Información del Plan Docente

1.1. Objetivos de la asignatura

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

El objetivo de esta asignatura es la adquisición por parte del alumno de los fundamentos de la mecánica de puntos materiales (partículas) para la asimilación de las leyes básicas de la física y su extensión a la mecánica de sólidos y geometría de masas que le permitan resolver problemas de estática y dinámica de sistemas simples y que sirvan de punto de partida para el posterior estudio de estructuras resistentes. Además, el alumno debe adquirir conocimientos básicos de mecánica de fluidos.

1.2. Contexto y sentido de la asignatura en la titulación

1.3. Recomendaciones para cursar la asignatura

Previamente al comienzo de las clases, se recomienda la lectura y realización de los cuestionarios del Curso Cero de Física (accesible vía Moodle) así como repasar los conceptos sobre los que surjan dudas en ese proceso.

La asistencia a clase constituye un factor FUNDAMENTAL en el seguimiento de esta asignatura. La experiencia adquirida en cursos pasados refleja una evidente correlación entre la asistencia activa de los estudiantes y los resultados finales alcanzados. 

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.

2.1. Competencias

En relación a las competencias que el egresado del Grado en Arquitectura debería adquirir, la asignatura de Física 1 contribuye a las siguientes:

Conocimiento adecuado y aplicado a la arquitectura y al urbanismo de: Los principios de la mecánica general, la estática, la geometría de masas y los campos vectoriales y tensoriales; Los principios de termodinámica, acústica y óptica.  C.E.7.OB

Conocimiento adecuado y aplicado a la arquitectura y al urbanismo de: Los principios de mecánica de fluidos, hidráulica, electricidad y electromagnetismo. C.E.8.OB

2.2. Resultados de aprendizaje

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

Conoce las leyes fundamentales y comprende los conceptos clave de la mecánica de una partícula. Conoce los principios básicos que permiten entender la dinámica de sistemas de partículas y las situaciones de equilibrio de los sólidos. Conoce los principios básicos de la física de fluidos.

Sabe resolver problemas de la materia, estableciendo las relaciones entre los modelos físicos simplificados y las correspondientes situaciones reales.

Comprende la importancia y las implicaciones de las aproximaciones realizadas en el planteamiento y resolución de problemas.

Es capaz de explicar, tanto de forma oral como escrita y utilizando un lenguaje científico técnico adecuado, los conceptos básicos de la asignatura y los procesos de resolución de problemas.

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, como aproximación al análisis de situaciones reales que se presentan en el ámbito de la Arquitectura.

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 propondrán a los alumnos series de problemas o trabajos para ser realizados en grupos pequeños, de forma autónoma, tutelados por el profesor. Se calificará el material entregado por escrito y su presentación oral ante el profesor.

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 es el 85%.

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

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

Los alumnos que hayan superado las pruebas parciales mencionadas 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 el apartado a), siendo necesario obtener un mínimo de 3,5 en cualquiera de las dos partes (problemas y cuestiones-teoría).

     - 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.

4.1. 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 parciales 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

Las actividades programadas que se ofrecen al estudiante para lograr los resultados previstos son:

Clases de teoría y problemas.

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 estudiados y dará a los alumnos guías generales para la resolución de problemas. En general esos problemas, correspondientes a los temas estudiados, 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 unos guiones detallados de las prácticas que tendrá que realizar a lo largo del cuatrimeste,  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.

Trabajos tutorizados y presentación oral.

Con carácter voluntario, los estudiantes podran 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

1. Introducción

   1. Magnitudes físicas. Ecuación de dimensiones. Medidas y errores.

       

2. Principios de Mecánica de una partícula

   1. Cinemática de una partícula.

   2. Leyes de Newton.

   3. Tipos de fuerzas: aplicadas y de reacción. Momento de una fuerza.

   4. Equilibrio de una partícula. Diagramas de fuerzas. 

   5. Momento lineal y momento angular.

   6. Trabajo y energía. Leyes de conservación.

       

3.  Movimiento oscilatorio

   1. Movimiento Armónico Simple.

   2. Oscilaciones libres amortiguadas.

   3. Oscilaciones forzadas amortiguadas y resonancia.

   4. Pequeñas oscilaciones.

       

4. Mecánica de sistemas de partículas.

       A.  Dinámica

1. Movimiento de un sistema de partículas. Momento lineal de un sistema. Centro de masas.

2. Sólido rígido. Rotación en torno a un eje fijo. Momento de inercia. Teorema de Steiner.

3. Ecuación de movimiento de un sólido rígido. 

B. Estática de un sólido rígido

1. Condición de equilibrio de un sólido rígido.  Tipos de ligaduras.

2. Sistemas de fuerzas equivalentes. Centros de fuerza.

3. Esfuerzos internos

    

 Introducción a la elasticidad.

1. Esfuerzo y tensión. Módulos de elasticidad.

    

 Mecánica de fluidos.

A.  Estática

1. Ecuación fundamental. Presión hidrostática. Principio de Pascal.

2. Fuerzas de empuje. Flotación.

B. Dinámica de fluidos

1. Fluidos ideales. Ecuación de Bernouilli. Fuerzas en tuberías.

2. Fluidos viscosos. Ecuación de Poiseuille. Fluidos reales.

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 según el horario establecido, publicado con anterioridad a la fecha de comienzo del curso.

- Los resultados de las prácticas de laboratorio deben entregarse al final de la sesión correspondiente.

- La presentación de los trabajos realizados en grupo se acuerda con cada grupo en función de la disponibilidad horaria. 

4.5. Bibliografía y recursos recomendados

Libros de texto recomendados:

1.  Física universitaria / Francis W. Sears ... [et al.] ; contribución de los autores, A. Lewis Ford ; traducción, Roberto Escalona García ; revisión técnica, Jorge Lomas Treviño ... [et al.] . - 11ª ed. México : Pearson Educación, cop. 2004

Textos alternativos:

• 2. Tipler, Paul A.. Física para la ciencia y la tecnología. Vol. 1, Mecánica , oscilaciones y ondas, termodinámica / Paul A. Tipler, Gene Mosca ; [coordinador y traductor José Casas-Vázquez ; traductores Albert Bramon Planas ... et al.]. - 6ª ed. Barcelona : Reverté, D.L. 2010
• 3. Serway, Raymond A.. Física / Raymond A.Serway . - 4a ed. México [etc.] : McGraw-Hill, cop.1997

 Textos complementarios  (para partes específicas de la asignatura)

• 4. French, A. P.. Vibraciones y ondas / A.P. French ; [versión española por José Aguilar Peris, Juan de la Rubia Pacheco] Barcelona [etc] : Reverté, imp. 2006
• 5. Vazquez Fernández, Manuel. Mecánica para ingenieros [estática, dinámica] / Manuel Vázquez, Eloisa López . - [7a. ed., 1998] Madrid : Noela, 1998
• 6. Mecánica vectorial para ingenieros. Estática / Ferdinand P. Beer ... [et al.] ; revisión técnica, Javier León Cárdenas, Hidalgo Cavazos . - 9ª ed. México D. F. : McGraw-Hill/Interamericana, cop. 2010