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Grado en Ingeniería Mecánica
GIMECA01-1-008
Mecánica y Termodinámica
Descripción General y Horario Guía Docente

Coordinador/es:

MONTSERRAT RIVAS ARDISANA
rivasuniovi.es
Jesus Ignacio Prieto Garcia
jprietouniovi.es

Profesorado:

JAVIER LÓPEZ GARCÍA
lopezjavieruniovi.es
(English Group)
Ana Matilde Perez Mas
perezmatildeuniovi.es
(English Group)
MAIDA MARIA DOMAT RODRIGUEZ
domatmaidauniovi.es
(English Group)
Lourdes Marcano Prieto
marcanolourdesuniovi.es
(English Group)
JOSE RAMON MENENDEZ GARCIA-HEVIA
jrheviauniovi.es
María Del Camen Piqué Rami
piqueuniovi.es
Enrique González Plaza
gonzalezenriqueuniovi.es
JOSE CARLOS MARTINEZ GARCIA
jcmguniovi.es
María González de la Vega
gonzalezvmariauniovi.es
Jesus Ignacio Prieto Garcia
jprietouniovi.es
MARÍA SALVADOR FERNÁNDEZ
salvadormariauniovi.es
(English Group)

Contextualización:

La asignatura pertenece a la Materia de Física del Módulo de Formación Básica y se imparte en el primer semestre de primer curso.

Requisitos:

Se recomienda haber cursado Física en 2º de bachillerato y tener conocimientos matemáticos previos de cálculo vectorial, trigonometría y derivación e integración de funciones de una variable.

Competencias y resultados de aprendizaje:

Los objetivos de esta asignatura están relacionados con las siguientes competencias generales de la titulación:

CG3 Conocimiento de materias básicas y tecnologías, que capaciten al alumno para el aprendizaje de nuevos métodos y tecnologías, así como que le doten de una gran versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones.

CG4: Capacidad de resolver problemas con iniciativa, toma de decisiones, creatividad y razonamiento crítico.

CG5: Capacidad de comunicar y transmitir conocimientos, habilidades y destrezas en el campo de la Ingeniería Industrial, Mecánica, Eléctrica ó Química Industrial, tanto en forma oral como escrita, y a todo tipo de públicos.

CG14 Honradez, responsabilidad, compromiso ético y espíritu solidario.

CG15 Capacidad de trabajo en equipo

Asimismo, los objetivos conciernen a la siguiente competencia específica:

CB2 Comprensión y dominio de los conceptos básicos sobre las leyes generales de la mecánica y termodinámica y su aplicación para la resolución de problemas propios de la ingeniería.

Las competencias antedichas se deben concretar en los siguientes resultados de aprendizaje:

Conocimientos (saber):

  • RAMT-1     Entender la descripción físico-matemática del movimiento de una partícula y conocer las magnitudes que lo cuantifican.
  • RAMT-2     Comprender las leyes y teoremas que relacionan el movimiento de las partículas con las causas que lo provocan.
  • RAMT-3     Comprender los conceptos y principios necesarios para el estudio de procesos de intercambio de calor en sistemas cerrados de gases ideales.

Habilidades y destrezas (saber hacer):

  • RAMT-4     Manejar con corrección la simbología física recomendada, tanto en cuanto a magnitudes como a unidades.
  • RAMT-5     Aprender y poner en práctica las estrategias de resolución de problemas relativos a los distintos contenidos de la asignatura.
  • RAMT-6     Adquirir las destrezas relacionadas con el trabajo de laboratorio y con el tratamiento de medidas y errores.

Contenidos:

 

Tema 1. Magnitudes físicas. Tratamiento de errores de medidas.

Cantidad, unidad, magnitud y medida. Tipos de magnitudes. Sistemas de unidades. Dimensión de una magnitud. Magnitudes adimensionales. Principio de homogeneidad. Teoría de errores.

Tema 2. Cinemática de la partícula.

Sistemas de referencia. Vector de posición y trayectoria. Velocidad. Aceleración. Componentes intrínsecas de la velocidad y de la aceleración. Movimientos particulares.

Tema 3. Dinámica de la partícula: Fuerzas.

Leyes de Newton. Sistemas de referencia inerciales. Conservación del momento lineal. Fuerzas solicitantes y reacciones. Rozamiento al deslizamiento. Fuerzas elásticas. Teorema del momento angular. Fuerzas centrales.

Tema 4. Dinámica de la partícula: Trabajo y energía.

Trabajo. Potencia. Fuerzas conservativas. Teorema de la energía cinética. Teorema de la energía mecánica.

Tema 5. Introducción a la dinámica del sólido rígido.

Centro de masas. Momentos de inercia. Teorema de Steiner. Movimiento de traslación. Momento angular respecto a un eje fijo. Dinámica del movimiento de rotación en torno a un eje fijo. Movimiento general.

Tema 6. Termometría y calorimetría. Primer principio de la termodinámica.

Principio cero: Equilibrio térmico. Escalas termométricas. Sistemas termodinámicos y ecuación de estado. Tipos de sistemas y procesos termodinámicos. Procesos en sistemas cerrados de gases ideales. Trabajo de expansión en procesos cuasiestáticos. Interpretación cinética de la temperatura: Energía interna. Experiencia de Joule. Primer principio de la Termodinámica. Calores específicos de gases ideales. Procesos politrópicos. Cambios de fase y calor latente.

Tema 7. Segundo principio de la termodinámica.

Procesos cuasiestáticos. Procesos reversibles e irreversibles. Teorema de Carnot. Segundo principio de la Termodinámica. Eficiencia de motores y máquinas de ciclo inverso. Entropía.

Metodología y plan de trabajo:

 Todas las diferentes actividades están encaminadas a que el alumno adquiera las competencias generales y específicas relacionadas con la materia.

En las siguientes tablas se detalla la relación entre las actividades formativas y las competencias que debe adquirir el estudiante en cada una de las actividades.

De forma excepcional, si las condiciones sanitarias lo requieren, se podrán incluir actividades de docencia no presencial, en cuyo caso se informará al estudiantado de los cambios efectuados.

ACTIVIDADES PRESENCIALES

CLASES EXPOSITIVAS (CE/SE)

Actividad

Competencias

1. Exposición y explicación de los contenidos teóricos de la asignatura por parte del profesor

CG3, CG4, CG5, CG14, CG15, CB2

2. Ejemplificación de los contenidos de la asignatura y resolución de problemas—tipo por parte del profesor

3. Actividades de evaluación en grupos grandes

PRÁCTICAS DE AULA/SEMINARIOS/TALLERES (PA/SE)

Actividad

Competencias

4. Resolución de problemas

CG3, CG4, CG5, CG14, CG15, CB2

5. Actividades formativas en grupos de trabajo

6. Exposición y defensa de problemas, trabajos, proyectos

7. Actividades de evaluación en grupos reducidos

PRÁCTICAS DE LABORATORIO (PL/SE)

Actividad

Competencias

8. Manejo de equipos de medida en laboratorio

CG3, CG4, CG5, CG14, CG15, CB2

9. Uso de software de simulación y/o tratamiento de datos experimentales

10. Análisis de resultados y realización de informes de prácticas

11. Actividades de evaluación en grupos muy reducidos

EVALUACIÓN FINAL (SE)

12. Evaluación final

CG3, CG4, CG5, CG14, CG15, CB2

ACTIVIDADES NO PRESENCIALES (TRG/TRI)

Actividad

Competencias

1. Estudio de los contenidos teórico-prácticos expuestos en el aula y en el laboratorio por el profesor

CG3, CG4, CG5, CG14, CG15, CB2

2. Resolución de problemas y elaboración de informes de prácticas, trabajos, etc. propuestos por el profesor para su realización individual o en grupo

3. Uso de la plataforma virtual de la Universidad de Oviedo

4. Actividades de autoevaluación

 

 

 

 

Trabajo Presencial

Trabajo No Presencial

 

Total

CE

PA

PL

TG

SE

Total

TRG

TRI

Total

Tema 1

103.5

2

9

7

 

2.5

39.5

11

53

64

Tema 2

5

Tema 3

6

Tema 4

4

Tema 5

4

Tema 6

46.5

5

5

2

 

1.5

18.5

5

23

28

Tema 7

5

Total

150

31

14

9

 

4

58

16

76

92

 

 

MODALIDADES

Horas

%

Totales

Presencial

Clases Expositivas (CE)

31

20.7

58

Práctica de aula (PA)

14

9.3

Prácticas de laboratorio (PL)

9

6.0

Tutorías grupales (TG)

 

 

Sesiones de evaluación (SE)

4

2.7

No presencial

Trabajo en Grupo (TRG)

16

10.6

92

Trabajo Individual (TRI)

76

50.6

Total

150

100.0

150

Evaluación del aprendizaje de los estudiantes:

7.1 CONVOCATORIA ORDINARIA.

Se establecen dos sistemas de evaluación de la asignatura:

  1. Evaluación continua. Adecuada para los alumnos que asistan a las clases con regularidad y participen en las actividades presenciales. 
  2. Evaluación por examen global. Adecuada para los alumnos que no asistan a clase con regularidad ni participen en las actividades presenciales.

7.1.1 Evaluación continua.

La siguiente tabla resume el sistema de evaluación continua de la asignatura:

 

 

Métodos de evaluación

Porcentaje

1

Pruebas escritas teóricas y/o prácticas de realización individual (*)

30

2

Examen Final Global de la asignatura

45

3

Evaluación de prácticas de laboratorio(*) o examen final de prácticas de laboratorio

15

4

Control de asistencia y notas del profesor acerca de la participación activa del alumno en actividades individuales y colectivas durante el proceso de aprendizaje (*)

10

(*)Se establece un mínimo del 75% en la participación de todas las actividades presenciales para tener acceso a la fórmula de evaluación continua. Si un alumno incumpliera esta norma, perdería la evaluación continua y pasaría a ser evaluado por examen global.

La nota de la evaluación continua está formada por los siguientes términos:

  • Calificación de Teoría CT,  formada por las notas de las pruebas objetivas (apartado 1 de la tabla) y notas de participación activa (apartado 4 de la tabla); es una nota sobre 4 puntos.
  • Calificación del Laboratorio CL,  que es la nota obtenida en las prácticas de laboratorio (apartado 3 de la tabla); es una nota sobre 1,5 puntos.
  • Calificación del examen final CEF, nota obtenida en el examen final (apartado 2 de la tabla); es una nota sobre 8,5 puntos.

La nota final obtenida por un alumno en las convocatorias ordinarias se calcula mediante la siguiente fórmula:

Nota final = CT + CEF*(8,5 - CT)/8,5 + CL                         (1)

Esto permite que los alumnos puedan “recuperar” y mejorar las notas obtenidas durante el curso en su evaluación continua.

Para superar la asignatura se requiere que la suma de la nota final alcance un mínimo del 50% (Nota Final ≥ 5 puntos), con la condición de alcanzar un mínimo de 3 puntos en la Calificación del Examen Final (CEF ≥ 3 puntos) y un mínimo de 0,5 puntos en prácticas de laboratorio (CL ≥ 0,5 puntos)

Los alumnos que no alcancen la puntuación mínima requerida en las prácticas de laboratorio (CL) pueden recuperar esa nota en el examen final de prácticas de laboratorio.

7.1.2 Evaluación por examen global

Los alumnos que no se evalúen por evaluación continua, podrán aprobar la asignatura presentándose a las pruebas correspondientes al examen global final de teoría (CEF) y de prácticas de laboratorio (CL). La nota final se obtendrá sumando la nota obtenida en el examen final de teoría CEF  (nota sobre 8,5) y la nota obtenida en el examen final de prácticas de laboratorio CL (nota sobre 1,5), de forma que:

Nota final = CT CL                                    (2)

Para superar la asignatura se requiere que la suma de la nota final alcance un mínimo del 50% (Nota Final ≥ 5 puntos), con la condición de alcanzar un mínimo de 3 puntos en la Calificación del Examen Final (CEF ≥ 3 puntos) y un mínimo de 0,5 puntos en prácticas de laboratorio (CL ≥ 0,5 puntos).

7.2 CONVOCATORIAS EXTRAORDINARIAS

- Si el alumno se evalúa por evaluación continua, se conserva la calificación obtenida durante el curso en el trabajo en clase (CT) y en el práctico de laboratorio (CL).

El alumno deberá presentarse al examen final de teoría (CEF) y su nota se calculará mediante la expresión (1).

Si el alumno no hubiera aprobado las prácticas de laboratorio (CL) deberá presentarse al examen de prácticas de laboratorio y alcanzar la puntuación mínima.

- Si el alumno optó por la evaluación mediante examen global o no se ha presentado nunca a la asignatura, deberá presentarse a los exámenes de teoría (CEF) y de prácticas de laboratorio (CL) y alcanzar la puntuación mínima. Su nota se calculará usando la expresión (2).

7.3  CONDICIONES Y CONSIDERACIONES ADICIONALES

En caso de dos faltas en prácticas de laboratorio, justificadas documentalmente, se podrá recuperar una de ellas para no perder el derecho a evaluación continua, siempre que existan recursos de personal, locales y equipamiento.

Se considerarán no presentados en la convocatoria ordinaria los alumnos que hayan realizado un número de pruebas de evaluación tal que con ellas no puedan alcanzar el 50% de la calificación final. En las convocatorias extraordinarias sólo se considerarán como presentados aquellos alumnos que asistan a las pruebas de evaluación final.

De forma excepcional, si las condiciones sanitarias lo requieren, se podrán incluir métodos de evaluación no presencial. En cuyo caso, se informará al estudiantado de los cambios efectuados

Recursos, bibliografía y documentación:

 

A lo largo del curso, cada profesor especificará el material bibliográfico recomendado para los diversos bloques temáticos de la asignatura. A título informativo, a continuación se relacionan textos que pueden ser recomendables para alguno de los bloques temáticos. Para el desarrollo de las prácticas de laboratorio, se pondrán guiones de prácticas a disposición del alumno.

Alonso, M., Finn, E. J., 1995. Física, Addison-Wesley.

Halliday, D., Resnick, R., Walker J., 2001. Fundamentos de Física, (2 vols.), Compañía Editorial Continental, México.

Sears, F. W., Zemansky, M. W., Young, H. D., Freedman, R. A., 2004. Física universitaria (2 vols.), Pearson.

Serway, R. A., Jewett, J. W., 2005, Física para Ciencias e Ingeniería (2 Vols.), Thomson.

Tipler, P. A., Mosca, G., 2005. Física para la ciencia y la tecnología (2 vols.), Reverté.