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Academic Year/course: 2022/23

447 - Degree in Physics

26900 - Fundamentals of Physics I

Syllabus Information

Academic Year:
26900 - Fundamentals of Physics I
Faculty / School:
100 - Facultad de Ciencias
447 - Degree in Physics
First semester
Subject Type:
Basic Education

1. General information

1.1. Aims of the course

The objective of the Fundamentals of Physics courses is to provide the student with a basic and homogeneous vision of general aspects of Physics that enable to take more specific courses. In particular, Fundamentals of Physics I focuses on acquiring basic tools for understanding the principles of classical mechanics and thermodynamics. Following the classic scheme of a general physics course the principles of kinematics and dynamics of a particle are presented. Newton's Laws are introduced. Concepts of work and energy are given. Previous concepts are extended to a system of particles. Finally we particularize to the concrete cases of a rigid solid and of deformable and fluid solids. In the second part of the course the concepts of temperature and heat, as well as the thermal properties of matter are given to finally formalize the first and second principles of Thermodynamics.

Among the objectives of the degree, this course has a special impact on the following:

O1. Provide theoretical and experimental knowledge of the general principles of physics and their most common techniques and instrumentation, with emphasis on those aspects of special relevance due to their conceptual importance or its visibility in the scientific, technological and social environment.

O2 Provide graduates with a versatile training that enables them to carry out activities of professional character in the scientific-technological field, including research, innovation and development activities within multidisciplinary teams.

The aims of the course are aligned with the following Sustainable Development Goals (SDGs):

  • Goal 4: Quality Education
  • Goal 8: Decent Work and Economic Growth

1.2. Context and importance of this course in the degree

This course is part of the “basic” module of the degree of Physics and constitutes with Fundamentals of Physics II and Physics Laboratory Work the set of courses specifically devoted to the field of physics in the first year of the degree.

1.3. Recommendations to take this course

It is recommended to have followed pre-university courses on Physics and Mathematics.

2. Learning goals

2.1. Competences

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

  • Use the basic notation and language of Physics
  • Know the fundamental laws of physics and apply them in the right situations
  • Distinguish between measurable physical magnitudes and derived physical magnitudes
  • Describe the behavior of a mechanical system based on an analysis of both forces and energy
  • Distinguish between conservative and dissipative interactions
  • Apply to rigid solids the dynamics of particle systems
  • Analyze the behavior of a fluid
  • Derive some macroscopic properties of gaseous systems from the microscopic behavior
  • Apply the principles of Thermodynamics correctly in simple systems

2.2. Learning goals

To pass this course, the student  must demonstrate the following results:

  • Calculate the trajectory of a particle when initial conditions of the movement and the acting forces are known.
  • Solve the two bodies problem
  • Analyze collisions using conservation theorems
  • Describe physically the rotation of a rigid solid around an axis
  • Identify the different fluid dynamics regimes
  • Derive the equation of state of the ideal gas from the kinetic theory
  • Calculate the performance of a thermal machine

2.3. Importance of learning goals

The course Fundamentals of Physics I is a fundamental element for the acquisition by the student of the competences of the degree. It is the first approximation of the student to the contents of Physics at the university, and in particular to the courses of Mechanics and Thermodynamics, which are central in Physics. This course is designed as a basic course and turns out, therefore, essential for obtaining the objectives of the degree.

3. Assessment (1st and 2nd call)

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

If continuous evaluation is chosen, there will be two stages:

  1. A written exercise to be carried out in the first half of November and will cover the material taught in the first three blocks of the syllabus. This exercise will consist of both theory and problems. This exercise will constitute 30% of the final mark and will be eliminatory for those students who obtain a mark equal to or higher than 4.5. Students who do not achieve a 4.5 will have to take the single final exam.
  2. An exam at the end of the course on the subject taught in blocks 4-8 of the syllabus, which will account for 70% of the total result. The exam will consist of both theory and problems. The final mark will be the weighted average (30%-70%) of the two exercises (November and end of course). In order to pass the course, this average must be equal to or higher than 5. Students with a grade higher than 4.5 in the first exercise who wish to take the final exam of this part again at the end of the course may do so. In this case, the highest mark of the two exercises corresponding to the first three blocks will be taken into account in the final mark.

Passing the subject by means of a single global exam:

The evaluation will be obtained directly from a single global exam. The exam will have two different parts: one on the first 3 blocks (which will account for 30% of the overall grade) of the programme and another on blocks 4-8 (which will complete the remaining 70%). In both parts there will be both theory and problems. In order to pass the exam, it will be necessary to obtain 5 points in the weighted average of both parts.

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. A wide range of teaching and learning tasks are implemented, such as:

  • M1 Theoretical lectures: they present to the student the basic theoretical contents to achieve the associated technical competences (CE1, CE2, CE6).
  • M2. Applications: show the application of the theoretical contents to specific cases.
  • M3. Problem discussions: they allow to acquire technical skills from a practical point of view (CE1, CE2, CE6).
  • M4. Exam: allows to evaluate the acquired competences and objectives of the course.

Students are expected to participate actively in class throughout the semester.

Further information regarding the course will be provided on the first day of class.

4.2. Learning tasks

The course includes the following learning tasks: 

  • Lectures: each section has a set of master lessons, in which the main concepts and general content is introduced.
  • Applications: The applications develop the theoretical contents, extending them and showing their implementation in specific cases.
  • Practice sessions (problems): problems of application of the contents of the section are solved in class, both by the teacher as of the students who voluntarily.
  • Resolution of problems proposed in a group.
  • Autonomous work and study.

4.3. Syllabus

The course will address the following topics: 


  • Topic I: Kinematics.
  • Topic II: Dynamics of a particle: Newton's laws.
  • Topic III: Work and energy
  • Topic IV: Dynamics of particle systems.
  • Topic V: Dynamics of the rigid solid.
  • Topic VI: Mechanics of deformable and fluid solids.


  • Topic VII: Temperature and heat. Thermal properties
  • Topic VIII: First and second principles of Thermodynamics.

4.4. Course planning and calendar

The exam for the continuous evaluation will take place in the first half of November.

The final exam (for all students) will be held in January-February on the date designated by the Faculty of Science.


4.5. Bibliography and recommended resources


Curso Académico: 2022/23

447 - Graduado en Física

26900 - Fundamentos de física I

Información del Plan Docente

Año académico:
26900 - Fundamentos de física I
Centro académico:
100 - Facultad de Ciencias
447 - Graduado en Física
Periodo de impartición:
Primer semestre
Clase de asignatura:
Formación básica

1. Información Básica

1.1. Objetivos de la asignatura

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

El objetivo de las asignaturas de Fundamentos de Física es proporcionar al alumno tanto una formación básica y homogénea en aspectos generales de la Física que le capacite para cursar asignaturas más específicas de cursos superiores, como una visión global y unificada de la Física. En particular, la asignatura se focaliza en las herramientas básicas para la comprensión de la Mecánica clásica y de los principios de la Termodinámica: Siguiendo el esquema de un curso de física clásica, se presentan en primer lugar los principios de cinemática y dinámica de una partícula, introduciendo las Leyes de Newton, y los conceptos de trabajo y energía, para luego extenderlos a un sistema de partículas, y particularizar finalmente a los casos concretos de un sólido rígido y de sólidos deformables y fluidos; en una segunda parte de la asignatura se comienza el estudio de las nociones de temperatura y calor, así como de las propiedades térmicas de la materia, para finalmente formalizar el primer y segundo principios de la Termodinámica.

Dentro del módulo básico en el que la asignatura está incluida, los objetivos de proporcionar al alumno una formación básica y homogénea en aspectos generales de la Física son compartidos, especialmente con las asignaturas "Fundamentos de Física II" y "Laboratorio de Física".

De entre los objetivos de grado, esta asignatura incide especialmente en los siguientes:

O1. Proporcionar conocimiento teórico y experimental de los principios generales de la física y de las técnicas e instrumentación de uso más habitual, con hincapié en aquellos aspectos de especial relevancia por su trascendencia conceptual o su visibilidad en el entorno científico, tecnológico y social.

O2. Dotar a los graduados de una formación versátil y polivalente que les capacite para el ejercicio de actividades de carácter profesional en el ámbito científico-tecnológico, incluyendo actividades de investigación, innovación y desarrollo dentro de equipos multidisciplinares.

Estos planteamientos y objetivos están alineados con los siguientes Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de la Agenda 2030 de Naciones Unidas (, de tal manera que la adquisición de los resultados de aprendizaje de la asignatura proporciona capacitación y competencia para contribuir en cierta medida a su logro:

  • Objetivo 4: Educación de calidad.
  • Objetivo 8: Trabajo decente y crecimiento económico.

1.2. Contexto y sentido de la asignatura en la titulación

Esta asignatura se enmarca en el módulo BÁSICO del grado de Física y constituye junto con Fundamentos II y Laboratorio de Física el subgrupo de asignaturas de contenidos relacionados específicamente con la Física.

1.3. Recomendaciones para cursar la asignatura

Se recomienda haber cursado la Física y las Matemáticas en 2º de Bachillerato.

2. Competencias y resultados de aprendizaje

2.1. Competencias

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

  • Utilizar la notación básica y el lenguaje empleados en Física
  • Conocer las leyes fundamentales de la física y aplicarlas en las situaciones adecuadas
  • Distinguir entre magnitudes físicas medibles y magnitudes físicas derivadas
  • Describir el comportamiento de un sistema mecánico basándose en un análisis tanto de fuerzas como energético
  • Distinguir entre interacciones conservativas y disipativas
  • Aplicar a sólidos rígidos la dinámica de sistemas de partículas
  • Analizar el comportamiento de un fluido
  • Derivar algunas propiedades macroscópicas de los sistemas gaseosos a partir del comportamiento microscópico
  • Aplicar correctamente los principios de la Termodinámica en sistemas sencillos

2.2. Resultados de aprendizaje

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

  • Calcula la trayectoria de una partícula conocidas las fuerzas responsables y las condiciones iniciales del movimiento
  • Resuelve el problema de dos cuerpos
  • Analiza colisiones utilizando los teoremas de conservación
  • Describe físicamente la rotación de un sólido rígido en torno a un eje
  • Identifica los distintos regímenes de la dinámica de un fluido
  • Deriva la ecuación de estado del gas ideal a partir de la teoría cinética
  • Calcula el rendimiento de una máquina térmica

2.3. Importancia de los resultados de aprendizaje

La asignatura de Fundamentos de Física I constituye un elemento fundamental para la adquisición por parte del alumno de las competencias del grado. Al tratarse de la primera aproximación del alumno a los contenidos de Física a nivel universitario, y en particular a los contenidos de Mecánica y Termodinámica, que son centrales en la Física, la asignatura constituye la base sobre la que el alumno debe mejorar y aumentar sus competencias específicas. La asignatura resulta, por lo tanto, fundamental para la obtención de los objetivos del grado

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

Si se opta por la evaluación continua tendrá dos fases:

  1. Un ejercicio escrito que se realizará en la primera quincena de noviembre y cubrirá la materia impartida en los tres primeros bloques de programa. Dicho ejercicio constará tanto de preguntas de teoría como de resolución de problemas. Este ejercicio constituirá un 30% del resultado total y será eliminatorio de materia para aquellos alumnos que obtengan una calificación igual o superior al 4,5. Los alumnos que no lleguen al 4,5 deberán ir a la prueba global única.
  2. Un examen al final del curso sobre la materia impartida en los bloques 4-8 del programa y que computará un 70% del resultado total. El examen constará tanto de preguntas de teoría como de resolución de problemas.

La nota final será la media ponderada (30%-70%) de los dos ejercicios (noviembre y final de curso). Para aprobar la asignatura dicha media tendrá que ser igual o superior a 5. Los alumnos con nota superior a 4,5 en el primer ejercicio que deseen presentarse a final de curso, de nuevo, a esta parte podrán hacerlo. En ese caso, en la nota final se computará la calificación más alta de los dos ejercicios correspondientes a los tres primeros bloques.

Superación de la asignatura mediante una prueba global única:

La evaluación se obtendrá directamente a partir de una prueba de examen. El examen tendrá dos partes diferenciadas: una sobre los 3 primeros bloques (que supondrá un 30% de la calificación global) del programa y otra sobre los bloques 4-8 (que completará el 70% restante). En ambas partes habrá tanto preguntas de teoría como resolución de problemas. Para aprobar será necesario obtener 5 puntos en la media ponderada de ambas partes.

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:

Las metodologías de enseñanza-aprendizaje que se ofrecen para conseguir los objetivos planteados y adquirir las competencias son las siguientes:

M1. Lecciones magistrales: presentan al alumno los contenidos teóricos básicos para lograr la adquisición por su parte de las competencias técnicas asociadas (CE1, CE2, CE6).

M2. Aplicaciones: muestran la aplicación de los contenidos teóricos a casos concretos.

M3. Realización de problemas: permiten la adquisición de las competencias técnicas desde un punto de vista práctico (CE1, CE2, CE6).

M4. Examen de la asignatura: permite la evaluación de todas las competencias y objetivos de la asignatura.


4.2. Actividades de aprendizaje

Las actividades docentes y de evaluación se llevarán a cabo de modo presencial salvo que, debido a la situación sanitaria, las disposiciones emitidas por las autoridades competentes y por la Universidad de Zaragoza dispongan realizarlas de forma telemática o semi-telemática con aforos reducidos rotatorios.

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

  • Lecciones magistrales: Cada bloque tiene una o dos lecciones magistrales, en las que se presentan al alumno los contenidos generales del bloque.
  • Aplicaciones: Las aplicaciones desarrollan los contenidos teóricos, extendiéndolos y mostrando su implementación en casos concretos.
  • Sesiones prácticas (problemas): se resuelven en clase problemas de aplicación de los contenidos del bloque, tanto por parte del profesor como de los alumnos que voluntariamente plantean dudas o consultas.
  • Resolución de problemas propuestos en grupo.
  • Estudio y trabajo personal.

4.3. Programa


   Bloque I: Cinemática.

   Bloque II: Dinámica de una partícula: Leyes de Newton.

   Bloque III: Trabajo y energía

   Bloque IV: Dinámica de los sistemas de partículas.

   Bloque V: Dinámica del sólido rígido.

   Bloque VI: Mecánica de sólidos deformables y fluidos.


   Bloque VII: Temperatura y calor. Propiedades térmicas.

   Bloque VIII: Primer y segundo principios de la Termodinámica.

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

Calendario de sesiones presenciales y presentación de trabajos

Fechas orientativas de comienzo de las actividades de los distintos bloques:

Bloque I: mediados de septiembre

Bloque II: primeros de octubre

Bloque III: finales de octubre

Bloque IV: primeros de noviembre

Bloque V: mediados de noviembre

Bloque VI: primeros de diciembre

Bloque VII: mediados de diciembre

Bloque VIII: primeros de enero

El examen para la evaluación continua se realizará en la primera quincena de noviembre.

El examen final (para todos los alumnos) se realizar en enero-febrero en la fecha designada por la Facultad de Ciencias.

4.5. Bibliografía y recursos recomendados