## 27055 - Physics I

### Teaching Plan Information

2024/25
Subject:
27055 - Physics I
Faculty / School:
Degree:
647 - Degree in Mathematics
ECTS:
6.0
Year:
1
Semester:
First semester
Subject type:
Basic Education
Module:
---

### 1. General information

Physics I is a core subject within the degree program. Physics exemplifies the capabilities of mathematics to formalize natural phenomena, propose explanations, and enable the prediction of new phenomena. Mathematics has found material for its own development in the problems of physics. On the other hand, the increasing importance of mathematics as an applied science makes physics a source of inspiration and a challenge for mathematical thinking.

One of the objectives of this subject is to develop and expand concepts with which students are already familiar, such as kinematics and dynamics of a particle, Newton's laws, and concepts like work and mechanical energy. Additionally, topics that may be new to students or at least not deeply covered, such as the dynamics and equilibrium of rigid bodies and particle systems, are introduced.

Physics I is one of the subjects in the physics module, and aside from its basic nature, it presents content that will be directly relevant to students planning to take courses in the astrodynamics module.

Attendance and active participation of students in classes, as well as in other academic teching activities—problem-solving, laboratory work, consultations with the teacher during tutoring hours, etc.—are recommended."

### 2. Learning results

• Calculate the trajectory of a particle given the responsible forces and the initial conditions of the motion.
• Solve problems of particle collisions using conservation theorems.
• Recognize and solve problems of simple harmonic motion (SHM).
• Recognize and solve problems of damped and forced oscillations.
• Solve problems involving multiple bodies (systems of particles). Calculation of centers of mass.
• Analyze the rotation of a rigid body around an axis. Calculation of moments of inertia.
• Solve problems involving the equilibrium of a rigid body.
• Solve simple gravitation problems and those involving continuous mass distributions.

### 3. Syllabus

1. Kinematics of a particle.
2. Dynamics of a particle. Newton's laws. Forces and moments. Work and mechanical energy.
3. Simple harmonic motion. Damped oscillationes. Forced oscillations.
4. Dynamics of particle systems. Center os mass. Conservation laws. Collisions.
5. Dynamics and equilibrium of rigid bodies.
6. Gravitation.

Master classes: 42 hours.
Problem solving: 13 hours.
Laboratory: 5 hours.
Study: 83 hours.
Assessment tests: 7 hours.

### 5. Assessment system

• There will be a written exam consisting of:
• Problem solving exam (from 65% to 75% of the final grade).
• Theory exam (from 25% to 35% of the final grade).
• Evaluation of the lab activity and lab questionaries. Weight 10% of the total grade. There will be lab exam for those students who do not attend the lab.
• Evaluation made along the academic course (class attendance and participation). Among the optional activities that can be evaluated are: preparing an essay on a selected topic from those suggested by the profesor and its oral presentation, individually o in small groups. Solving suggested problems that the students hand in. If that is the case there will be an evaluation of the essay, oral presentation and handed problems respectively. The weight of these activities in the final grade is 10%. In order for this grade to be computed, the student must achieve a minimum grade of 4 out of 10 in the rest of the evaluation activities.

Without limiting the right that the student has, according to the current regulations, to assist and, if applicable, pass the subject by taking a global examination.

### 6. Sustainable Development Goals

4 - Quality Education
5 - Gender Equality
8 - Decent Work and Economic Growth

## 27055 - Física I

### Información del Plan Docente

2024/25
Asignatura:
27055 - Física I
Titulación:
Créditos:
6.0
Curso:
1
Periodo de impartición:
Primer semestre
Clase de asignatura:
Formación básica
Materia:
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### 1. Información básica de la asignatura

Se trata de una asignatura de formación básica dentro del grado. La física ejemplifica las capacidades de la matemática para formalizar los fenómenos naturales, proponer explicaciones y posibilitar la predicción de nuevos fenómenos. Las matemáticas han encontrado en los problemas de la física materia para sus propios desarrollos. Por otra parte, la creciente importancia de las matemáticas como ciencia aplicada hacen de la física una fuente de inspiración y de retos para el pensamiento matemático.

Uno de los objetivos de esta asignatura es desarrollar y ampliar conceptos con los que los alumnos ya se encuentran familiarizados como la cinemática y la dinámica de una partícula, las leyes de Newton y conceptos como el trabajo y la energía mecánica. Además se plantean temas que podrían ser nuevos para los alumnos o al menos, que no los hayan tratado en profundidad, como la dinámica y equilibrio del sólido rígido y los sistemas de partículas.

La asignatura de Física I es una de las asignaturas del módulo de física y, aparte de su carácter básico, presenta contenidos que serán relevantes de manera directa para aquellos alumnos que se propongan cursar asignaturas del módulo de astrodinámica.

Se recomienda la asistencia y la participación activa de los alumnos en las clases, así como en el resto de actividades docentes: resolución de problemas, trabajo de laboratorio, consulta con el profesor en horas de tutoría, etc.

• Calcular la trayectoria de una partícula conocidas las fuerzas responsables y las condiciones iniciales del movimiento.
• Resolver problemas de colisiones entre partículas utilizando los teoremas de conservación.
• Reconocer y resolver problemas de movimiento armónico simple (M.A.S).
• Resolver problemas de varios cuerpos (sistemas de partículas). Cálculo de centros de masas.
• Analizar la rotación de un sólido rígido en torno a un eje. Cálculos de momentos de Inercia.
• Resolver problemas de equilibrio de un sólido rígido.
• Resolver problemas de gravitación sencillos y con distribuciones de masa continua.

### 3. Programa de la asignatura

1. Cinemática de una partícula.
2. Dinámica de una partícula. Leyes de Newton. Fuerzas y momentos. Trabajo y energía mecánica.
4. Dinámica de los sistemas de partículas. Centro de masas. Leyes de conservación. Choques.
5. Dinámica y equilibrio del sólido rígido.
6. Gravitación

Clases magistrales: 42 horas.
Resolución de problemas y casos: 13 horas.
Prácticas de laboratorio: 5 horas.
Estudio: 83 horas.
Pruebas de evaluación: 7 horas.

### 5. Sistema de evaluación

• Una prueba escrita que constará de:
• Examen de problemas (del 65% al 75% de la nota).
• Examen de teoría (del 25% al 35% de la nota).
• Evaluación del trabajo en el laboratorio y de los informes de las prácticas. Representa un 10% de la nota final. Habrá examen de laboratorio en las convocatorias oficiales para los alumnos que no hayan realizado estas prácticas.
• Evaluación a lo largo del curso (asistencia a clases y participación en las mismas). Entre las actividades de carácter voluntario que pueden evaluarse en este apartado están: la preparación de algún trabajo sobre temas propuestos por el profesor y su presentación, individualmente o en grupos pequeños. Se podrán proponer problemas que los alumnos deben presentar por escrito. Se calificará en su caso, el trabajo, la presentación oral y los problemas entregados por escrito. El peso de estos apartados en la nota final será de un 10%. Para que la calificación obtenida en estos apartados correspondientes se compute en la calificación final, el alumno deberá obtener una nota mínima de 4 sobre 10 en el resto de la evaluación.

Sin menoscabo del derecho que, según la normativa vigente, asiste al estudiante para presentarse y, en su caso, superar la asignatura mediante la realización de una prueba global.