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Fluidos y Superfluidos

Código: 100179 Créditos ECTS: 6
2024/2025
Titulación Tipo Curso
2500097 Física OT 4

Contacto

Nombre:
Francisco Javier Bafaluy Bafaluy
Correo electrónico:
javier.bafaluy@uab.cat

Equipo docente

Vicente Mendez Lopez

Idiomas de los grupos

Puede consultar esta información al final del documento.


Prerrequisitos

No hay prerrequisitos oficiales. Se presuponen conocimientos de Física Newtoniana y Termodinámica, ecuaciones diferenciales ordinarias y en derivadas parciales; también conocimientos básicos de mecánica cuántica.


Objetivos y contextualización

  • Introducir los conceptos y métodos de la física de los medios continuos.
  • Comprender las propiedades dinámicas básicas de los líquidos.
  • Entender y describir los regímenes dinámicos de los líquidos newtonianos.
  • Aplicar los conceptos fundamentales de los puntos anteriores a diferentes situaciones de interés y aplicaciones.
  • Describir fenomenológicamente el comportamiento del helio superfluido.
  • Utilizar procedimientos estadísticos para describir el flujo turbulento.

Competencias

  • Actuar en el ámbito de conocimiento propio valorando el impacto social, económico y medioambiental.
  • Aplicar los principios fundamentales al estudio cualitativo y cuantitativo de las diferentes áreas particulares de la física.
  • Comunicar eficazmente información compleja de forma clara y concisa, ya sea oralmente, por escrito o mediante TIC, y en presencia de público, tanto a audiencias especializadas como generales.
  • Conocer las bases de algunos temas avanzados, incluyendo desarrollos actuales en la frontera de la Física, sobre los que poder formarse posteriormente con mayor profundidad.
  • Formular y abordar problemas físicos identificando los principios más relevantes y usando aproximaciones, si fuera necesario, para llegar a una solución que debe ser presentada explicitando hipótesis y aproximaciones.
  • Introducir cambios en los métodos y los procesos del ámbito de conocimiento para dar respuestas innovadoras a las necesidades y demandas de la sociedad.
  • Planear y realizar, usando los métodos apropiados, un estudio o investigación teórico e interpretar y presentar los resultados.
  • Razonar críticamente, poseer capacidad analítica, usar correctamente el lenguaje técnico, y elaborar argumentos lógicos.
  • Realizar trabajos académicos de forma independiente usando bibliografía, especialmente en inglés, bases de datos y colaborando con otros profesionales.
  • Trabajar autónomamente, usar la propia iniciativa, ser capaz de organizarse para alcanzar unos resultados, planear y ejecutar un proyecto.
  • Trabajar en grupo, asumiendo responsabilidades compartidas e interaccionando profesional y constructivamente con otros con absoluto respeto a sus derechos.
  • Usar las matemáticas para describir el mundo físico, seleccionando las herramientas apropiadas, construyendo modelos adecuados, interpretando resultados y comparando críticamente con la experimentación y la observación.

Resultados de aprendizaje

  1. Comunicar eficazmente información compleja de forma clara y concisa, ya sea oralmente, por escrito o mediante TIC, y en presencia de público, tanto a audiencias especializadas como generales.
  2. Describir fenomenológicamente el comportamiento del helio superfluido según el modelo de Tisza.
  3. Describir los aspectos generales de la turbulencia hidrodinámica.
  4. Determinar el campo de presiones y las fuerzas ejercidas sobre las paredes que contienen a un fluido.
  5. Determinar el campo de velocidades de fluidos disipativos mediante la ecuación de Navier-Stokes.
  6. Determinar el campo de velocidades de fluidos perfectos mediante la ecuación de Euler.
  7. Explicar el codi deontològic, explícit o implícit, de l`àmbit de coneixement propi.
  8. Identificar situaciones que necesitan un cambio o mejora.
  9. Justificar la ecuación de Oseen para el movimiento de una esfera en el seno de un fluido a bajo número de Reynolds.
  10. Razonar críticamente, poseer capacidad analítica, usar correctamente el lenguaje técnico, y elaborar argumentos lógicos.
  11. Realizar trabajos académicos de forma independiente usando bibliografía, especialmente en inglés, bases de datos y colaborando con otros profesionales.
  12. Realizar un trabajo que relacione los conceptos de dinámica de fluidos con temas frontera actuales y presentar los resultados.
  13. Reducir la ecuación de Navier-Stokes dentro de la capa límite a una expresión resoluble analíticamente.
  14. Trabajar autónomamente, usar la propia iniciativa, ser capaz de organizarse para alcanzar unos resultados, planear y ejecutar un proyecto.
  15. Trabajar en grupo, asumiendo responsabilidades compartidas e interaccionando profesional y constructivamente con otros con absoluto respeto a sus derechos.
  16. Usar procedimientos estadísticos para describir el flujo turbulento.
  17. Utilizar los métodos de solución de ecuaciones diferenciales en derivadas parciales resolver las ecuaciones de movimiento de fluidos y de sólidos en fluidos.

Contenido

  1. Física de los medios contínuos
  2. Cinemática de fluidos
  3. Fluido perfecto
  4. Fluido Newtoniano
  5. Similaridad dinámica
  6. Flujo a números de Reynolds grandes y pequeños
  7. Capa límite
  8. Superfluidos: helio líquido
  9. Inestabilidades hidrodinámicas
  10. Turbulencia

Actividades formativas y Metodología

Título Horas ECTS Resultados de aprendizaje
Tipo: Dirigidas      
Clases de problemas 16 0,64 12, 3, 4, 5, 6, 9, 2, 13, 10, 16, 17
Clases de teoría 33 1,32 12, 1, 3, 4, 5, 6, 9, 2, 13, 10, 16, 17
Tipo: Autónomas      
Estudio personal o en grupo 45 1,8 12, 3, 4, 5, 6, 9, 2, 13, 16, 17, 15
Realización de ejercicios 47 1,88 1, 10, 14, 15, 11

Clases de teoría y de problemas, realización de y entrega de ejercicios.

Nota: se reservarán 15 minutos de una clase dentro del calendario establecido por el centro o por la titulación para que el alumnado rellene las encuestas de evaluación de la actuación del profesorado y de evaluación de la asignatura o módulo.


Evaluación

Actividades de evaluación continuada

Título Peso Horas ECTS Resultados de aprendizaje
Entrega de problemas 20 % 0 0 1, 7, 10, 14, 15, 11
Examen de recuperación 80% 3 0,12 12, 1, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 2, 13, 10, 16, 17, 14
Primer examen parcial 40 % 3 0,12 12, 1, 3, 4, 5, 6, 9, 2, 13, 10, 16, 17
Segundo examen parcial 40 % 3 0,12 1, 3, 4, 5, 9, 2, 13, 10, 16, 17, 14

Exámenes parciales: Dos pruebas parciales que incluirán teoría y problemas (80% de la nota final, cada una un 40%); presentación de ejercicios resueltos (20% de la nota final).

- En caso de no alcanzar la nota mínima para aprobar la asignatura se podrá realizar un examen de recuperación con toda la materia del curso. La nota de este examen sustituirá a la nota correspondiente a los exámenes parciales.

- Para poder realizar el examen de recuperación será necesario haberse presentado a los dos exámenes parciales.

 

Evaluación única:

La personas que sigan esta modalitad deberán:

- Aportar las mismas evidencias que el resto de participantes en la asignatura, en el mismo plazo si les fuera posible o, en caso contrario, el mismo día de la evaluación única (20%).

- Realizar un examen único correspondiente a los dos parciales (80%). Esta prueba tendrá lugar el mismo día, lugar y hora que las pruebas del segundo parcial de la modalidad de evaluación continua.

- Si fuera necesario, podrán realizar la prueba de recuperación, que será la misma para quienes sigan las dos formas de evaluación.


Bibliografía


Software

No hi ha programari específic.


Lista de idiomas

Nombre Grupo Idioma Semestre Turno
(PAUL) Prácticas de aula 1 Catalán primer cuatrimestre manaña-mixto
(TE) Teoría 1 Catalán primer cuatrimestre manaña-mixto