specialized audiences.

  • Specific competence:
    • EB02: Understanding and mastery of basic concepts about the general laws of wave and electromagnetism and its application in the resolution of engineering problems

2.2. Learning goals

The student, to pass this subject, must demonstrate the following results:

To be able to:

  • Solve practical exercises of waves using the notions studied in the theoretical classes.
  • Recognize the physical magnitudes that characterize a wave, and describe it.
  • Understand and explain the physical meaning of the Electric Field.     
  • Solve exercises of simple electrical circuits.     
  • Recognize the effects that an insulating material has on a condenser or other device.     
  • Calculate potentials and electric fields created by continuous distributions of electric charge.     
  • Use the laws of Biot-Savart and Ampère to calculate magnetic fields created by electric currents.     
  • Describe the effect that magnetic fields have on electric charges and their technological applications.     
  • Explain the laws of electromagnetic induction, apply them to specific cases and relate them to the mechanisms of production of electrical energy.     
  • Calculate the self-induction of different devices, and in particular of coils.     
  • Understand the effects of coils in electric circuits in direct and alternating current.     
  • Solve practical optical exercises with the knowledge acquired in class.     
  • Identify and know the main magnitudes and concepts that are defined in the optics.

2.3. Importance of learning goals

Physical phenomena and their effects are among the most important fields of knowledge with major capacity to intervine in people life and society. The huge amount of physical applications developed since the end of the XIX century has changed substantially people life conditions, economical processes, knowledge management and scientific researches. The handling of the fundamental of such phenomena and the solutions that can be applied in order to use them has become an essential element in every technological process. The mastering of Physics could help every Engineer to comprehend the manufacture process, optimization of production systems, etc.

The contents of this subject are a vital part of the knowledges learnt in this degree, providind students concepts and tools necessaries to face with success other subjects, such as Electronics and Electricity.

3. Assessment (1st and 2nd call)

3.1. Assessment tasks (description of tasks, marking system and assessment criteria)

There is the possibility of passing the subject through two different routes:

  1. Continuous evaluation.
  2. Global Test.

Continuous assessment:

Following the spirit of Bologna, regarding the degree of involvement and continued work of the student throughout the course, the evaluation of the subject contemplates the continuous assessment system as the most appropriate to be in line with the guidelines set by the new framework of the EHEA.

  • Partial exams: Three partial exams will be carried out within the class schedule. You have to get at least a 4 out of 10 in each one so that this part can be overcome. The exams are composed of a part of problems and another of theory (Total partial: 70%)
  • Laboratory practices: 4 laboratory practices will be carried out. For each of them, the student must prepare a report about the activity carried out. Each of these reports will weigh 5% on the final grade. Assistance is mandatory. (Total practices: 20%)
  • Participation in class: It will be valued: the attendance to class, the participation and involvement in the subject, the assistance to tutorials and the realization of exercises on the blackboard that the teacher will propose. (Total participation in class 10%) To qualify for the Continuous Assessment system, you must attend at least 80% of the face-to-face classes.

Global Test:

The student must opt ​​for this modality when, due to his / her personal situation, he / she can not adapt to the rhythm of work required in the continuous evaluation system, he / she has suspended or would like to upload a grade, having participated in said evaluation methodology. As in the previous evaluation methodology, the final test of the final evaluation must have the purpose of checking if the learning results have been achieved, as well as contributing to the acquisition of the different competences, and should be carried out through more objective activities if fits.

  • Final written test: On the date indicated by the University, a global examination of the subject will be carried out. It will have a weight of 70% of the final grade. The exam will consist of a part of problems and another of theory.
  • Laboratory practices: 4 laboratory practices will be carried out. For each of them, the student must prepare a report about the activity carried out. Each of these reports will weigh 5% on the final grade. Assistance is mandatory. (Total practices: 20%).
  • Participation in class: It will be valued: the attendance to class, the participation and involvement in the subject, the assistance to tutorials and the realization of exercises on the blackboard that the teacher will propose. (Total participation in class 10%).

 

In those unforeseen circumstances in which the Continuous Assessment and its proposed activities can no longer be developed, such as the midterm exams and the laboratory practices, due to well justified motives by the University of Zaragoza or the center, these activities are going to be replaced by:

  • Two midterm exams for the Continuous Assessment, and
  • Research assignments related to practical applications of this subject for the Laboratory practices.

4. Methodology, learning tasks, syllabus and resources

4.1. Methodological overview

The methodology followed in this course is oriented towards the achievement of the learning objectives. The course consists of 6 ECTS credits, which represents 150 hours of student work during the semester. 40% of this work (60 h.) will take place in the classroom, and the rest will be autonomous work. One semester consists of 15 teaching weeks. To make the timing is used to measure the school week, in which the student must devote to the study of the subject 10 hours.

If classroom teaching were not posssible due to health reasons, it would be carried out on-line.

4.2. Learning tasks

The course includes the following learning tasks:  

  • Lectures: theoretical activities so fundamentally expository given by the teacher.
  • Practice Sessions: practical discussion activities and conducting exercises conducted in the classroom and requiring high student participation.
  • Laboratory Practice: Practical activities in laboratories.
  • Group tutorials.
  • individual tutoring.

4.3. Syllabus

The course will address the following topics:

  1. Electronics
  2. Magnetism
  3. Mechanical waves
  4. Optics

4.4. Course planning and calendar

Planning for weeks about the subject is as follows:

Week 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Topic I I I I II II II II III III III IV IV IV R
Exams 1º 2º 3º

 

 

4.5. Bibliography and recommended resources

http://biblos.unizar.es/br/br_citas.php?codigo=28806&year=2020


Curso Académico: 2020/21

424 - Graduado en Ingeniería Mecatrónica

28806 - Fundamentos de física II


Información del Plan Docente

Año académico:
2020/21
Asignatura:
28806 - Fundamentos de física II
Centro académico:
175 - Escuela Universitaria Politécnica de La Almunia
Titulación:
424 - Graduado en Ingeniería Mecatrónica
Créditos:
6.0
Curso:
1
Periodo de impartición:
Segundo semestre
Clase de asignatura:
Formación básica
Materia:
Física

1. Información Básica

1.1. Objetivos de la asignatura

La asignatura y sus resultados previstos responden a los siguientes planteamientos y objetivos:

  • La asignatura y sus resultados previstos responden a los siguientes planteamientos y objetivos:
  • Comprender los conceptos y leyes fundamentales del electromagnetismo y ondas mecánicas, y aplicación a problemas básicos en ingeniería.
  • Analizar problemas que integran distintos aspectos de la física, reconociendo los variados fundamentos físicos que subyacen en una aplicación técnica, dispositivo o sistema real.
  • Comprender la unidades, ordenes de magnitud de las magnitudes físicas definidas y resolver problemas básicos de ingeniería, expresando el resultado numérico en las unidades físicas adecuadas.
  • Utilizar correctamente métodos básicos de medida experimental o simulación y tratar, presentar e interpretar los datos obtenidos, relacionándolos con las magnitudes y leyes físicas adecuadas.
  • Utilizar bibliografía, por cualquiera de los métodos disponibles en la actualidad y usar un lenguaje claro y preciso en sus explicaciones sobre cuestiones de física.
  • Aplicar correctamente las ecuaciones fundamentales del electromagnetismo a diversos campos de la física y de la ingeniería.
  • Comprender el significado, utilidad y las relaciones entre magnitudes.
  • Ser capaz de comprender y describir fenómenos ondulatorios.
  • Comprender el significado físico de los elementos que se emplean en circuitos eléctricos sencillos y adquirir soltura en su análisis.
  • Entender las ondas electromagnéticas como solución de las ecuaciones de Maxwell

1.2. Contexto y sentido de la asignatura en la titulación

La asignatura forma parte del Grado en Ingeniería Mecatrónica que imparte la EUPLA, enmarcándose dentro del grupo de asignaturas que conforman el módulo denominado Fundamentos de Ingeniería. Se trata de una asignatura de primer curso ubicada en el segundo semestre y de carácter obligatorio (OB), con una carga lectiva de 6 créditos ECTS.

Dicha asignatura implica un impacto más que discreto en la adquisición de las competencias de la titulación, además de aportar una formación útil en el desempeño de las funciones del Ingeniero/a de Mecatrónica.

1.3. Recomendaciones para cursar la asignatura

El desarrollo de la asignatura de Física requiere manejar conocimientos de:

  • Física: comprender las ecuaciones y leyes fundamentales de la mecánica y de la termodinámica.
  • Matemáticas: dominio de las nociones básicas del cálculo

En resumen, se recomienda un nivel de segundo de Bachillerato tanto en matemáticas como en física para cursar la asignatura.

2. Competencias y resultados de aprendizaje

2.1. Competencias

Al superar la asignatura, el estudiante será más competente para...

  • Competencias Genéricas:

    • GI03: Conocimientos en materias básicas y tecnológicas, que les capacite para el aprendizaje de

      nuevos métodos y teorías, y les dote de versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones.

    • GI04: Capacidad de resolver problemas con iniciativa, toma de decisiones, creatividad, razonamiento crítico y de comunicar y transmitir conocimientos, habilidades y destrezas en el ámbito de la Ingeniería Mecatrónica y en particular en el ambito de la electronica industrial.

    • GC02:Interpretar datos experimentales, contrastarlos con los teóricos y extraer conclusiones.

    • GC03: Capacidad para la abstracción y el razonamiento lógico.

    • GC04: Capacidad para aprender de forma continuada, autodirigida y autónoma.

    • GC05: Capacidad para evaluar alternativas.

    • GC07: Capacidad para liderar un equipo así como de ser un miembro comprometido del mismo.

    • GC08: Capacidad para localizar información técnica, así como su comprensión y valoración.

    • GC10: Capacidad para redactar documentación técnica y para presentarla con ayuda de herramientas informáticas adecuadas.

    • GC11: Capacidad para comunicar sus razonamientos y diseños de modo claro a públicos especializados y no especializados.

  • Competencias específicas:

    • EB02: Comprensión y dominio de los conceptos básicos sobre las leyes generales de las onda y el electromagnetimo y su aplicacion en la resolucion de problemas propios de la ingenieria

2.2. Resultados de aprendizaje

El estudiante, para superar esta asignatura, deberá demostrar los siguientes resultados...

  • Resolver ejercicios prácticos de ondas empleando las nociones estudiadas en las clases teóricas.
  • Reconocer las magnitudes físicas que caracterizan a una onda, y describirla.
  • Comprender y explicar el significado físico del Campo Eléctrico.
  • Resolver ejercicios de circuitos eléctricos sencillos.
  • Reconocer los efectos que un material aislante tiene en un condensador u otro dispositivo.
  • Calcular potenciales y campos eléctricos creados por distribuciones contínuas de carga eléctrica.
  • Utilizar las leyes de Biot-Savart y de Ampère para calcular campos magnéticos creados por corrientes eléctricas.
  • Describir el efecto que los campos magnéticos tienen en cargas eléctricas y sus aplicaciones tecnológicas.
  • Explicar las leyes de inducción electromagnética, aplicarlas a casos concretos y relacionarlas con los mecanismos de producción de energía eléctrica.
  • Calcular la autoinducción de diferentes dispositivos, y en particular de bobinas. 
  • Entender los efectos de bobinas en circuitos eléctricos en corriente contínua y alterna.
  • Resolver ejercicios practicos de optica con los conocimientos adquiridos en clase.
  • Identificar y conocer las principales magnitudes y conceptos que se definen en la optica

2.3. Importancia de los resultados de aprendizaje

Los fenómenos físicos, así como sus efectos están actualmente entre los campos de conocimiento con mayor capacidad para intervenir en la vida de las personas y de la sociedad. La enorme cantidad de aplicaciones que se han desarrollado desde finales del siglo XIX han modificado sustancialmente las condiciones de vida de las personas, los procesos económicos, la gestión del conocimiento y la investigación científica. El manejo de los fundamentos de dichos fenómenos y de las soluciones que se pueden aplicar para utilizarlos se ha convertido en un elemento esencial en cualquier proceso tecnológico. El dominio de la física puede servir a un ingeniero o ingeniera para comprender procesos de fabricación, optimización de sistemas de producción, etc...

Además, los contenidos de esta asignatura son de crucial importancia para poder afrontar con garantías otras asignaturas del grado, entre las que se encuentran las del módulo de Electricidad y Electrónica.

3. Evaluación

3.1. Tipo de pruebas y su valor sobre la nota final y criterios de evaluación para cada prueba

El estudiante deberá demostrar que ha alcanzado los resultados de aprendizaje previstos mediante las siguientes actividades de evaluacion

Existe la posibilidad de superar la asignatura a través de dos vías distintas:

  1. Evaluación Continua.
  2. Prueba Global.

Evaluación Continua:

Siguiendo el espíritu de Bolonia, en cuanto al grado de implicación y trabajo continuado del alumno a lo largo del curso, la evaluación de la asignatura contempla el sistema de evaluación continua como el más acorde para estar en consonancia con las directrices marcadas por el nuevo marco del EEES.

  1. Exámenes Parciales: Dentro del horario lectivo se realizarán tres exámenes parciales. Habra que sacar al menos un 4 sobre 10 en cada uno para que se pueda superar esta parte. Los examenes se componen de una parte de problemas y otra de teoria (Total parciales: 70 %)
  2. Prácticas de Laboratorio: Se realizarán 4 prácticas de laboratorio. Para cada una de ellas el/la alumno/a deberá elaborar un informe acerca de la actividad realizada. Cada uno de estos informes tendrá un peso del 5% sobre la nota final. La asistencia es obligatoria. (Total prácticas: 20%)
  3. Participación en clase: Se valorara: la asistencia a clase, la participación e involucración en la asignatura, la asistencia a tutorias y la realización de ejercicios en la pizarra que el profesor ira proponiendo.(Total participación en clase 10%)

Para optar al sistema de Evaluación Continua se deberá asistir al menos a un 80% de las clases presenciales.

Prueba Global:

El alumno deberá optar por esta modalidad cuando, por su coyuntura personal, no pueda adaptarse al ritmo de trabajo requerido en el sistema de evaluación continua, haya suspendido o quisiera subir nota habiendo sido participe de dicha metodología de evaluación.

Al igual que en la metodología de evaluación anterior, la prueba global de evaluación final tiene que tener por finalidad comprobar si los resultados de aprendizaje han sido alcanzados, al igual que contribuir a la adquisición de las diversas competencias, debiéndose realizar mediante actividades más objetivas si cabe.

  1. Prueba final escrita: En la fecha señalada por la Universidad, se realizará un examen global de la asignatura. Tendrá un peso del 70 % de la nota final. El examen se compondra de una parte de problemas y otra de teoria
  2. Prácticas de Laboratorio: Se realizarán 4 prácticas de laboratorio. Para cada una de ellas el/la alumno/a deberá elaborar un informe acerca de la actividad realizada. Cada uno de estos informes tendrá un peso del 5% sobre la nota final. La asistencia es obligatoria. (Total prácticas: 20%)
  3. Participación en clase: Se valorara: la asistencia a clase, la participación e involucración en la asignatura, la asistencia a tutorias y la realización de ejercicios en la pizarra que el profesor ira proponiendo. (Total participación en clase 10%)

 

En aquellos casos excepcionales en los cuales no puedan realizarse la Evaluación Continua y sus actividades propuestas, como los exámenes parciales y las prácticas de laboratorio, debido a motivos de fuerza mayor, las mismas serán sustituidas por:

  • Dos exámenes parciales para la Evaluación Continua, y
  • Trabajos prácticos de investigación relacionados a las aplicaciones prácticas de la asignatura para las Prácticas de Laboratorio.

4. Metodología, actividades de aprendizaje, programa y recursos

4.1. Presentación metodológica general

El proceso de aprendizaje que se ha diseñado para esta asignatura se basa en lo siguiente:

La asignatura consta de 6 créditos ECTS, lo cual representa 150 horas de trabajo del alumno en la asignatura durante el semestre. El 40% de este trabajo (60 h.) se realizará en el aula, y el resto será autónomo. Un semestre constará de 15 semanas lectivas. Para realizar la distribución temporal se utiliza como medida la semana lectiva, en la cual el alumno debe dedicar al estudio de la asignatura 10 horas.

Si esta docencia no pudiera realizarse de forma presencial por causas sanitarias, se realizaría de forma telemática.

4.2. Actividades de aprendizaje

El programa que se ofrece al estudiante para ayudarle a lograr los resultados previstos comprende las siguientes actividades:

  • Clases teoricas: Actividades teóricas impartidas de forma fundamentalmente expositiva por parte del profesor. Se utilizara tanto la pizarra como herramientas informaticas.

  • Clases practicas: Actividades de discusión prácticas y realización de ejercicios realizadas en el aula y que requieren una elevada participación del estudiante.

  • Prácticas de laboratorio: Actividades prácticas realizadas en los laboratorios.

  • Tutorías individuales o grupales.

4.3. Programa

El programa de la asignatura comprende 6 temas:

  1. Electrostática
  2. Capacidad dielectricos y corriente electrica
  3. Magnetismo.
  4. Campo electromagnetico
  5. Movimiento ondulatorio
  6. Óptica

4.4. Planificación de las actividades de aprendizaje y calendario de fechas clave

La planificación por semanas aproximada de la asignatura será la siguiente:

Semana 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Tema I I  II  II III III IV IV IV V V V VI VI R
Examenes 1º 2º 3º  

Donde la última semana se intentara reservar para hacer un repaso general para aquellos alumnos que nos hayan superado la asignatura por el método de la evasluación continua

Calendario de evaluación

A modo orientativo, se muestran las fechas de las pruebas evaluatorias:

Parcial 1: Semana 4º del curso

Parcial 2: Semana 9º del curso

Parcial 3: Semana 14º del curso

La fecha oficial de la prueba global de evaluación será fijada por la dirección del centro y publicada en www.eupla.unizar.es.

El calendario de practicas sera fijado a lo largo del curso en función de la disponibilidad del laboratorio y se adecuará al desarrollo del temario. Las fechas se comunicarán siguiendo los medios oportunos (en clase y a través de la plataforma moodle).

4.5. Bibliografía y recursos recomendados

http://biblos.unizar.es/br/br_citas.php?codigo=28806&year=2020