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Academic Year/course: 2023/24

436 - Bachelor's Degree in Industrial Engineering Technology

30006 - Physics II


Syllabus Information

Academic year:
2023/24
Subject:
30006 - Physics II
Faculty / School:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Degree:
436 - Bachelor's Degree in Industrial Engineering Technology
ECTS:
6.0
Year:
1
Semester:
436-First semester o Second semester
107-Second semester
Subject type:
Basic Education
Module:
---

1. General information

Physics II introduces the conceptual bases of electricity, magnetostatics, electromagnetism and wave phenomena . Therefore, it constitutes the physical training of support of several compulsory and optional subjects of the degree.

With respect to the Sustainable Development Goals (SDGs) of the United Nations 2030 Agenda ( https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/), the evaluable contents of this subject do not contribute directly to their achievement. However, they are essential in order to base the subsequent knowledge of the rest of the degree program that is more directly related to the SDGs and the 2030 Agenda.

2. Learning results

Upon completion of the subject, the student will be able to:

1. -Know the fundamental concepts and laws of fields, waves and electromagnetism and their application to basic engineering problems.

2. -Analyze problems integrating different aspects of Physics, using a global vision and knowledge of it, being able to discern the various physical fundamentals underlying a technical application, device or real system.

3. -Know the units and order of magnitude of physical quantities defined in the different parts of matter.

4. -Solve in a complete way physics exercises and problems, reaching a correct result and expressing it in the appropriate physical units.

5. -Correctly use the basic methods of experimental measurement and process, present and interpret the data obtained, relating them to the appropriate physical magnitudes and laws.

6. -Use bibliography, by any of the means currently available, and use clear and precise language in your explanations of physics questions.

These general results should, in turn, be translated into more specific achievements. Thus, each studentis expected to:

1. -Learn the main properties of electric and magnetic fields, the classical laws of electromagnetism that describe and relate them, their meaning, their experimental basis and their application to basic engineering problems.

2. -Know and use the concepts related to capacitance, electric current, self-induction and mutual induction, as well as electrical and magnetic properties of materials and their characteristic parameters.

3. -Obtain and manage the energy associated with magnetic and electric fields.

4. -Understand the generalization of Ampère's law and that Maxwell's equations, in integral form, represent the laws studied in electromagnetism.

5. -Recognize the space-time dependence associated with wave propagation phenomena, know its one-dimensional differential equation and its harmonic solutions.

6. -Know the energetic-geometric aspects in three-dimensional waves, the basic phenomena related to the propagation speed and wave superposition (interference and diffraction).

7. -Be able to analyze the propagation of mechanical waves in fluids and solids.

8. -Know the basic mechanism of hearing, the auditory response curves and use the concept of loudness level correctly of acoustic intensity level.

9. -Recognize the main properties of the waves of each region of the electromagnetic spectrum, their sources of generation and detection devices. In particular, to identify the optical spectrum, handle the phenomena of reflection, refraction, dispersion, polarization and the basic aspects of the interaction of light with matter.

3. Syllabus

Part I (Electricity)

1. Electrostatic field and potential.

2. Gauss's Law.

3. Electrostatic field in the presence of conductors.

4. Electrostatic field in the presence of dielectrics.

5. Electric current.

Part II (Magnetostatics)

6. Magnetic induction, B.

7. Ampère's law in vacuum.

8. Magnetostatic field in the presence of matter.

Part III (Electromagnetism)

9. Electromagnetic induction.

10. Maxwell's equations.

Part IV (Waves)

11. Wave motion.

12. Wave superposition.

13. Acoustics.

4. Academic activities

Lectures: 36 hours

Theoretical-practical sessions in which the contents of the subject will be explained.

Laboratory practices: 10 hours

Experimental demonstration of some of the physical phenomena studied in the subject.

Problem solving and case studies: 14 hours

Sessions devoted entirely to problem solving.

Supervised work: 15 hours

Group work that deepens in some of the learning outcomes that define the subject.

Personal study: 69 hours

Assessment tests: 6 hours

5. Assessment system

A continuous assessment system, which will be carried out throughout the learning period. Thus, the final grade for the course is obtained from:

1) Two intermediate midterm tests, consisting of the resolution of short questions and problems. Each one accounts for 35% of the total grade.

2) The tutored work (10% of the total grade).

3) Laboratory practices, which account for 20% of the total grade. They are evaluated on the basis of questionnaires given to at the end of each session. The total grade is the average of all the questionnaires, provided that all sessions are attended.

In order to pass the subject, it is necessary to obtain at least 5 points out of 10 in the final grade resulting from all the tests, in addition to a minimum score of (a) 4 points out of 10 in each of the partial tests and (b) 5 points out of 10 in the laboratory practicals. If conditions (a) and (b) are not met, the maximum grade that can be obtained is 4.6 points out of 10 (Fail).

Students who do not pass the subject through the continuous assessment system, or who wish to improve their grade, may take a global test, the date of which will be established in the academic calendar. It will consist of:

1) A written test with a structure analogous to that of the intermediate tests (up to 70% of the total grade, depending on the part of the grade already obtained that is used).

2) A practical laboratory exam, in which one of the proposed practices must be completed individually and without the teacher's help (20% of the total grade).

The conditions to pass the subject through the global test are identical to those of the continuous assessment.


Curso Académico: 2023/24

436 - Graduado en Ingeniería de Tecnologías Industriales

30006 - Física II


Información del Plan Docente

Año académico:
2023/24
Asignatura:
30006 - Física II
Centro académico:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Titulación:
436 - Graduado en Ingeniería de Tecnologías Industriales
Créditos:
6.0
Curso:
1
Periodo de impartición:
436-Primer semestre o Segundo semestre
107-Segundo semestre
Clase de asignatura:
Formación básica
Materia:
Física

1. Información básica de la asignatura

La asignatura Física II presenta las bases conceptuales de la electricidad, la magnetostática, el electromagnetismo y los fenómenos ondulatorios. Por tanto, constituye la formación física de soporte de diversas asignaturas obligatorias y optativas de la titulación.

Con respecto a los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de la Agenda 2030 de Naciones Unidas (https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/), los contenidos evaluables de esta asignatura no contribuyen de forma directa a su consecución. Sin embargo, son imprescindibles para fundamentar los conocimientos posteriores del resto de la titulación que sí se relacionan más directamente con los ODS y la Agenda 2030.

2. Resultados de aprendizaje

Con carácter general, se espera que, al finalizar la asignatura, cada estudiante:

  1. Conozca los conceptos y leyes fundamentales y leyes fundamentales de los campos, las ondas y el electromagnetismo, y su aplicación correcta a problemas básicos en ingeniería.
  2. Analice problemas que integran distintos aspectos de la Física, utilizando una visión y conocimiento global de la misma, siendo capaz de discernir los variados fundamentos físicos que subyacen en una aplicación técnica, dispositivo o sistema real.
  3. Conozca las unidades y orden de magnitud de las magnitudes físicas definidas en las distintas partes de la materia.
  4. Resuelva de forma completa ejercicios y problemas de Física, alcanzando un resultado correcto y expresándolo en las unidades físicas adecuadas.
  5. Utilice correctamente los métodos básicos de medida experimental y trate, presente e interprete los datos obtenidos, relacionándolos con las magnitudes y leyes físicas adecuadas.
  6. Utilice bibliografía, por cualquiera de los medios disponibles en la actualidad y use un lenguaje claro y preciso en sus explicaciones sobre cuestiones de Física.

Estos resultados generales deberían, a su vez, concretarse en otros logros más específicos. Así, se espera que cada estudiante:

  1. Conozca las propiedades principales de los campos eléctrico y magnético, las leyes clásicas del electromagnetismo que los describen y relacionan, el significado de las mismas, su base experimental y su aplicación a problemas básicos de ingeniería.
  2. Conozca y utilice los conceptos relacionados con la capacidad, la corriente eléctrica y la autoinducción e inducción mutua, así como las propiedades eléctricas y magnéticas de los materiales y sus parámetros característicos.
  3. Obtenga y maneje la energía asociada a los campos magnético y eléctrico.
  4. Comprenda la generalización de la ley de Ampère y que las ecuaciones de Maxwell, en forma integral, representan las leyes estudiadas en el electromagnetismo.
  5. Reconozca la dependencia espacio-temporal asociada a los fenómenos de propagación de ondas, conozca su ecuación diferencial unidimensional, así como sus soluciones armónicas.
  6. Conozca los aspectos energético-geométricos en ondas tridimensionales, los fenómenos básicos relacionados con la velocidad de propagación y la superposición de ondas (interferencias y difracción).
  7. Sea capaz de analizar la propagación de ondas mecánicas en fluidos y sólidos.
  8. Conozca el mecanismo básico de audición, las curvas de respuesta auditiva y use correctamente el concepto de nivel de intensidad acústico.
  9. Reconozca las principales propiedades de las ondas de cada región del espectro electromagnético, sus fuentes de generación y dispositivos de detección. En particular, que identifique el espectro óptico, maneje los fenómenos de reflexión, refracción, dispersión, polarización y los aspectos básicos de la interacción de la luz con la materia.

3. Programa de la asignatura

Parte I (Electricidad)

1. Campo y potencial electrostáticos.
2. Ley de Gauss.
3. Campo electrostático en presencia de conductores.
4. Campo electrostático en presencia de dieléctricos.
5. Corriente eléctrica.

Parte II (Magnetostática)

6. Inducción magnética, B.
7. Ley de Ampère en el vacío.
8. Campo magnetostático en presencia de la materia.

Parte III (Electromagnetismo)

9. Inducción electromagnética.
10. Ecuaciones de Maxwell.

Parte IV (Ondas)

11. Movimiento ondulatorio.
12. Superposición de ondas.
13. Acústica.

4. Actividades académicas

Clases magistrales: 36 horas
Sesiones teórico-prácticas en las que se expondrán los contenidos de la asignatura.

Prácticas de laboratorio: 10 horas
Demostración experimental de algunos de los fenómenos físicos estudiados en la asignatura.

Resolución de problemas y casos: 14 horas
Sesiones dedicadas íntegramente a la resolución de problemas.

Trabajo tutelado: 15 horas
Realización en grupo de un trabajo que profundice en alguno de los resultados del aprendizaje que definen la asignatura.

Estudio personal: 69 horas

Pruebas de evaluación: 6 horas

5. Sistema de evaluación

Se plantea un sistema de evaluación continuada, con el fin de distribuir la carga de trabajo a lo largo de todo el semestre. Así, la nota final de la asignatura se obtiene de:

1) Dos pruebas parciales intermedias, consistentes en la resolución de preguntas cortas y problemas. Cada una supone un 35% de la nota total.
2) El trabajo tutelado (10% de la nota total).
3) Las prácticas de laboratorio, que suponen un 20% de la nota total. Se evalúan a partir de cuestionarios que se entregan al final de cada sesión. La nota total es el promedio de la de todos los cuestionarios, siempre que se asista a todas las sesiones.

Para superar la asignatura hay que obtener al menos 5 puntos sobre 10 en la nota final resultante de todas las pruebas, además de una puntuación mínima de (a) 4 puntos sobre 10 en cada una de las pruebas parciales y (b) 5 puntos sobre 10 en las prácticas de laboratorio. Si no se cumplen las condiciones (a) y (b), la nota máxima que puede obtenerse es de 4.6 puntos sobre 10 (Suspenso).

Los estudiantes que no superen la asignatura mediante el sistema de evaluación continuada, o que deseen mejorar su nota, podrán presentarse a una prueba global, cuya fecha estará fijada en el calendario académico. Consistirá en:

1) Una prueba escrita de estructura análoga a la de las pruebas intermedias (hasta un 70% de la nota total, en función de la parte de la nota ya obtenida que se utilice).
2) Un examen práctico de laboratorio, en el que deberá completarse de forma individual y sin la ayuda del profesor una de las prácticas propuestas (20% de la nota total).

Las condiciones para superar la asignatura a través de la prueba global son idénticas a las de la evaluación continuada.