L’assignatura de Física proporciona els coneixements necessaris perquè l’alumne sigui capaç d’aplicar les lleis fonamentals de les principals branques de la física. Així mateix, ofereix les bases teòriques i les eines necessàries per resoldre problemes en els següents camps: mecànica fonamental i dinàmica del sòlid rígid, prestant especial atenció als sistemes de politges i als balanços d’energia; teoria de camps escalars i vectorials i física electromagnètica, posant l’èmfasi en les seves possibles aplicacions en l’àmbit de l’enginyeria de la salut; estàtica i dinàmica de fluids; i termodinàmica.
Aquesta assignatura constitueix una base sòlida i transversal per a l’estudi de matèries posteriors.
Professors Titulars
Càlcul elemental, Àlgebra elemental.
Els objectius de l’assignatura s’indiquen a continuació:
1. Adquirir coneixements generals de física en l’àmbit mecànic, termodinàmic i electromagnètic.
2. Arribar a afrontar amb èxit la resolució de problemes específics de l’assignatura, posant èmfasi en la metodologia de resolució dels mateixos.
3. Fomentar el raonament lògic abstracte, aplicable a altres camps més enllà de la temàtica específica de l’assignatura.
4. Conèixer i comprendre els principis bàsics de la física i de la mecànica que són aplicables a les ciències de la salut.
Tema 1. Anàlisi vectorial
1. Escalars i vectors
2. Vectors i àlgebra vectorial elemental
3. Espai vectorial. Base i components
4. Producte escalar
5. Producte vectorial
6. Derivada d’un vector respecte a un paràmetre
Tema 2. Mecànica
1. Lleis de Newton
2. Exemples de forces
3. Treball i energia
4. Conservació de l’energia
5. Sòlid rígid
6. Moment de força
7. Llei de Hooke. Energia potencial elàstica
8. Moviment harmònic simple. Equació del moviment
9. Energia de l’oscil·lador harmònic
10. Oscil·lacions entorn un punt d’equilibri
Tema 3. Teoria de camps
1. Camps escalars i camps vectorials
2. Superfícies equiescalars i línies de camp
3. Operadors diferencials
4. Flux d’un camp vectorial a través d’una superfície
5. Circulació d’un camp vectorial al llarg d’una corba
6. Teorema de Gauss i teorema d’Stokes
Tema 4. Camp elèctric
1. Càrrega elèctrica i llei de Coulomb
2. Camp electric
3. Llei de Gauss
4. Exemples de camps elèctrics
5. Conservació del camp elèctric
6. Potencial elèctric
7. Treball i energia potencial elèctric
8. Equació de Laplace i equació de Poisson
Tema 5. Camp magnètic
1. Força i camp magnètic
2. Camp magnètic creat per una càrrega en moviment
3. Força de Lorentz
4. Força sobre un fil de corrent sotmès a un camp magnètic extern
5. Camp magnètic creat per corrents. Llei de Biot-Savart
6. Llei d’Ampère. Flux d’un camp magnètic sobre una superficie
7. Equacions de Maxwell
8. Aplicacions del camp magnètic i elèctric a la medicina
Tema 6. Mecànica de fluids
1. Física de fluids. Definicions i propietats
2. Hidroestàtica
3. Hidrodinàmica de fluids ideals
4. Hidrodinàmica de fluids viscosos
5. Aplicacions de la mecànica de fluids a la medicina
Tema 7. Termodinàmica
1. Temperatura. Equilibri tèrmic
2. Equació d’estat dels gasos ideals. Dilatació tèrmica
3. Calor. Capacitat calorífica. Transferència de calor
4. Termodinàmica. Treball fet per un gas. Energia interna
5. Primera llei de la termodinàmica
6. Processos termodinàmics
7. Segona llei de la termodinàmica. Entropia
8. Aplicacions de la termodinàmica a la medicina
La metodologia docent es fonamenta en un enfocament actiu orientat a l’adquisició dels resultats d’aprenentatge definits per l’assignatura. L’assignatura es desenvolupa en 5 sessions lectives setmanals, en les quals es combinen les explicacions magistrals i la resolució participativa de problemes.
La dinàmica habitual de les classes és la següent. Durant la primera meitat de la classe, el professor introdueix els conceptes teòrics propis del contingut de l’assignatura. La segona meitat de la classe se centra en la resolució de problemes relacionats amb aquest contingut, tant per part del professor com dels alumnes. Es fomenta la participació dels alumnes per assegurar l’aprenentatge dels mètodes de resolució de problemes. Paral·lelament, es proposen problemes perquè l’alumne els treballi a casa i puguin ser discutits a classe l’endemà.
Es desaconsella l’ús d’eines d’intel·ligència artificial per a la resolució de problemes, prioritzant el desenvolupament de la capacitat de l’alumne per adquirir els conceptes teòrics i resoldre de manera autònoma els problemes plantejats.
La nota d’avaluacions s’obté a partir de la nota d’exàmens, de la nota d’avaluació continuada i de la nota de participació. Ambdues notes es combinaran ponderant un 75 % la nota d’exàmens, un 20 % la nota d’avaluació continuada i un 5 % la nota de participació, sempre que la nota d’exàmens sigui igual o superior a 4 punts. En cas de no assolir aquest mínim, no es realitzarà la mitjana amb la resta d’activitats.
Totes les avaluacions es realitzen de manera presencial. L’ús d’eines d’intel·ligència artificial està estrictament prohibit en totes les proves d’avaluació. En cas de detectar-se’n l’ús durant aquestes proves, s’aplicarà la normativa de còpies. Els estudiants que no es presentin a les convocatòries de les proves altament significatives constaran com a No Presentat (NP) a la convocatòria, suspenent automàticament la convocatòria. Els estudiants que no es presentin a les convocatòries de les proves moderadament significatives rebran una nota de 0 en aquestes.
Es valorarà:
- La correcta aplicació de la metodologia per a la resolució de problemes en l’àmbit de la física.
- La capacitat de raonament per resoldre problemàtiques abstractes pròpies de la Física.
- La interpretació adequada dels resultats obtinguts, més enllà de la precisió en els càlculs.
- La claredat i l’estructura en la presentació dels procediments i les solucions.
- La proactivitat de l’alumne a classe.
- "Física para la ciencia y la tecnología" - Paul A. Tipler y Gene Mosca. Volumen I y II - "Fórmulas y tablas de matemática aplicada (Schaum)" McGRAW-HILL
- "Física para la ciencia y la tecnología" - Paul A. Tipler y Gene Mosca. Volumen I y II - "Fórmulas y tablas de matemática aplicada (Schaum)" McGRAW-HILL