PROGRAMA
FUNDAMENTOS FÍSICOS INGENIERÍA I (302)

1. Afrontar el aprendizaje del resto de asignaturas relacionadas en la titulación.
2. Desarrollar la capacidad creativa y operativa para resolver los problemas que se le presenten al estudiante mediante la aplicación de las leyes y los conceptos generales aprendidos en la asignatura.
3. Conseguir que el estudiante exprese las ideas sobre fenómenos físicos de manera clara y apropiada, por medio de esquemas, símbolos, gráficos y un vocabulario adecuado.

TEMARIO

1. Introducción

1.1 Introducción a la Física y la Mecánica.
1.2 Magnitudes. Sistemas de Unidades. Dimensiones.
1.3 Representación vectorial. Operaciones con vectores: Suma, producto escalar , producto vectorial y producto mixto. Vectores deslizantes, Momento de un vector. Derivación e integración de vectores. Campos escalares y vectoriales, Operadores vectoriales.
 

2.1 Posición, Velocidad y Aceleración.
2.2 Componentes intrínsecas de la aceleración.
2.3 Ejemplos de movimiento
2.4 Sistemas de referencia no cartesianos: Coordenadas polares planas, coordenadas cilíndricas, coordenadas esféricas.
2.5 Movimientos con ligaduras.
2.6 Movimiento relativo de traslación.

3.1 Ley de inercia. Sistema de referencia inercial. Primera ley de Newton.
3.2 Interacción entre dos partículas. Cantidad de movimiento. Principio de conservación de la cantidad de movimiento. Masa. Fuerza.
3.3 Segunda ley de Newton.
3.4 Tercera ley de Newton.
3.5 Fuerzas en la naturaleza.
3.6 Fuerzas de contacto entre sólidos. Fuerza normal y fuerza de rozamiento.
3.7 Fuerza de rozamiento en fluidos.
3.8 Fuerzas en sistemas particulares: cuerdas, poleas y muelles.
3.9 Fuerzas en movimientos circulares.
3.10 Sistemas de referencia no inerciales. Fuerzas ficticias.
3.11 El concepto físico del trabajo.
3.12 Teorema del trabajo y la energía cinética. Principio de superposición.
3.13 Fuerzas conservativas y no conservativas. Energía potencial. Energía potencial gravitatoria, energía potencial elástica. Curvas de energía potencial.
3.14 Energía mecánica. Conservación de la energía mecánica.
3.15 Momento angular para una partícula puntual. Conservación del momento angular.
3.16 Potencia.

4.1 Sistemas de partículas. Centro de masas. Cálculo del centro de masas. Teoremas de Pappus-Guldin.
4.2  Movimiento del centro de masas.
4.3  Cantidad de movimiento de un sistema de partículas. Conservación de la cantidad de movimiento.
4.4 Energía en un sistema de partículas. Conservación de la energía.
4.5 Impulso. Choques.
4.6 Momento angular de un sistema de partículas. Conservación del momento angular.

5.1 Concepto de sólido rígido. Tipos de movimiento.
5.2 Movimiento de traslación.
5.3 Movimiento de rotación alrededor de un eje. Engranajes.
5.4 Movimiento plano. Centro instantáneo de rotación. Condición de rodadura.

6.1 Dinámica del sólido rígido en movimiento de traslación.
6.2 Momento angular en el movimiento de rotación alrededor de un eje. Momento de inercia másico.
6.3 Cálculo de momentos de inercia másicos. Teorema de Steiner. Productos de inercia másicos y Tensor de inercia.
6.4 Dinámica del sólido rígido en movimiento de rotación. Conservación del momento angular.
6.5 Energía de rotación.
6.6 Dinámica del sólido rígido en movimiento plano. Energía en el movimiento plano.
6.7 Movimiento de rodadura.

7.1 Condiciones de equilibrio.
7.2 Principio de transmisibilidad. Fuerzas equivalentes.
7.3 Par de fuerzas.
7.4 Reducción analítica de un sistema de fuerzas.
7.5 Fuerzas en soportes y contactos (dos dimensiones ).

8.1 Movimientos periódicos.
8.2 Movimiento Armónico Simple (MAS). Cinemática del MAS. Fasores.
8.3 Fuerza en el MAS. Energía en el MAS.
8.4 Ejemplos de MAS: Péndulo matemático, Péndulo físico, Péndulo de torsión.
8.5 Oscilaciones amortiguadas.
8.6 Oscilaciones forzadas. Resonancia.
8.7 Oscilaciones acopladas

* Exposición de la teoría involucrada en cada tema.
* Resolución de casos prácticos y problemas por parte de los estudiantes y el profesor de la asignatura. Al principio del curso se distribuirá un manual con problemas propuestos de los que se extraerán los problemas a resolver en clase.
* Prácticas de laboratorio. El trabajo en el laboratorio de prácticas se lleva a cabo en grupos de dos personas que elaboran conjuntamente una memoria de cada práctica. Al principio de curso se distribuirá el manual con las prácticas de laboratorio a realizar por los estudiantes.

1.- Física universitaria, F. W. Sears, M. W. Zemansky, H. D. Young and R. A. Freedman, 9 Edición, Addison-Wesley Longman, 1998.
2.-  Física, D. Hallyday y R. Resnick, 4 Edición, México DF Continental, 1996.
3.-  P.A. Tipler, Física, 4 Edición, Reverté, 1999.
4.- Física General, J. María De Juana, 2 Edición Pearson educación, 2003.
5.- A. Bedford y W. Fowler, Mecánica para Ingeniería, Addison-Wesley, 1996.
6.- F.P. Beer y E.R. Johnston, Mecánica Vectorial para Ingenieros, 6 Edición, MacGraw-Hill, 1998.
7.- R.A. Serway, Física, 4 Edición MacGraw-Hill, 1996.
8.-W.E: Gettys, F.J. Keller y M.J. Skove, Física Clásica y Moderna, MacGraw-Hill, 1991.
9.-  M. Alonso y E. J. Finn, Física, Addison-Wesley, 1995.
10.-  D.E. Roller y L. Blum, Física, Reverté, 1986.

1.- A. González. La Física en Problemas, Tébar Flores, 1981.
2.- E. Arribas, J. Bisquert y S. Mafé. 111 Cuestiones de Física. Ed. Tebar Flores, 1989.

1.- Manual de prácticas de Física. Universitat Jaume I. 2003.
2.- G. García-Belmonte, J. Bisquert, M. J. Hernández, S. Bal.le, Ll. Mañosa, Introducció a líexperimentació, Publicacions de la Universitat Jaume I, 1999.

Se realizará un examen escrito al final de cada semestre. Cada examen constará de una parte de teoría (Normalmente 5 cuestiones de aplicación rápida de conceptos aunque no se descarta la posibilidad de alguna cuestión puramente teórica) y otra parte de problemas (normalmente dos problemas) que se realizarán por separado el mismo día. Cada parte contribuye en un 50% en la nota del examen.

La nota de esta parte de la asignatura se basará en la calificación de las memorias de las prácticas realizadas por los alumnos. Las sesiones prácticas consistirán en 5 sesiones de 3 horas cada una.

La nota de teoría y problemas (TP) contribuirá en un 90% y la nota de prácticas en un 10% (L) en la nota final.
Se aplicará: Nota final = 0.9*TP + 0.10*L.
Es obligatorio tener una nota superior a 4.5 en las memorias y 4 en el examen de teoría para aprobar la asignatura.

 M. Lidón López Peris
Dpto de Ciencias Experimentales
Escuela Superior de Tecnología y Ciencias Experimentales
Campus del Riu Sec
E-12071 Castelló de la Plana
Espanya (Spain)

Tel. +34 964 728049
Fax. +34 964 728066