Presentación

La asignatura de Fundamentos de Física tiene como objetivo proporcionar unos conocimientos esenciales sobre física que permitan a los alumnos comprender la terminología básica y aplicar sus procedimientos fundamentales. El dominio de los conceptos impartidos en esta asignatura servirá de base para otras que introduzcan conocimientos más avanzados sobre física y dotará a los alumnos de un punto de partida para que amplíen sus conocimientos por sí mismos.

En casi todas las ingenierías, es necesario conocer cuestiones como las magnitudes de medida, la cinemática y la dinámica, el electromagnetismo, la termodinámica o la energía. Son conceptos que un ingeniero tendrá que comprender y en el que deberá tener cierta destreza para resolver problemas usuales en ingeniería o poder documentarse para afrontarlos. Por ello, la asignatura de Fundamentos de Física es muy importante en la actividad profesional de cualquier ingeniero, ya que le dota de la terminología básica que luego deberá emplear, por ejemplo, a la hora de conocer las especificaciones de la maquinaria o de entender procesos de medida en entornos industriales.

Por otro lado, la física, por su carácter de ciencia experimental, y las herramientas de que dispone para explicar fenómenos cotidianos, contribuye a formar en los estudiantes capacidades generales como cuestionarse la información que reciben de distintos medios, las medidas que efectúen en su actividad profesional y, en general, a mantener una actitud crítica muy positiva tanto en el ámbito laboral como en el cotidiano.

Competencias

Competencias básicas

• Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio.
• Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio.
• Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética.
• Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado.
• Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía.

Competencias generales

• Capacidad para orientarse e involucrarse activamente hacia la obtención de resultados asumiendo la responsabilidad en el cumplimiento de las tareas encomendadas.
• Motivación y capacidad para dedicarse a un aprendizaje a lo largo de la vida.

Competencias específicas

• Comprensión y dominio de los conceptos básicos sobre las leyes generales de la mecánica, termodinámica, campos y ondas y electromagnetismo y su aplicación para la resolución de problemas propios de la ingeniería.

Contenidos

Tema 1. Magnitudes y unidades físicas
Magnitudes en física: definición y tipos
Sistema Internacional de Unidades. Cambios de unidades
Ecuaciones dimensionales. Ley de homogeneidad
Medición de magnitudes: definición del concepto de error
Operaciones básicas con vectores
Referencias bibliográficas

Tema 2. Cinemática de la partícula. Conceptos básicos y ecuaciones fundamentales
Introducción. ¿Qué es la cinemática?
Relatividad del movimiento. Sistemas de referencia y concepto de trayectoria
La velocidad
La aceleración. Componentes intrínsecas
Ecuaciones básicas de la cinemática

Tema 3. Estudio de los movimientos elementales
Movimiento rectilíneo
Movimientos compuestos
Movimiento circular
Movimiento armónico simple

Tema 4. Dinámica de la partícula
Introducción a la mecánica clásica
Primera ley de Newton
Segunda ley de Newton
Tercera ley de Newton
Principio de conservación de la cantidad de movimiento

Tema 5. Conceptos importantes de dinámica
Campo gravitatorio
Fuerzas de inercia
Fuerzas de rozamiento
Fuerzas de ligadura

Tema 6. Aplicación de los fundamentos: problemas tipo
Partículas en equilibrio dinámico
Móviles sometidos a fuerzas
Planos inclinados
Sistemas donde se consideran fuerzas de rozamiento
Movimiento circular
Colisiones

Tema 7. Trabajo y energía
Definición de trabajo y potencia
Definición de energía y sus tipos
Principio de conversación de la energía

Tema 8. Aplicaciones del principio de conservación de la energía y conceptos afines
Introducción: métodos alternativos para resolver problemas
Caída libre y movimientos libres de rozamiento
Sistemas con muelles
Introducción de trabajo de rozamiento en los problemas precedentes

Tema 9. Sistemas de partículas e introducción a los sólidos rígidos
Definición de sistema de partículas
Definición de centro de masas de un sistema y su importancia
Cálculo del centro de masas
Sistema de referencia centro de masas y sus aplicaciones
Momento angular de un sistema de partículas y teorema de conservación
Energía cinética y potencial de un sistema de partículas y teoremas de conservación
Introducción a los sólidos rígidos como caso particular de sistema de partículas

Tema 10. Campo eléctrico
Concepto de campo eléctrico
Campos creados por cargas puntuales
Características de los campos eléctricos
Flujo de un campo eléctrico a través de una superficie
Teorema de Gauss

Tema 11. Electromagnetismo
Introducción a la interacción magnética
Relación de la interacción magnética con la carga eléctrica
Definición de campo magnético
Acción de un campo magnético sobre cargas en movimiento y corrientes eléctricas
Ley de Ampere

Tema 12. Inducción magnética
Concepto de inducción magnética
Flujo magnético
Ley de Faraday-Henry. Fuerza electromotriz inducida
Introducción a las Ecuaciones de Maxwell

Tema 13. Termodinámica I. Introducción y primer principio
Introducción a la termodinámica
Principio Cero de la termodinámica. Definición de temperatura
Ecuación de estado térmica
Primer principio de la termodinámica

Tema 14. Termodinámica II. Segundo principio y concepto de entropía
Introducción
Sentido de los procesos termodinámicos: procesos espontáneos y provocados, procesos reversibles e irreversibles
Conversión de calor en trabajo y viceversa
Enunciado del segundo principio de la termodinámica
Definición de entropía y cálculo de sus variaciones
Significado e interpretación de la entropía

Metodología

Las actividades formativas de la asignatura se han elaborado con el objetivo de adaptar el proceso de aprendizaje a las diferentes capacidades, necesidades e intereses de los alumnos.

Las actividades formativas de esta asignatura son las siguientes:

• Trabajos y Lecturas. Se trata de actividades de diferentes tipos: reflexión, análisis de casos, prácticas, etc. Además de análisis de textos relacionados con diferentes temas de la asignatura.
• Participación en eventos. Son eventos programados todas las semanas del cuatrimestre: sesiones presenciales virtuales, foros de debate, test.
• Laboratorios virtuales. Actividad práctica que se realiza en tiempo real e interactuando con otros alumnos. En el laboratorio los estudiantes tendrán que desarrollar los ejercicios propuestos en un entorno de simulación online. Los estudiantes contarán en todo momento con el apoyo de un tutor de laboratorio, que ayudará al alumno a desarrollar su actividad. El tutor de laboratorio podrá asignar grupos de alumnos para que, de forma colaborativa, alcancen los resultados solicitados. Este tipo de actividad posee un peso considerable en la evaluación continua del alumno, por lo que, a pesar de no ser obligatoria su realización, se recomienda firmemente la participación en los mismos.
• Laboratorios presenciales. A lo largo del cuatrimestre tendrán lugar laboratorios presenciales donde se realizarán prácticas de laboratorio.

En la programación semanal puedes consultar cuáles son las actividades concretas que tienes que realizar en esta asignatura.

Estas actividades formativas prácticas se completan, por supuesto, con estas otras:

• Estudio personal
• Tutorías. Las tutorías se pueden articular a través de diversas herramientas y medios. Durante el desarrollo de la asignatura, el profesor programa tutorías en días concretos para la resolución de dudas de índole estrictamente académico a través de las denominadas “sesiones de consultas”. Como complemento de estas sesiones se dispone también del foro “Pregúntale al profesor de la asignatura” a través del cual se articulan algunas preguntas de alumnos y las correspondientes respuestas en el que se tratan aspectos generales de la asignatura. Por la propia naturaleza de los medios de comunicación empleados, no existen horarios a los que deba ajustarse el alumno.
• Examen final presencial

Las horas de dedicación a cada actividad se detallan en la siguiente tabla:

Recomendaciones técnicas

Para la correcta participación de los alumnos en las diferentes actividades propuestas en la asignatura se recomienda disponer de un ordenador con las siguientes especificaciones mínimas recomendadas:

• 4 GB de RAM
• Conexión a Internet superior a 6 Mbit/s
• Cámara web
• Micrófono
• Altavoces o auriculares
• Sistema operativo Windows o Mac OS (algunas actividades pueden presentar dificultades sobre Linux. En esta circunstancia se recomienda consultar con el profesor de la asignatura)
• Acceso de administrador al sistema (es necesario la instalación de programas, emuladores, compiladores…)
• Navegador web Netscape, Chrome, Safari o Firefox actualizado (versiones no actualizadas pueden presentar problemas funcionales y/o de seguridad)

Bibliografía

Bibliografía básica

Los textos necesarios para el estudio de la asignatura han sido elaborados por UNIR y están disponibles en formato digital para consulta, descarga e impresión en el aula virtual..

Bibliografía complementaria

Burbano, E., & Gracia, C. (2010). Física general. Madrid: Editorial Tébar.

Ortega, M. R. (2011). Lecciones de física. Mecánica 1. Barcelona: Autor.

Ortega, M. R. (2011). Lecciones de física. Mecánica 2. Barcelona: Autor.

Tipler, P. A., & Mosca, G. (2010). Física para la ciencia y la tecnología. Mecánica, oscilaciones y ondas, termodinámica (6º ed., vol. 1). Barcelona: Editorial Reverté.

Tipler, P. A., & Mosca, G. (2010). Física para la ciencia y la tecnología. Electricidad y magnetismo/luz (6º ed., vol 2.). Barcelona: Editorial Reverté.

Young, H. D., & Freedman, R. A. (2009). Física Universitaria (vol. 1). México. Pearson Educación.

Young, H. D., & Freedman, R. A. (2009). Física Universitaria (vol. 2). México. Pearson Educación.

Evaluación y calificación

El sistema de calificación se basa en la siguiente escala numérica:

La calificación se compone de dos partes principales:

El examen se realiza al final del cuatrimestre y es de carácter PRESENCIAL y OBLIGATORIO. Supone el 60% de la calificación final (6 puntos sobre 10) y para que la nota obtenida en este examen se sume a la nota final, es obligatorio APROBARLO (es decir, obtener 3 puntos de los 6 totales del examen).

La evaluación continua supone el 40% de la calificación final (es decir, 4 puntos de los 10 máximos). Este 40% de la nota final se compone de las calificaciones obtenidas en las diferentes actividades formativas llevadas a cabo durante el cuatrimestre.

Ten en cuenta que la suma de las puntuaciones de las actividades de la evaluación continua es de 6 puntos. Así, puedes hacer las que prefieras hasta conseguir un máximo de 4 puntos (que es la calificación máxima que se puede obtener en la evaluación continua). En la programación semanal de la asignatura, se detalla la calificación máxima de cada actividad o evento concreto puntuables.

Profesorado

Juan Cuquejo Mira

Formación: Doctor en Física Teórica por la Universidad de Málaga y licenciado en Física por la Universidad de Granada.

Experiencia: Además de estar licenciado en Física Teórica, está especializado, gracias a una beca, en análisis y desarrollo de aplicaciones para control de equipos de medida, sobre lo cual versó su tesis doctoral. Compagina su actividad docente con tareas de desarrollo de software, consultoría de innovación y de seguridad de la información.

Orientaciones para el estudio

Obviamente, al tratarse de formación on-line puedes organizar tu tiempo de estudio como desees, siempre y cuando vayas cumpliendo las fechas de entrega de actividades, trabajos y exámenes. Nosotros, para ayudarte, te proponemos los siguientes pasos:

1. Desde el Campus virtual podrás acceder al aula virtual de cada asignatura en la que estés matriculado y, además, al aula virtual de Lo que necesitas saber antes de empezar. Aquí podrás consultar la documentación disponible sobre cómo se utilizan las herramientas del aula virtual y sobre cómo se organiza una asignatura en la UNIR y también podrás organizar tu plan de trabajo personal con tu profesor-tutor.
2. Observa la programación semanal. Allí te indicamos qué parte del temario debes trabajar cada semana.
3. Ya sabes qué trabajo tienes que hacer durante la semana. Accede ahora a la sección Temas del aula virtual. Allí encontrarás el material teórico y práctico del tema correspondiente a esa semana.
4. Comienza con la lectura de las Ideas clave del tema. Este resumen te ayudará a hacerte una idea del contenido más importante del tema y de cuáles son los aspectos fundamentales en los que te tendrás que fijar al estudiar el material básico. Lee siempre el primer apartado, ¿Cómo estudiar este tema?, porque allí te especificamos qué material tienes que estudiar. Consulta, además, las secciones del tema que contienen material complementario (Lo + recomendado y + Información).
5. Dedica tiempo al trabajo práctico (sección Actividades y Test). En la programación semanal te detallamos cuáles son las actividades correspondientes a cada semana y qué calificación máxima puedes obtener con cada una de ellas.
6. Te recomendamos que participes en los eventos del curso (sesiones presenciales virtuales, foros de debate…). Para conocer la fecha concreta de celebración de los eventos debes consultar las herramientas de comunicación del aula vitual. Tu profesor y tu profesor-tutor te informarán de las novedades de la asignatura.

Recuerda que en el aula virtual de Lo que necesitas saber antes de empezar puedes consultar el funcionamiento de las distintas herramientas del aula virtual: Correo, Foro, Sesiones presenciales virtuales, Envío de actividades, etc.