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Curso : 2019/2020

470 - Graduado en Estudios en Arquitectura

30705 - Física 2


Información del Plan Docente

Año académico:
2019/20
Asignatura:
30705 - Física 2
Centro académico:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Titulación:
470 - Graduado en Estudios en Arquitectura
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 Física 2 pretende proporcionar al alumno el conocimiento básico de algunos sistemas físicos importantes para la arquitectura y las herramientas necesarias para resolver problemas relacionados con ellos, preparándole además para asignaturas de cursos posteriores: 

  • El estudio de los mecanismos básicos de transmisión de calor y del funcionamiento de máquinas térmicas permitirán entender el balance energético de cualquier edificación.
  • El estudio de fenómenos eléctricos proporcionará la base para valorar su incidencia en diversos aspectos del acondicionamiento eléctrico, consumos, etc.
  • Por lo que respecta a los fundamentos de propagación de ondas, aplicados fundamentalmente al sonido y a la luz, su comprensión permitirá al estudiante profundizar más adelante en áreas como la acústica arquitectónica o el acondicionamiento lumínico, entre otros.

 

1.2.Contexto y sentido de la asignatura en la titulación

Por una parte, al tratarse de una asignatura de formación básica, los conocimientos adquiridos y las herramientas asimiladas deben servir como base para asignaturas de cursos posteriores del grado, (como Acondicionamiento, servicios e instalaciones) relacionadas con la evaluación del costo energético de los edificios, la seguridad o con diversos factores relacionados con el confort acústico, lumínico, etc.

Por otra parte, y con carácter más general, las actividades que se realizan llevan implícito el desarrollo de las capacidades de razonamiento, análisis y síntesis, y de resolución de problemas

1.3.Recomendaciones para cursar la asignatura

La asistencia a clase constituye un factor FUNDAMENTAL en el seguimiento de esta asignatura. La experiencia adquirida en los cursos pasados pone de manifiesto una fuerte correlación entre la asistencia ACTIVA de los estudiantes con los resultados finales conseguidos.

Previamente al comienzo de las clases se recomienda la lectura y realización de los cuestionarios del CURSO ZERO de FÍSICA (accesible via Moodle), complementada por la revisión y repaso de aquellas materias en las que se haya evidenciado alguna laguna.

El estudio y trabajo continuado son esenciales para alcanzar un adecuado dominio de los contenidos y su aplicación en problemas y experiencias de laboratorio. Cuando se estudia física es inevitable que surjan dudas, que es importante resolver cuanto antes para garantizar el progreso correcto en esta materia. Para ayudar a resolverlas, el estudiante cuenta con la asesoría del profesor, tanto durante las clases como en las horas de tutoría especialmente destinadas a ello, de forma individual o en pequeños grupos.

2.Competencias y resultados de aprendizaje

2.1.Competencias

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

Conocer, de forma adecuada y aplicada a la arquitectura y al urbanismo, los principios de: (entre paréntesis se indica la competencia, según el plan de estudios verificado, a la que se refiere cada punto)

  • los campos vectoriales (competencia C.E.7.OB)
  • electricidad y electromagnetismo. (C.E.8.OB)
  • termodinámica (C.E.7.OB)
  • acústica (C.E.7.OB)
  • óptica ( C.E.7.OB)

2.2.Resultados de aprendizaje

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

  1. Conoce los fundamentos de los fenómenos físicos relacionados con el equipamiento y el acondicionamiento térmico, acústico, electromagnético y lumínico de los edificios y otros espacios urbanos.
  2. Sabe resolver problemas, analizando los modelos físicos simplificados correspondientes a situaciones reales y teniendo en cuenta las implicaciones de las aproximaciones realizadas.
  3. Es capaz de explicar, tanto de forma oral como escrita y utilizando un lenguaje científico apropiado, los conceptos básicos de la asignatura y los procesos de resolución de problemas.
  4. Es capaz de ejecutar sencillas experiencias guiadas de laboratorio, analizar sus resultados experimentales teniendo en cuenta las incertidumbres en las medidas y reflejar de forma resumida, pero clara y precisa el trabajo realizado.

2.3.Importancia de los resultados de aprendizaje

Los resultados de aprendizaje que se obtienen en la asignatura son esenciales para proporcionar un conocimiento técnico básico y las herramientas necesarias para resolver problemas simplificados relacionados con situaciones reales que se presentan en el ámbito de la Arquitectura.

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 evaluación

1. A lo largo del cuatrimestre se podrán realizar varias pruebas parciales, basadas en preguntas cortas o tipo test, orientadas a evaluar de forma continuada la comprensión de los conceptos teóricos fundamentales.

2. A lo largo del cuatrimestre se propondrá una serie de problemas y/o un trabajo para ser realizados en grupos de pocos alumnos, de forma autónoma, bajo la tutela del profesor. Se calificará el material entregado por escrito y su presentación oral ante el profesor, otorgándose una calificación individualizada.

3. Evaluación continuada del trabajo en el laboratorio. Los alumnos, por parejas, deben completar un cuestionario o elaborar un breve informe de cada una de las prácticas, que debe ser entregado al profesor al final de la sesión correspondiente.

4. Finalizado el cuatrimestre, en el periodo oficial de exámenes tendrá lugar una prueba escrita que constará de una parte de problemas y otra de teoría y cuestiones.  

La calificación final de la asignatura se calculará teniendo en cuenta los siguientes aspectos:

 

a) Pruebas escritas: mínimo 75% de la calificación de la asignatura. Si el alumno opta por no hacer trabajo tutelado, el peso de esta parte será 85%.

     i.  Examen de problemas (al final del cuatrimestre). 65 % de la calificación de este apartado.

     ii. Examen de teoría y cuestiones: 35 % de la calificación de este apartado

 

Los alumnos que hayan superado las pruebas breves mencionados en el punto 1 podrán optar por no realizar la parte correspondiente del examen final, manteniendo la nota obtenida en la evaluación continua.

 

b) Trabajos tutelados. Facultativo, 10% de la nota final.

 

c) Laboratorio: evaluación continuada.  La calificación de estos trabajos supone el 15% de la nota final.

En cualquier caso, para poder aprobar la asignatura, se exigirá:

     - Una nota mínima de 4 en las pruebas mencionadas en el apartado a), problemas y cuestiones teórico-prácticas.

     - Una nota mínima de 5 en la evaluación de cada una de las prácticas de laboratorio del apartado (c).  En caso de que la calificación de los informes fuera inferior, el alumno deberá realizar un examen de laboratorio para superar esta parte de la asignatura.

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:

-Sesiones teóricas, impartidas al grupo completo, en las que el profesor explicará los principios básicos de la asignatura y resolverá algunos problemas seleccionados. (Ver programa de la asignatura).

A lo largo del cuatrimestre se realizarán pruebas breves de evaluación enfocadas a comprobar la comprensión de los principios teóricos más importantes de cada parte de la asignatura.

-Clases de problemas, en las que los alumnos deberán trabajar en una serie de problemas previamente seleccionados, bajo la guía de los profesores. (dos profesores en el aula)

-Prácticas de laboratorio, que consistirán en la realización de un  trabajo experimental, siguiendo las indicaciones recogidas en los guiones de prácticas, con la supervisión de un profesor. Los alumnos deberán completar un informe que recoja los resultados experimentales obtenidos y las respuestas a las preguntas planteadas.

-A lo largo del cuatrimestre los alumnos podrán realizar un trabajo tutorizado, que deberán presentar por escrito y oralmente ante el profesor.

4.2.Actividades de aprendizaje


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

 

Clases de teoría y problemas, impartidas al grupo completo

 

Al principio de las clases de teoría el profesor hará una breve presentación de lo que se va a explicar, situándolo en el contexto de la asignatura. La exposición de los conceptos se complementara con sesiones intercaladas de problemas, en las que el profesor insistirá en las aplicaciones de los conceptos básicos estudiados y dará a los alumnos guías generales para la resolución de problemas. En general esos problemas, correspondientes a los temas tratados, se elegirán de la colección proporcionada al alumno. El aprovechamiento de estas clases aumenta con la participación de los alumnos, cuyas preguntas, además de agilizar la exposición, permiten que el profesor perciba el grado de seguimiento de la asignatura. Algunos de estos problemas se propondrán específicamente a los alumnos quienes, de forma voluntaria, podrán resolverlos ante la clase.

 

Realización de prácticas de laboratorio.

Los estudiantes acuden al laboratorio en grupos de alrededor de 14 alumnos y se organizan en parejas para la realización del trabajo. Antes de comenzar las prácticas, el alumno dispondrá de los guiones de las prácticas que tendrá que realizar a lo largo del cuatrimestre,  así como una guía sobre la correcta presentación de los resultados. El programa de prácticas está diseñado de acuerdo con el desarrollo temporal de las clases de teoría, de manera que el alumno pueda aprovechar al máximo su paso por el laboratorio.

 

Realización de trabajos tutorizados y presentación oral.

Con carácter voluntario, los estudiantes podrán realizar de forma autónoma un trabajo previamente autorizado por el profesor, contando con su tutorizacion. El trabajo deberá ser presentado por escrito con antelación a su exposición oral (obligatoria).

 

Tutorías

En el horario previsto para las tutorías los alumnos pueden plantear al profesor las dudas que surgen en el estudio de la asignatura. Para evitar esperas innecesarias, los alumnos interesados pueden reservar cita con el profesor, a través de la plataforma Moodle.

 

Trabajo personal

4.3.Programa

CAMPO ELECTRICO. CORRIENTE ELÉCTRICA

  1. Campo eléctrico y potencial eléctrico

    1. Ley de Coulomb

    2. Flujo de campo eléctrico. Teorema de Gauss

    3. Potencial eléctrico

    4. Materiales conductores y dieléctricos.  Condensadores

  2. Corriente continua
    1.  Ley de Ohm
    2.  Efecto Joule y disipación de energía

       

TERMODINÁMICA

  1. Calor y temperatura

    1. Temperatura. Dilatación térmica. Esfuerzos térmicos

    2. Calor específico y capacidad calorífica

    3. Mecanismos de transmisión de calor. Ley de Fourier

  2. Fundamentos de termodinámica

    1. Trabajo en termodinámica

    2. Primer principio de la termodinámica: transformaciones termodinámicas

    3. Segundo principio: ciclos termodinámicos. Máquinas térmicas

 

 MOVIMIENTO ONDULATORIO

  1. Naturaleza de las ondas

  2. Ondas sonoras. Intensidad del sonido. Tono y timbre

  3. Superposición de ondas

  4. Reverberación. Absorción del sonido. Aislamiento acústico

 

 LUZ Y COLOR

  1. Naturaleza de la luz. Ondas electromagnéticas

  2. Reflexión y refracción

  3. Óptica geométrica

  4. Polarización de la luz. Interferencia

  5. Fotometría y colorimetría

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

Calendario de sesiones presenciales y presentación de trabajos

- Las clases magistrales (3 o 4 horas en semanas alternas) y las sesiones de prácticas en el laboratorio (2 horas a la semana, en semanas alternas) se imparten de acuerdo con el horario publicado por el centro. El calendario detallado de laboratorio y la distribución de los grupos de prácticas se publica a principios de cuatrimestre.

- Los trabajos de las prácticas de laboratorio deben entregarse al finalizar la sesión correspondiente. 

- La presentación de los trabajos en grupo y/o problemas opcionales se acuerda con los interesados en función de su disponibilidad horaria.

 

- Realización de una o más pruebas escritas parciales, distribuidas a lo largo del cuatrimestre, al terminar bloques temáticos.

- Entrega del trabajo de cada práctica de laboratorio al finalizar la sesión correspondiente.

- Realización de un examen escrito a final del cuatrimestre, en fecha determinada por el centro.

NOTA: Desde el principio del cuatrimestre los alumnos dispondrán del calendario con las actividades del curso, elaborado de forma coordinada teniendo en cuenta todas las asignaturas del periodo.

4.5.Bibliografía y recursos recomendados

Libro de texto recomendado

  •  Sears -Zemansky -Young -Freedman; Física Universitaria, Vol. 1 y 2; Ed. Pearson Educación.

Textos alternativos

  • P. Tipler, G. Mosca; Física para la Ciencia y la Tecnología, Vol. 1 y 2, Ed.  Reverté.

  •  R. A. Serway, J. W. Jewett; Física para Ciencias e Ingeniería, Vol. 1 y 2,  Ed. Thomson.


Curso : 2019/2020

470 - Bachelor's Degree in Architecture Studies

30705 - Physics 2


Información del Plan Docente

Academic Year:
2019/20
Subject:
30705 - Physics 2
Faculty / School:
110 -
Degree:
470 - Bachelor's Degree in Architecture Studies
ECTS:
6.0
Year:
1
Semester:
Second semester
Subject Type:
Basic Education
Module:
---

1.General information

1.1.Aims of the course

Physics 2 is a part of the basic training of the Architecture Degree syllabus. It is a compulsory subject of 6 ECTS in the second semester of the first academic year of the Degree.

Together with Physics 1 in the first semester, Physics 2 gives an introduction to Physics that provides with basic scientific knowledge of the fundamental laws of Nature and that should serve as a basis for technical subjects of more advanced courses.

The first section covers the fundamentals of electric field and current concepts; then the basic mechanisms of heat transmission as well as an introduction to the thermal machines and heat engines is presented. The next section is focused on wave propagation, where the nature and characteristics of sound and light are emphasized.  Finally, in the last part of the semester, some basic concepts of geometrical and wave optics are studied.

 

1.2.Context and importance of this course in the degree

On the one hand, the acquired knowledge should serve as a basis for subjects of later courses of the degree (such as "Conditioning, services and facilities") related to the evaluation of the energy cost of buildings, safety problems or comfort features.

On the other hand, and more generally, the activities carried out imply the development of reasoning, analysis and synthesis, and problem solving capacities.

1.3.Recommendations to take this course

Class attendance is a FUNDAMENTAL factor in the follow-up of this subject.  The experience acquired in recent academic years shows a strong correlation between the ACTIVE student attendance with the final results achieved.

Before the beginning of the classes, it is strongly recommended to read and complete the questionnaires of the ZERO COURSE of PHYSICS (accessible via Moodle), complemented by the study of the topics in which any lack of knowledge is detected.

The study and continuous work are essential to achieve an adequate mastery of the theoretical contents,  and their application in problem solving and laboratory sessions. When studying physics, usually many doubts arise that it is important to solve as soon as possible to guarantee the correct progress. The student has the support of the teacher, both during the classes and in the scheduled tutoring sessions, individually or in small groups.

2.Learning goals

2.1.Competences

2.2.Learning goals

2.3.Importance of learning goals

3.Assessment (1st and 2nd call)

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

4.Methodology, learning tasks, syllabus and resources

4.1.Methodological overview

The learning process that is designed for this subject is based on the following:

  • Theory sessions will focus on the explanation of the physical principles as well as on the resolution of selected problems.
  • Problem solving lessons, devoted to one pre-determined program section.  
  • Throughout the semester assessment tests will be conducted in order to check the understanding of the topics under study.
  • Laboratory sessions, in which the students must carry out simple physics experiments, under the teacher supervision, and the support of a lab guide. Students must prepare a lab report for each experiment including their experimental results as well as data analysis and a brief discussion.
  • Throughout the semester students may be asked to prepare some academic works to be submitted in writing and presented in an interview with the teacher.

4.2.Learning tasks

The scheduled activities to achieve the expected learning results are:

Theory and problem sessions

At the beginning of the lecture the teacher will make a brief presentation of the subject, referring it to a more general context and highlighting the relationships with other items. Applications of the studied concepts will be emphasized throughout each session giving general guidelines for problem solving.

During problem solving sessions, the increase of the participation of students is pursued. The students are encouraged to solve some selected problems and explain them to the class group. Besides, dialogue will be promoted so that the questions/answers of the students should allow the teacher to be aware of the learning progress of the group.

Laboratory sessions

Students are divided into subgroups of about 14-16 members. The lab experiences are carried out in pairs.

The laboratory sessions are designed according to the theory program. The student will have a guide of the lab experiences, including instructions about the proper presentation of the results.

Academic work and oral presentations

Students can autonomously solve some selected problems (of appropriate level for 1st year students) previously authorized by the teacher and under his supervision. The written report must be submitted in advance of the compulsory oral presentation.

Tutorial support

Tutorial support is offered to the students, who can book an appointment with the teacher to solve any question concerning the program topics.

 

4.3.Syllabus

I.  Electric Fields and Currents

A.  Electric Field and Electric Potential

  1. Coulomb´s Law

  2. Electric Flux and Gauss´s Theorem

  3. Electric Potential

  4. Conductors and Dielectric Materials. Capacitors

B.  Electric Currents

  1. Ohm´s Laws

  2. Joule Effect and Energy Dissipation

     

    II. Thermodynamics and Calorimetry

A. Heat and Temperature

  1. Temperature. Thermal Expansion. Thermal Stress

  2. Specific Heat and Thermal Capacity

  3. Mechanisms of Heat Transmission. Fourier´s Equation

B. Thermodynamics and Thermal Machines

  1. Work and Heat in Thermodynamics

  2. The First Law of Thermodynamics: Thermodynamic Processes

  3. The Second Law of Thermodynamics: Thermodynamic Cycles. Thermal Engines

     

    III. Oscillatory Motion and Waves.

  1. Nature of the Waves

  2. Waves Superposition Principle

  3. Sound Waves. Intensity of Sound. Tone and Timbre

  4. Reverberation. Sound Absorption. Sound Insulation

     

    IV. Light and Colour

  1. The Nature of Light. Electromagnetic Waves

  2. Reflection and Refraction

  3. Geometrical Optics

  4. Light Dispersion. Polarization. Interference

  5. Fotometry and Colourimetry

4.4.Course planning and calendar

Lectures (3 or 4 hours a week, on alternate weeks) and laboratory sessions (2 hours a week on alternate weeks for each subgroup) are taught according to the schedule established, published well in advance of the beginning of the term.

The lab experience reports have to be delivered at the end of the corresponding laboratory session.

Appointments for oral presentations of the complementary academic tasks will be set up according with the students.

 

4.5.Bibliography and recommended resources

Bibliography

Main Reference Text

  • Sears - Zemansky -Young - Freedman, University Physics, Vol.1&2, Ed. Pearson Addison Wesley, 13th Ed.

Alternative Choices

  • P. Tipler,  G. Mosca, Physics for Scientists and Engineers, Vol. 1&2  6th Ed.

  • R. A. Serway, J. W. Jewett, Physics, Vol. 1&2,  Ed. Thomson, 7th Ed.