Ingeniería Geológica
Grado y Doble Grado. Curso 2023/2024.
FÍSICA I - 804331
Curso Académico 2023-24
Datos Generales
- Plan de estudios: 0879 - GRADO EN INGENIERÍA GEOLÓGICA (2010-11)
- Carácter: Básica
- ECTS: 6.0
SINOPSIS
COMPETENCIAS
Generales
CG2. Comprender y aplicar el método científico a las diferentes disciplinas que integran el ámbito profesional del Ingeniero Geólogo.
CG5. Llevar a cabo actividades técnicas de cálculo, mediciones, valoraciones, tasaciones y estudios de viabilidad económica; realizar peritaciones, inspecciones, análisis de patología y otros análogos y redactar los informes, dictámenes y documentos técnicos correspondientes en el ámbito profesional del Ingeniero Geólogo; efectuar levantamientos topográficos y cartográficos.
Transversales
CT2. Demostrar razonamiento crítico y autocrítico.
CT3. Adquirir capacidad de organización, planificación y ejecución.
CT4. Adquirir la capacidad de comunicarse de manera clara y eficaz, de forma oral y escrita, en la lengua española.
CT5. Adquirir capacidad de gestión de la información.
CT6. Adquirir la capacidad para la resolución de problemas.
CT8. Adquirir la capacidad de trabajo autónomo o en equipo.
CT9. Adquirir habilidades en las relaciones interpersonales.
CT10. Adquirir capacidad para el aprendizaje autónomo.
CT11. Adquirir la capacidad para adaptarse a nuevas situaciones.
CT12. Demostrar creatividad e iniciativa y espíritu emprendedor.
CT13. Demostrar motivación por la calidad en el desarrollo de sus actividades.
CT14. Adquirir sensibilidad hacia temas medioambientales.
Específicas
CE6. Conocer y aplicar herramientas informáticas para la resolución de problemas de Ingeniería geológica.
CE19. Comprender y caracterizar el comportamiento de los medios rocosos y de los suelos en condiciones saturadas y no saturadas.
ACTIVIDADES DOCENTES
Clases teóricas
Las diapositivas correspondientes a las clases de teoría se subirán al Campus Virtual antes del comienzo de cada tema.
Seminarios
Clases prácticas
Laboratorios
Los laboratorios consistirán en 5 clases de 2 horas cada una:
1. El primer día de laboratorio se realizará una clase teórica en un aula de informática para introducir las prácticas de laboratorio, el cálculo de errores y cifras significativas, así como el cálculo de rectas de regresión.
2. Las otras 4 sesiones se llevarán a cabo en el Laboratorio de Alumnos de la Facultad de Ciencias Físicas. Consistirán en las siguientes prácticas (cada estudiante realizará solo 4 de ellas):
- Densidad de una roca.
- Gravedad terrestre.
- Equivalente mecánico del calor.
- Ondas estacionarias en una cuerda.
- Tensión superficial de un líquido.
- Péndulo de Torsión.
Estas sesiones se realizarán dentro del horario de la asignatura, durante 5 miércoles de 12:30 a 14:30 h. Los días de laboratorio se confirmarán al inicio del curso, pero en principio se espera que sean en estas fechas:
- 27 septiembre: Introducción de teoría y Excel (en una o dos aulas de informática de la Facultad de Geológicas)
- 04 octubre: Primera sesión (en el Laboratorio de la Facultad de Físicas)
- 11 octubre: Segunda sesión (en el Laboratorio de la Facultad de Físicas)
- 18 octubre: Tercera sesión (en el Laboratorio de la Facultad de Físicas)
- 08 noviembre: Cuarta sesión (en el Laboratorio de la Facultad de Físicas)
Los alumnos realizarán informes individuales después de cada sesión de laboratorio. Estos informes serán evaluados por los profesores.
Presenciales
No presenciales
Semestre
Breve descriptor:
Mecánica. Termodinámica. Fenómenos Ondulatorios.
Requisitos
Objetivos
Aplicar estos campos de la Física como base para el estudio y exploración de la Tierra.
Contenido
INTRODUCCIÓN. Física Clásica y Moderna. Magnitudes físicas y unidades. Dimensionalidad en Física. Repaso de vectores y trigonometría.
1. CINEMÁTICA. Posición, velocidad y aceleración. Movimiento rectilíneo uniforme y uniformemente acelerado. Caída libre de cuerpos. Carácter vectorial de la posición, velocidad y aceleración. Composición de movimientos. Movimiento circular uniforme.
2. DINÁMICA. Masa, aceleración y fuerza: las leyes de Newton. Aplicaciones de las Leyes de Newton. Fuerzas fundamentales en la naturaleza. Rozamiento estático y dinámico. Fuerzas de rozamiento. Sistemas inerciales y no-inerciales. Fuerzas de inercia. Fuerzas de arrastre y Coriolis. Coriolis en la Tierra.
3. TRABAJO, POTENCIA Y ENERGÍA. Trabajo y potencia. Energía cinética. Teorema trabajo - energía cinética. Fuerzas conservativas y no conservativas. Energía potencial. Leyes de conservación de la energía.
4. MOMENTO LINEAL. Momento lineal de un sistema de partículas. Centro de masas. Conservación del momento lineal. Choque elástico e inelástico.
5. SISTEMAS EN ROTACIÓN Y MOMENTO ANGULAR. Rotación del sólido rígido: cinemática y dinámica del movimiento circular. Energía cinética de rotación. Momento de Inercia. Torque de una fuerza. Leyes de Newton en la rotación del sólido. Trabajo y potencia de rotación. Momento angular del sólido rígido. Conservación del momento angular.
6. FLUIDOS. Densidad. Presión en un fluido. Ecuación fundamental de la hidrostática: ley de Pascal. Equilibrio y flotación: principio de Arquímedes. Dinámica de fluidos: tasa de flujo y ecuación de Bernoulli. Fluidos viscosos.
7. OSCILACIONES Y ONDAS. Oscilaciones. Movimiento armónico simple (MAS). Energía del MAS. Onda armónica: tipos de ondas armónicas. Parámetros y representación matemática de la onda armónica. Velocidad de propagación de ondas. Reflexión y transmisión. Superposición e interferencia de ondas. Ondas estacionarias. Aplicación: ondas sísmicas y estudio del interior de la Tierra.
8. TERMODINÁMICA. Principio cero de la Termodinámica: la temperatura. Expansión térmica en materiales. Ecuación de los gases perfectos. Calor, capacidad calorífica y calor específico-latente. Primer principio de la Termodinámica: trabajo y energía. Segundo principio de la Termodinámica: entropía. Sistemas de transporte de calor. Aplicaciones: transporte de calor en la Tierra.
Evaluación
En la evaluación continua se valorarán la actividad y participación en clase y la realización de ejercicios online en el Campus Virtual. Su calificación (EC) será la media de dichas actividades.
La asistencia a todas las sesiones prácticas de laboratorio y la entrega de los informes correspondientes son obligatorias. En la convocatoria ordinaria, la calificación del laboratorio (LAB) se obtendrá a partir de la nota media de esos informes. Si en la convocatoria ordinaria la calificación de LAB < 5, en la convocatoria extraordinaria el alumno podrá repetir los informes de las prácticas suspensas siempre que haya realizado todas las prácticas con anterioridad. Aquellos alumnos que no hayan realizado todas las prácticas durante el curso, en la convocatoria extraordinaria deberán realizar un examen práctico en el laboratorio que incluirá el montaje de una práctica, el cálculo de incertidumbres y la entrega de un informe.
El examen final (en convocatoria ordinaria o extraordinaria) contará con cuestiones de teoría y problemas. La calificación global del examen (EG) se calculará a partir de las calificaciones del examen parcial (EP) y el final (EF) como sigue:
EG = EF + 0.1 x EP (si la nota del parcial EP > 5)
A la calificación global EG se ponderará con la evaluación continua del modo:
A = 0.8 x EG + 0.2 x EC
En la convocatoria extraordinaria, A = EF. No obstante, se considerarán los valores de EP y EC para los alumnos a los que esto les favorezca.
Finalmente, la calificación final de la asignatura (CF) se obtendrá como:
CF = 0.8 x A + 0.2 x LAB
Para aprobar la asignatura, se requiere aprobar por separado con una nota mínima de 5 tanto en A como en LAB.
Bibliografía
P.A. Tipler y G. Mosca Física para la ciencia y la tecnología. Vol.1, Mecánica, oscilaciones y ondas, termodinámica. 6a Ed. Editorial Reverté. 2011 (existen ediciones más recientes).
Física para Geólogos, M. Mattesini y F. Martín-Hernández. Ediciones Complutense (Serie Docencia), 2018.
Física: Problemas y ejercicios resueltos, O. Alcaraz Sendra, J. López López, V. López Solanas, Pearson, Prentice Hall, D.L. 2006.
Además, se proporcionarán todas las diapositivas de las clases de teoría. También se facilitarán direcciones web de utilidad para aclarar algunos conceptos teóricos, así como para mostrar experimentos que ayuden a comprender diversos fenómenos físicos relacionados con la materia y su relación con las aplicaciones en la Tierra.
Otra información relevante
Horario: miércoles 10:30 - 12:00 h y de 15:00 - 16:30 h.
Lugar: Despacho 04.103.0, cuarta planta, ala este, Facultad de Ciencias Físicas.
También se pueden hacer tutorías online en distintos horarios a través de vídeo llamada por "Google Meet". En esos casos, se debe contactar con anterioridad con el profesor de la asignatura, Pablo Zurita Gotor (pzurita@ucm.es).
Estructura
| Módulos | Materias |
|---|---|
| BÁSICO | FÍSICA |
Grupos
| Clases Teoría | ||||
|---|---|---|---|---|
| Grupo | Periodos | Horarios | Aula | Profesor |
| Grupo A Teoría | 07/09/2023 - 29/11/2023 | LUNES 12:00 - 14:00 | 3207 | PABLO ZURITA GOTOR |
| JUEVES 15:30 - 16:30 | 3207 | PABLO ZURITA GOTOR | ||
| Prácticas Laboratorio | ||||
|---|---|---|---|---|
| Grupo | Periodos | Horarios | Aula | Profesor |
| Grupo A1 Prácticas Laboratorio | 07/09/2023 - 29/11/2023 | MIÉRCOLES 12:30 - 14:30 | 3202 | ROSA MARIA GONZALEZ BARRAS |
| Grupo A2 Prácticas Laboratorio | 07/09/2023 - 29/11/2023 | MIÉRCOLES 12:30 - 14:30 | 3202 | MARINA PUENTE BORQUE PABLO ZURITA GOTOR |
| Seminario | ||||
|---|---|---|---|---|
| Grupo | Periodos | Horarios | Aula | Profesor |
| Grupo Seminario As1 | 07/09/2023 - 29/11/2023 | MIÉRCOLES 12:30 - 14:30 | 3202 | PABLO ZURITA GOTOR |
| Grupo Seminario As2 | 01/09/2023 - 30/09/2024 | MIÉRCOLES 12:30 - 14:30 | 3202 | |