Física es una asignatura obligatoria del módulo básico de la titulación. Su objetivo es adquirir capacidades básicas, tanto teóricas como experimentales, para emplearlas en etapas posteriores. En ella se presentan los conceptos básicos de la mecánica newtoniana, se estudian los campos eléctrico y magnético, la radiación electromagnética y su relación con la óptica.



Es obvia la importancia de la Física como materia plenamente relacionada con la Química ya que la Mecánica (que describe el movimiento de las partículas) y el Electromagnetismo (que estudia las interacciones entre partículas cargadas) son básicos para la descripción respectiva del movimiento de moléculas así como de la interacción de los electrones (básicos para dar cuenta de las reacciones químicas)

Por todo ello, a lo largo del curso, se plantean algunos ejercicios que sirven para relacionar algunas magnitudes físicas con otras de uso más general en la química, como es el caso del paso de los sistemas de partículas a la introducción de la termodinámica.



La coordinación de esta asignatura con las restantes del módulo y del grado corresponde a la comisión de coordinación del grado.

En esta asignatura se pretende que el alumno desarrolle las siguientes competencias:



a) Las competencias básicas definidas en el RD1393/2007.



b) Las competencias transversales asignadas al citado Módulo definidas como:

i) TM01CM09 Utilización de las diversas ciencias experimentales para la comprensión de fenómenos químicos.

ii) TM01CM11 Conocimiento y utilización de las fuentes de información y documentación mas habituales en ciencias experimentales.



c) Las competencias específicas:

M01CM06 Conocimientos y comprensión de las magnitudes y principios básicos de la física, con especial incidencia de aquellos relacionados con el campo de la química.

PROGRAMA TEORIA



1.- Magnitudes Físicas.

1.1.- Introducción: Escalas y órdenes de magnitud en la naturaleza, Interacciones básicas.

1.2.- Magnitudes: fundamentales y derivadas. Unidades y sistemas de unidades. Análisis dimensional.

1.3.- Operaciones básicas: Magnitudes vectoriales y escalares



2.- Cinemática y Dinámica.

2.1.- Cinemática del punto material: Vectores velocidad y aceleración. Movimiento de traslación. Movimiento circular.

2.2.- Dinámica de la partícula: Principio de inercia. Momento lineal. Leyes de Newton. Fuerzas de fricción. Momento angular. Fuerzas centrales.

2.3.- Leyes de Conservación: Trabajo y energía. Conservación de la energía mecánica. Conservación del momento angular. Movimiento bajo la acción de fuerzas conservativas.

2.4.- Movimiento oscilatorio: Movimiento oscilatorio armónico simple. Oscilaciones amortiguadas. Oscilaciones forzadas. Resonancia.



3. Sistemas de Partículas.

3.1.- Sistemas de Partículas: Momento lineal, momento angular y energía de un sistema de partículas. Centro de masas. Momento de inercia. Teoremas de conservación. Colisiones.

3.2.- Sistemas de Muchas partículas: Volumen, presión, temperatura. Ecuación de estado de un gas ideal. Gases reales. Calor y trabajo.

3.3.- Ondas mecánicas. Ecuación de Onda.



4.- Campo Eléctrico

4.1.- Electrostática: Carga eléctrica, propiedades. Ley de Coulomb. Campo eléctrico. Ley de Gauss. Potencial eléctrico. Distribuciones de carga: Momentos eléctricos. Dipolo eléctrico. Respuesta de los medios materiales a campos eléctricos. Materiales. Energía electrostática

4.2.- Electrocinética: Corriente eléctrica. Intensidad. Densidad de corriente. Ecuación de continuidad Conducción y medios materiales



5.- Campo Magnético

Vector inducción magnética. Fuerza de Lorentz. Ley de Biot-Savart. Ley de Ampère. El dipolo magnético (Momento dipolar magnético). Respuesta de medios materiales a campos magnéticos. Materiales magnéticos.



6.- Campo Electromagnético

Ley de Faraday. Las corrientes de desplazamiento. Las ecuaciones de Maxwell.



7.- Ondas electromagnéticas

Propagación de las ondas electromagnéticas. Ondas planas monocromáticas. El espectro electromagnético.





PROGRAMA DE PRÁCTICAS DE LABORATORIO



Péndulo simple

Pequeñas oscilaciones y determinación de la aceleración de la gravedad. Aproximación para grandes oscilaciones



Dinámica de la traslación

Segunda ley de Newton. Masa inercial y masa gravitatoria. Colisiones



Dinámica de la rotación

Momento de Inercia. Conservación del momento angular



Movimiento oscilatorio

Oscilaciones amortiguadas. Frecuencia de oscilación y constante de amortiguamiento



Movimiento en el seno de un fluido: efecto de la viscosidad.

Determinación de la viscosidad de la glicerina con un viscosímetro de bola



Corriente eléctrica y ley de Ohm

Conductividad y su variación con la temperatura en varios materiales



Fuerza de Lorentz

Movimiento de partículas cargadas en presencia de campos eléctricos y magnéticos. Determinación de la relación carga/masa del electrón



Fuerzas entre corrientes

Comprobación de la ley de Ampere con una balanza de torsión.



Propagación de la Luz

Variación de la intensidad luminosa con la distancia. Velocidad de la luz. Determinación del índice de refracción de un vidrio. Reflexión total. Angulo límite.

A lo largo de la asignatura se impartes clases magistrales y clases de problemas o seminarios.

Los dos créditos prácticos consisten en la elaboración de 5 experimentos, en grupos de dos estudiantes, y la entrega de los resultados de los mismos y su análisis en informes individuales que, posteriormente, se utilizan en la evalación.

• Sistema de Evaluación Final
• Herramientas y porcentajes de calificación:
  • Prueba escrita a desarrollar (%): 85
  • Prácticas de laboratorio (%): 15

EVALUACION



Teoría:

Examen escrito:85%





Prácticas de Laboratorio:15%

Se tendrá en cuenta:

a. El comportamiento en el laboratorio (atención, interés, esfuerzo, ...).

b. Los resultados experimentales.

c. El Informe final de prácticas.



NOTA: Para superar la asignatura será necesario obtener una calificación mínima de 5 sobre 10 tanto en la teoría como en las prácticas.



RENUNCIA:

La no presentación al examen final supondrá la renuncia a la convocatoria.

EVALUACION



Teoría:

Examen escrito:85%





Prácticas de Laboratorio:15%

Se tendrá en cuenta:

a. El comportamiento en el laboratorio (atención, interés, esfuerzo, ...).

b. Los resultados experimentales.

c. El Informe final de prácticas.



NOTA: Para superar la asignatura será necesario obtener una calificación mínima de 5 sobre 10 tanto en la teoría como en las prácticas.



RENUNCIA:

La no presentación al examen final supondrá la renuncia a la convocatoria.

Bibliografía básica

Tipler P.A. y Mosca G., Física. (Volúmenes 1 y 2) Ed. Reverté S.A. (2010)



Alonso M y Finn E.J., Física. S.A. Alhambra Mexicana (1995)



Serway R.A. y Jewett J.W., Electricidad y Magnetismo. sexta edición Thomson. (2005)



Resnick R. y Halliday D., Física para estudiantes de Ciencias e Ingeniería (2 vols.). Compañía Editorial Continental. S.A.México (1994)



Sears F. W., Zemansky M W. y Young H. D., Física universitaria. Addison-Wesley Longman (1988)

Bibliografía de profundización

E.J. Finn y M. Alonso. Física (Volúmenes I,II y III) Alhambra Mexicana (1998)

Feynman R.P., Leighton R.B. y, Sands M., The Feynman lectures on Physics: Vol I II y III. Fondo Educativo Interamericano (1972)

Berkeley Physics Course Vol. 1,2,3,4 y 5. Reverte

S.P. Parker (ed.) McGraw-Hill dictionary of physics. McGraw-Hill (1985)

Revistas

Revista Española de Física
Investigación y Ciencia
Physics Today

Direcciones web

Física con ordenador:
http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/default.htm

Física y Sociedad:
http://www.cofis.es/publicaciones/fyspublicados.html

Curso de Física de Georgia State University:
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/hframe.html

El Universo Mecánico (52 vídeos):
https://www.youtube.com/playlist?list=PLu11ymT_JYRou9nGsJdV8-5pgLbmMaiNP

Applets de Física:
http://lectureonline.cl.msu.edu/~mmp/applist/applets.htm

Cursos de física del MIT:
http://ocw.mit.edu/courses/physics/

Simulaciones:
https://phet.colorado.edu/es/simulations