Física
Codi: 102812 Crèdits: 9| Titulació | Tipus | Curs | Semestre |
|---|---|---|---|
| 2501915 Ciències Ambientals | FB | 1 | 1 |
Professor/a de contacte
- Nom:
- Josep Enric Llebot Rabagliati
- Correu electrònic:
- Enric.Llebot@uab.cat
Utilització d'idiomes a l'assignatura
- Llengua vehicular majoritària:
- català (cat)
- Grup íntegre en anglès:
- No
- Grup íntegre en català:
- Sí
- Grup íntegre en espanyol:
- No
Equip docent
- Josep Enric Llebot Rabagliati
Prerequisits
Pel fet de ser una assignatura de primer curs, no existeixen requisits específics indispensables per a cursar l’assignatura. És molt recomenable, però, que els estudiants hagin cursat prèviament els cursos propedèutics de física, en especial tots aquells estudiants que no han cursat l’assignatura de física en la seva etapa a l'ensenyament secundari.
Objectius
L’objectiu de l’assignatura és que l’estudiant pugui ser capaç per si mateix d’enfrontar-se a problemes de tipus conceptual i numèric que puguin plantejar-se-li dintre del seu ambit d’activitat professional. En general, l’assignatura ha de proporcionar a l’estudiant eines suficients com per a poder enfrontar-se amb reptes conceptuals generals del tipus ‘¿Com saber si els recursos naturals o energètics d’un territori estan proporcionats adequadament a la seva població?’ ‘¿Com fer un balanç energètic que tingui en compte els rendiments de cada element que hi intervé, i com és possible optimitzar aquest balanç?’ o concrets‘Quins són els mecanismes físics que regeixen la dispersió dels contaminants al medi natural?’ "Quines característiques defineixen la capacitat d'un determinat entorn d'apaigavar els nivells sonors"
A més a més, contribueix a la formació professional dels estudiants donat que fomenta l’aprenentatge en una sèrie de competències generals (entre les quals destaquen la capacitat de raonar de manera crítica i la de millorar les estratègies de treball autònom), transversals (com saber discriminar entre els elements claus d’un determinat problema i poder dimensionar-lo correctament) i específiques (distingir els aspectes biofísics de l’activitat humana i identificar i analitzar els impactesambientals de l’activitat econòmica) que seran de gran utilitat pels futurs professionals en l’avaluació i la gestió de tot tipus de problemes relacionats amb el medi ambient, l’aprofitament de recursos naturals i la generació energètica.
L’assignatura de Física es una de les assignatures de formació bàsica i obligatòria. La finalitat principal d’aquesta assignatura, així com totes les que formen el bloc de formació bàsica, és la proporcionar als estudiants els coneixements i les eines analítiques i metodològiques bàsiques per iniciar a desenvolupar les competències transversals a l’àrea dels estudis de ciències ambientals. En particular, l’assignatura ha de servir per a què els estudiants puguin entendre les lleis fonamentals que regeixen els processos naturals, fent especial èmfasi en les qüestions relacionades amb la transferència de matèria i d'energia en medis fluids (aire i aigua), i que siguin capaços de dimensionar els problemes ambientals de forma adequada.
Competències
- Analitzar i utilitzar la informació de manera crítica.
- Aplicar amb rapidesa els coneixements i habilitats en els diferents camps involucrats en la problemàtica ambiental, i aportar-hi propostes innovadores.
- Aprendre i aplicar els coneixements adquirits a la pràctica i a la resolució de problemes.
- Demostrar iniciativa i adaptar-se a problemes i situacions nous.
- Demostrar interès per la qualitat i la praxi de la qualitat.
- Demostrar un coneixement adequat i utilitzar les eines i els conceptes de les disciplines científiques més rellevants en medi ambient.
- Recollir, analitzar i representar dades i observacions, tant quantitatives com qualitatives, utilitzant de forma segura les tècniques adequades d'aula, de camp i de laboratori.
- Transmetre adequadament la informació, de forma verbal, escrita i gràfica, i utilitzant les noves tecnologies de comunicació i informació.
- Treballar amb autonomia.
- Treballar en equip desenvolupant els valors personals quant al tracte social i al treball en grup.
Resultats d'aprenentatge
- Analitzar i utilitzar la informació de manera crítica.
- Aprendre i aplicar els coneixements adquirits a la pràctica i a la resolució de problemes.
- Definir els conceptes bàsics de mecànica.
- Definir els principis bàsics d'electricitat, so i magnetisme.
- Demostrar iniciativa i adaptar-se a problemes i situacions nous.
- Demostrar interès per la qualitat i la praxi de la qualitat.
- Descriure i aplicar les equacions Lotka-Volterra.
- Distingir les principals característiques de la hidrostàtica i la hidrodinàmica.
- Explicar els conceptes d'energia i treball.
- Explicar les principals característiques de la termodinàmica aplicada a sistemes físics i biològics.
- Identificar els fonaments de les principals àrees de la física.
- Identificar els processos físics en l'entorn mediambiental i valorar-los adequadament i originalment.
- Identificar les magnituds i unitats associades als conceptes físics bàsics.
- Identificar processos de transport de massa i difusió.
- Observar, reconèixer, analitzar, mesurar i representar adequadament i de manera segura processos físics.
- Transmetre adequadament la informació, de forma verbal, escrita i gràfica, i utilitzant les noves tecnologies de comunicació i informació.
- Treballar amb autonomia.
- Treballar en equip desenvolupant els valors personals quant al tracte social i al treball en grup.
Continguts
0. Introducció
0.1. Anàlisi dimensional
0.2. Lleis d’escala
1. El moviment
1.1. Moviment uniforme i accelerat.
1.2. Lleis de Newton. Forces
1.3. Moviment circular i harmònic
1.4. Inèrcia, centrifuga, Coriolis
1.5. El moviment dels sòlids
1.6. Elasticitat
2. Energia
2.1. Treball-energia. Energia mecànica
2.2. Forces dissipatives
2.3. Consum d'energia
3. Els fluids
3.1. Medis continus
3.2. Principi de Pascal. Principi d’Arquímedes
3.3. Forces de cohesió. Tensió superficial
3.4. Equació de continuïtat.Equació de Bernouilli.
3.5. Energia eòlica.
3.6. Viscositat d’un fluid. Llei de Poiseuille
3.7. Sedimentació de partícules en un fluid
4. La calor
4.1. Primer principi de la termodinàmica
4.2. Calorimetria
4.3. Gasos ideals
4.4. Segon principi de la termodinàmica
4.5. Generació de treball: Màquines tèrmiques
5. Transport de materia
5.1. Difusió
5.2. Transport de contaminants
6. Oscil·lacions i ones
6.1. Oscil·lacions
6.2. Propagació d’ones
6.3. Superposició i interferències
6.4. Naturalesa ondulatòria de la llum
6.5. Ones sonores
6.6. Contaminació acústica
7. Electromagnetisme
7.1. El camp electrostàtic
7.2. Corrent continu
7.3. Inducció electromagnètica
Metodologia
El cos de l'assignatura el formen les classes teòriques i de problemes, on s'expliquen els continguts teòrics i pràctics del curs, que es farà no presencialment amb classes enregistrades que contindran l'explicació de l'esquelet bàsic del curs. A les classes presencials es faran exemples pràctics sobre el contingut de les classes no presencials i es discutiran dubtes amb l'alumnat.
La resta de la formació consisteix en el treball personal de l'alumne, que es divideix entre hores d'estudi i hores destinades al visionament de vídeos proposats a la bibliografia i durant el desenvolupament del curs(demostracions d'experiments, etc) per tal de consolidar alguns conceptes dels continguts de l'assignatura.
Activitats formatives
| Títol | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
|---|---|---|---|
| Tipus: Dirigides | |||
| Classes de problemes | 16 | 0,64 | 1, 2, 5, 6, 11, 12, 13, 15 |
| Classes teòriques | 55 | 2,2 | 1, 3, 4, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 |
| Pràctiques de classe | 4 | 0,16 | 1, 2, 5, 6, 11, 12, 13, 15 |
| Tipus: Supervisades | |||
| Tutories de pràctiques | 10 | 0,4 | 1, 2, 5, 6, 16, 18 |
| Tipus: Autònomes | |||
| Estudi personal | 84 | 3,36 | 2, 6, 15, 17 |
| Vídeos de classes teòriques | 10 | 0,4 | 3, 9, 11, 12, 13, 15, 17 |
Avaluació
El 70% de la nota final es calcula en base a la mitjana de les notes d'examens, sempre i quan s'arribi a la nota mínima de 3,5. Els examens constaran d'unes qüestions teòriques amb preguntes test i dos problemes pràctics.
El 30% restant de la nota final correspon a la nota obtinguda de les pràctiques que s'han d'entregar al llarg del curs i dels qüestionaris Moodle relacionats amb elles que es comentaran durant les classes de pràctiques.
La prova de recuperació s'organitza per aquells estudiants que no hagin assolit la nota mitjana de 3,5 i abasta tot el temari del curs, tant pel que fa al qüestionari de teoria com a la resolució de problemes pràctics. Per poder assistir a la recuperació, l'alumne ha hagut d'haver estat avaluat prèviament en activitats que equivalguin, com a mínim, a 2/3 de totes les activitats avaluables del curs.
Activitats d'avaluació
| Títol | Pes | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
|---|---|---|---|---|
| Examen primera part | 30 | 2 | 0,08 | 2, 3, 9, 11, 12, 13, 15, 16, 17 |
| Examen segona part | 40 | 2 | 0,08 | 1, 2, 4, 7, 8, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 |
| Pràctiques | 20 | 30 | 1,2 | 1, 5, 6, 15, 16, 18 |
| Qüestionaris Moodle | 10 | 12 | 0,48 | 2, 16, 17, 18 |
Bibliografia
Llibres
Jou, D, Llebot, J.E. y Pérez Garcia, C. Física para ciencias de la vida. Mc Graw-Hill. Biblioteca Ciències 53.Jou
Kane, J.W. y Sternheim, M.M. Física. Ed. Reverté.
Jaque, F. y Aguirre de Cárcer, I. Bases de la física medioambiental. Ariel.
Tipler/Mosca. Física per a la ciència i la tecnologia. Ed. Reverté 6a. ed. 2010
Recursos electrònics
Physics Today - http://www.physicstoday.org/
Física con ordenador – http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/default.htm
Online learning center with PowerWeb – http://highered.mcgraw-hill.com/sites/0070524076/student_view0/interactives.html
Animaciones interactivas de física general – http://www.fisica.uh.cu/bibvirtual/fisica_aplicada/fisica1y2/animaciones.htm
Idaho National Laboratory for Renewable Energies – https://inlportal.inl.gov/portal/server.pt?open=512&objID=419&parentname=CommunityPage&parentid=3&mode=2
Laboratorio de Física - http://iris.cnice.mec.es/fisica/index.php
Flipping physics https://www.flippingphysics.com/
Vídeos demostratius
Relació entre el moviment circular i el moviment harmònic - http://www.youtube.com/watch?v=Cw9eFeVY74I
Demostració de l’efecte Coriolis al laboratori - http://www.youtube.com/watch?v=Wda7azMvabE
Importància de la geometria dels objectes en la dinàmica de rotació - http://www.youtube.com/watch?v=iBDJvsE5Es4
Conservació del moment lineal en les col·lisions: les boles de Newton - http://www.youtube.com/watch?v=KNNxUIOLt_o&feature=fvwrel
Vídeo sobre el consum energètic del cotxe - http://www.uab.cat/servlet/Satellite?c=Page&cid=1203938399434&pagename=v-OAID%2FPage%2FTemplatePageOAIDReproduccioMenuVideo¶m1=10DocenciaOAID¶m2=11-Experimentals¶m4=116-Fisica&url_video=1302158392355
Explosió d’un aerogenerador - http://www.youtube.com/watch?v=7nSB1SdVHqQ&feature=player_embedded
Equilibri de sedimentació - http://polimedia.uab.cat/#v_172
Energia solar tèrmica - http://polimedia.uab.cat/#v_177
Explicació força de Stokes - http://polimedia.uab.cat/#v_171
Vídeo sobre llei de Fourier i aïllaments tèrmics - http://polimedia.uab.cat/#v_242
Motor Stirling - http://www.youtube.com/watch?v=8GGzlUMzNpQ