Logo UAB
2022/2023

Física per a la geologia

Codi: 101041 Crèdits: 10
Titulació Tipus Curs Semestre
2500254 Geologia FB 1 A

Professor/a de contacte

Nom:
Markus Gaug
Correu electrònic:
markus.gaug@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

Markus Gaug
Albert Griera Artigas

Prerequisits

En cas de que l'alumne no hagi cursat física al batxillerat, és altament recomanable que segueixi el curs propedèutic de Física que ofereix la facultat. En tot cas, és molt convenient que l’estudiant repassi els seus coneixements previs de física general.

Es pressuposen uns coneixements bàsics de matemàtiques a nivell de batxillerat i es recomana que l’estudiant repassi els conceptes d'àlgebra, de derivada i d'integral, les operacions bàsiques amb vectors i la trigonometria.

En cap cas, el fet de no haver cursat la física del batxillerat serà motiu d'exempció de determinants continguts de l'assignatura, o de rebaixa en els objectius a aconseguir, ja que en el seu plantejament ja s'ha tingut en compte aquesta circumstància i no es presuposaran coneixement prèvis especialitzats.

Objectius

Aquesta matèria ha de servir per assolir i consolidar uns coneixements bàsics de física general que els hi seran necessaris per abordar altres assignatures del Grau.

 

Objectius de l’assignatura

1) Conèixer les magnituds físiques, les seves unitats i com es mesuren

2) Conèixer i saber descriure matemàticament els fenòmens físics bàsics

3) Saber aplicar els conceptes i fòrmules de la física a problemes senzills i resoldre'ls. 

4) Saber aplicar els conceptes físics a contexts de geologia

Competències

  • Analitzar i utilitzar la informació de manera crítica.
  • Aprendre i aplicar a la pràctica els coneixements adquirits i resoldre problemes.
  • Treballar amb autonomia.
  • Utilitzar conceptes de física en la resolució de problemes geològics.

Resultats d'aprenentatge

  1. Analitzar i utilitzar la informació de manera crítica.
  2. Aprendre i aplicar a la pràctica els coneixements adquirits i resoldre problemes.
  3. Descriure els fenòmens físics bàsics.
  4. Identificar els punts clau dels problemes i dissenyar estratègies per resoldre'ls.
  5. Interpretar els resultats matemàtics i comparar-los críticament amb l'experimentació i l'observació.
  6. Relacionar els fenòmens físics bàsics amb els processos geològics i la dinàmica de la Terra.
  7. Resoldre tant problemes definits com problemes oberts.
  8. Treballar amb autonomia.
  9. Utilitzar les matemàtiques per descriure el món físic construint models adequats.

Continguts

S'ha dividit el contingut en deu capítols (cinc per semestre) d’una càrrega docent de 1 ECTS cadascun.

 Primer semestre:

1) Mecànica

  • Magnituds físiques. Sistema internacional d’unitats
  • Moviment en una i dues dimensions
  • MRU i MRUA, MCU
  • Forces i Lleis de Newton
  • Impuls i moment lineal

2) Energia i treball

  • Treball en una i en tres dimensions
  • Energia cinètica i potencial
  • Teoremes de conservació
  • Potència

3) Mecànica dels sòlids

  • Sòlid rígid: Rotacions
  • Moment angular
  • Tensions i deformacions

4) Mecànica de fluids 

  • Hidrostàtica
  • Hidrodinàmica
  • Flotació
  • Viscositat i turbulència

5) Calor 

  • Teoria cinètica dels gasos
  • Calor i capacitat calorífica, calor latent
  • Principis de la termodinámica
  • Temperatura i termòmetres
  • Triple punt i punt crític
  • Equivalència mecánica – calor
  • Dilatació. Canvis d’estat

 Segon semestre

6) Ones 

  • Moviment vibratori harmònic: període i freqüència
  • Ones. Propagació de les ones en un medi elàstic
  • Moviment ondulatori
  • Fenòmens ondulatoris: interferència i difracció

7) Camp elèctric i corrent elèctric

  • Càrrega elèctrica
  • Camp elèctric. Llei de Gauss
  • Corrent elèctric. Circuits elementals

8) Electromagnetisme

  • Magnetisme. Camp magnètic
  • Magnetisme a la terra
  • Inducció electromagnètica

9) Òptica

  • Naturalesa de la llum.
  • Òptica geomètrica
  • Òptica física: reflexió i refracció de la llum

10) Radioactivitat i estructura de la matèria

  • Estructura de la matèria: àtoms i nuclis
  • L’estructura del nucli atòmic: Els isòtops.
  • La radioactivitat
  • Fonts de radiació

 

En cada capítol s'hi inclouen aplicacions a temes relacionats amb la geologia, com per exemple: camp gravitatori de la Terra, anomalies gravimètriques, lleis de Kepler del moviment planetari i dels satèl·lits, ones sísmiques, magnetisme terrestre, minerals radioactius i datació geològica etc.)

Metodologia

Es faran tres tipus d'activitats d'aprenentatge:

1) Activitats d’aprenentatge dirigides.

a)    Classes de teoria. Dues hores a la setmana es dediquen a classes de teoria, amb suport informàtic, en les quals es presenten els punts bàsics del programa, es suggereixen lectures complementàries, i s’atén a les qüestions que els alumnes pugin plantejar. Algunes d’aquestes hores son impartides per part d’un professor del Departament de Geologia, que presentarà algunes aplicacions de la física a la geologia. Els PowerPoint de les classes estaran a la disposició dels alumnes mitjançant el Campus Virtual de la UAB.

b)    Classes de problemes. Els estudiants es dividiran en dos grups, una hora a la setmana cada grup, on es treballarà la resolució de problemes. Els enunciats dels problemes son coneguts pels alumnes amb antelació gràcies al Campus Virtual, i, a la classe, es potenciarà la participació activa dels alumnes en la seva resolució. Les tasques proposades es recolliran i avaluaran.

c)    Seminaris. Es faran activitats de demostració, a l’aula, en grups reduïts. Normalment seran petits experiments –reals o virtuals–  que es faran amb la participació del professor i els propis alumnes. Algunes hores es destinaran, també, a tutories personalitzades dirigides a grups d’alumnes amb diferent formació prèvia en física.

NOTA: L’assistència a les classes (teoria, problemes i seminaris determinats) és obligatòria i es controlarà. Els alumnes repetidors, però, tenen l’opció de presentar-se únicament a la prova final global de síntesi. Qualsevol altre circumstància que impedeixi l’assistència normal a classe s’haurà de comentar amb el professorat el més aviat possible.

2) Activitats d'aprenentatge supervisades.

Al llarg del curs es lliuraran problemes i exercicis (obligatoris), que seran recollits i avaluats pels professors. També s'obriran al Moodle de l'assignatura diverses activitats de resolució de problemes o qüestionaris que els alumnes hauran de respondre i que també seran avaluades.

3) Activitats d'aprenentatge autònomes

L'alumne ha de ser conscient de la necessitat d'estudi individual de la matèria que se li proposa. Els alumnes tindran des d'inici del curs les transparències de classe al campus virtual i es recomana que les mirin abans de cada classe.

Nota: es reservaran 15 minuts d'una classe, dins del calendari establert pel centre/titulació, per a la complementació per part de l'alumnat de les enquestes d'avaluació de l'actuació del professorat i d'avaluació de l'assignatura/mòdul.

Activitats formatives

Títol Hores ECTS Resultats d'aprenentatge
Tipus: Dirigides      
Classes de problemes 28 1,12 1, 4, 5, 7, 9
Classes de teoria 56 2,24 3, 5, 6, 9
Seminaris 8 0,32 6, 7
Tipus: Supervisades      
Lliurament de problemes 23 0,92 1, 4, 5, 6, 7, 8
Tipus: Autònomes      
Treball individual de l'alumne 125 5 2, 3, 5, 6, 8

Avaluació

 

Les activitat d’aprenentatge s’avaluaran de forma continuada. Es realitzaran dos tipus d'activitats d'avaluació: (A) proves individuals escrites i (B) seguiment del portafoli de l'estudiant.

 

A) Proves individuals escrites. Representaran el 70% de la nota final de l’assignatura. Es faran quatre proves individuals, al final dels diversos temes. Aquestes proves escrites inclouran tant la part teòrica com la resolució d’exercicis i problemes. L’assistència a les proves és obligatòria i la no presentació a qualsevol d’elles es puntuarà amb un no presentat.

 

B) Seguiment del portafoli de l'estudiant. El 30% restant de la nota inclourà els informes de les activitats realitzades a les classes de problemes i seminaris i els resultats de les tasques  realitzades a distància mitjançant la plataforma Moodle. (Totes aquestes tasques són obligatòries i la no presentació a qualsevol d’elles es puntuarà amb un no presentat).

 

Per tal de superar al curs és obligatori tenir nota de totes les activitats avaluables.

El resultat de l’avaluació combinada dels apartats A) i B) serà la nota final del curs. 

 

En el cas que l’alumne s'hagi presentat a totes les activitats d'avaluació i no hagi superat l'assignatura, podrà presentar-se a la prova de recuperació final (prova de síntesi global de tota l'assignatura) que substituirà la nota de l'apartat A) i, per tant, suposarà un 70% de la nota final, i es manté, en tots els casos, el valor de la nota de l'apartat B) (el 30% restant). Opcionalment, es podrà recuperar (sempre que l'alumne s'hagi presentat anteriorment a totes les proves individuals escrites) fins un màxim de dues de les proves individuals de l'apartat A) el dia de la prova de recuperació final, substituint el seus respectius resultats en el càlcul de la nota final de l’assignatura.

En el cas de segona o superior matricula, és necessari que l'alumne segueixi l'avaluació continuada, en les mateixes condicions que els alumnes de primera matrícula. 

 

Activitats d'avaluació

Títol Pes Hores ECTS Resultats d'aprenentatge
Informes problemes i activitats supervisades 0,3 4 0,16 1, 2, 4, 7, 8
Proves individuals escrites 0,7 6 0,24 3, 5, 6, 7, 9

Bibliografia

Llibres

1)      Tipler, Paul A. Física Preuniversitaria. (2 vol.)  Ed. Reverté  (Nivell bàsic)

2)      Tipler, Paul A.  Física para la ciencia y la tecnología. Ed Reverté.  (Hi ha diverses edicions que podeu trobar a la biblioteca) (És un llibre clàssic i molt recomanable com a text d'un primer curs de física universitària) (Nivell més avançat)

3)      Enciso Pizarro, Juan. Fisica (SCHAUM) McGraw-Hill  (Problemes resolts tipus selectivitat)

4)      Chapman, Richard E. Physics for Geologists.  Ed. Routledge (física aplicada a la geologia) (Nivell mitjà)

 

Programari

No es requereix d'un programari específic