Física ETAEA

 
 

Codi	Nom Assignatura	Tipus	Crèdits T	Crèdits P	Cicle	Curs	Semestre
3105100564	Física	Troncals	4.5	4.5	1	1	anual

 

Assignatura:

Fonaments Físics de la Enginyeria

Pre-requisits:

Obligatoris:

Recomanats:

Àrea de coneixement:

Física Aplicada

Coordinador:

Esmeralda Úbeda

Professor:

Esmeralda Úbeda

Objectius:

Aportar a l'alumne una formació bàsica de la física així com els coneixements físics necessaris per a les assignatures de cursos superiors. Exemplificar la utilització de la matemàtica i el mètode científic. Desenvolupar la capacitat d'anàlisi i resolució de problemes, l'estudi de nous temes i la recerca d'informació.

Continguts:

TEMA 1 Introducció (2h). Sistemes d'unitats. Magnituds fonamentals i derivades. Anàlisi dimensional. Forces a la natura. Lleis de Newton. Moment lineal. Treball i energia. TEMA 2 Estàtica. (6h) Anàlisi vectorial. Definició del sòlid rígid. Principi de transmissibilitat. Moment de força. Parell de forces. Condició d'equilibri del sòlid rígid. Diagrama del sòlid lliure. Punts de recolzament. Centroides i centres de gravetat. Moment d'inèrcia. Aplicació al càlcul d'estructures. TEMA 3 Elasticitat. (2h) Cossos deformables. Esforç. Deformació. Diagrama esforç-deformació. Llei de Hooke. Mòduls d'elasticitat: mòdul de Young, de rígidesa i coeficient de Poisson. Mòdul de compressibilitat. Flexió de barres. TEMA 4. Estàtica de Fluids. (3h) Què és un fluid? Densitat. Pressió. Equació fonamental de la estàtica de fluids. Principi de Pascal. Principi d'Arquímedes. Pressió atmosfèrica: Experiència de Torricelli. Manòmetre. Forces i moments sobre parets i preses. TEMA 5. Forces de cohesió en líquids. (3h) Fenòmens moleculars: Adhesió i cohesió. Tensió superficial. Capilaritat: llei de Jurin. Llei de Laplace. Aplicacions: l'ascens de la saba en els arbres; pressions negatives. TEMA 6. Dinàmica de Fluids Ideals. (3h) Equació de continuïtat, flux estacionari. Equació de Bernoulli: efecte Venturi, sondes. Bombes. Aplicacions: pulverització, vol dels avions i els ocells. TEMA 7. Dinàmica de Fluids viscosos. (3h) Viscositat. Flux laminar i turbulent: número de Reynolds. Flux en una canonada: llei de Poseuille. Moviment de sòlids en fluids a baixa i alta velocitat: Llei d'Stokes. Aplicacions: centrifugació i sedimentació. TEMA 8. Termometria i calorimetria. (3h) Què és la temperatura? Equilibri tèrmic: principi zero. Escales de temperatura. Termòmetre de gas: escala absoluta de temperatures. Gas ideal. Mescla de gasos. Dilatació. Calor. Canvis d'estat: diagrames de fases, calor latent. Humitat absoluta i relativa: la rosada i mesura de la humitat relativa. TEMA 9.  Transferència de calor i matèria. (4h) Conducció. Resistència tèrmica. Llei de Fourier. Convecció: llei de Newton. Temperatura efectiva. Què és la radiació? Llei del desplaçament de Wien. Llei de Stefan-Boltzmann: emissivitat. Exemples: efecte hivernacle, hivernacles, regulació de temperatura en animals de sang calenta. Difusió i osmòsis. Osmòsis inversa. TEMA 10.  Termodinàmica. (6h) Què és la termodinàmica? Conceptes previs. Treball fet pel gas ideal. Primer principi. Energia interna de un gas ideal: experiència de Joule. Transformacions isotermes, isocòres, isobàriques i adiebàtiques. Màquines tèrmiques i frigorífiques, rendiment i eficiència. Màquina de Carnot. Segon principi.  TEMA 11. Electrostàtica. (3h) Què és la càrrega elèctrica. Llei de Coulomb. Camp elèctric. Representació del camp elèctric. Potencial elèctric. Aïllants i conductors. Capacitat i condensadors. Associació de condensadors. Aplicacions: Electricitat atmosfèrica. TEMA 12. Corrent continú (4h). Corrent elèctric. Llei d'Ohm: conductivitat. Generadors de corrent continu. Potència als circuits elèctric: Efecte Joule. Associació de resistències. Circuits de corrent continu: regles de Kirchhoff. Aparells de mesura. TEMA 13. Magnetisme (4h). Què és el camp magnètic? Efectes del camp magnètic. Generació del camp magnètic. Solenoide. Flux magnètic. Llei de Faraday. Llei de Lenz. Inducció mútua i autoinducció. Aplicacions: motor elèctric, generació de corrent altern i transformadors. TEMA 14. Corrent altern (4h). Què és el corrent altern? Comportament de resistències, bobines i condensadors. Potència. Diagrames fasors. Notació complexa. Circuits: RC, RL i RLC. Fenòmens de ressonància.

Activitats:

Classes de teoria i problemes: 3 hores setmanals

Pràctiques : 1 hora setmanal

Treballs pràctics:

Sessions

Introducció: La mesura, anàlisi dimensional i càlcul d'errors. Introducció: Representació gràfica i regressió lineal. Estructures. Elasticitat. Estàtica de Fluids. Forces de cohesió en líquids. Dinàmica de fluids ideals. Dinàmica de fluids viscosos. El gas ideal. Transferència de calor. Cicles termodinàmics. Electrostàtica. Circuits de corrent continu. Generadors de corrent altern i transformadors Circuit de corrent altern.

Horaris

Avaluació:

Prova final. L’assistència a les sis sessions pràctiques és obligatòria i una única falta suposarà el suspens directe. L’avaluació de les pràctiques es farà l’examen final i representa un 30% de la nota. Aquells estudiants que ja hagin realitzat les sis pràctiques en cursos anteriors tenen convalidada l’assistència al laboratori però hauran de realitzar la part de pràctiques de l’examen.

Bibliografia

Bibliografia bàsica a utilitzar durant el curs

J.W. Khane, M.M. Sternheim, Física, Ed. Reverté S.A. 2ª Edició. Barcelona 1989. P.A.Tippler, Fisica, Vol. I i II, Ed Reverté S.A. Barcelona 1994.  D. Jou, J.E. Llebot, C.Pérez-Garcia, Física para ciencias de la vida, Sèrie Schaum. Ed. McGraw-Hill. Madrid 1986.  Serway, R. A.: Física, Ed. McGraw-Hill, Mèxic, 4ª edició, 1997

   Comentaris: jordi.farjas@udg.es  Última actualització: [17 de setembre de 1999]