Guia en format PDF
Logo

Fluids i Superfluids

Codi: 100179
Crèdits: 6
2026/2027
Titulació Tipus Curs
Física OP 4

Professor/a de contacte

Nom :
Francisco Javier Bafaluy Bafaluy
Correu electrònic :
javier.bafaluy@uab.cat

Equip docent

Albert Beardo Ricol

Idiomes dels grups

Podeu consultar aquesta informació al final del document.

Prerequisits

No hi ha prerequisits oficials. Es presuposen coneixements de Física Newtoniana i Termodinàmica, equacions diferencials ordinàries i en derivades parcials; també coneixements bàsics de mecànica quàntica.

 

Objectius

  • Introduir els conceptes i mètodes de la física dels medis continus.
  • Comprendre les propietats dinàmiques bàsiques dels líquids.
  • Entendre i descriure els règims dinàmics dels líquids newtonians.
  • Aplicar els conceptes fonamentals dels punts anteriors a diferents situacions d’interès i aplicacions.
  • Descriure fenomenològicament el comportament de l'heli superfluid.
  • Utilitzar procediments estadístics per descriure el flux turbulent

Resultats d'aprenentatge

  1. Fer treballs acadèmics de manera independent usant bibliografia (especialment en anglès), bases de dades i col·laborant amb altres professionals.
  2. Comunicar eficaçment informació complexa de manera clara i concisa, ja sigui oralment, per escrit o mitjançant TIC, i en presència de públic, tant a públics especialitzats com generals.
  3. Raonar críticament, tenir capacitat analítica, usar correctament el llenguatge tècnic i elaborar arguments lògics.
  4. Treballar autònomament, tenir iniciativa pròpia, ser capaç d'organitzar-se per assolir uns resultats i planejar i executar un projecte.
  5. Treballar en grup, assumir responsabilitats compartides i interaccionar professionalment i de manera constructiva amb altres persones amb un respecte absolut als seus drets.
  6. Determinar el camp de velocitats de fluids perfectes mitjançant l'equació d'Euler.
  7. Determinar el camp de velocitats de fluids dissipatius mitjançant l'equació de Navier-Stokes.
  8. Determinar el camp de pressions i les forces exercides sobre les parets que contenen un fluid.
  9. Descriure fenomenològicament el comportament de l'heli superfluid segons el model de Tisza.
  10. Descriure els aspectes generals de la turbulència hidrodinàmica.
  11. Reduir l'equació de Navier-Stokes dins de la capa límit a una expressió resoluble analíticament.
  12. Justificar l'equació d'Oseen per al moviment d'una esfera al si d'un fluid a nombre baix de Reynolds.
  13. Utilitzar els mètodes de solució d'equacions diferencials en derivades parcials resoldre les equacions de moviment de fluids i de sòlids en fluids.
  14. Utilitzar procediments estadístics per descriure el fluix turbulent.
  15. Elaborar un treball que relacioni els conceptes de dinàmica de fluids amb temes frontera actuals i presentar-ne els resultats.
  16. Identificar situacions que necessiten un canvi o millora.
  17. Identificar les implicacions socials, econòmiques i mediambientals de les activitats academicoprofessionals de l'àmbit de coneixement propi.

Continguts

  1. Física de medis continus
  2. Cinemàtica de fluids
  3. Fluid perfecte
  4. Fluid Newtonià
  5. Similaritat dinàmica
  6. Flux a alt i baix número de Reynolds
  7. Capa límit
  8. Superfluids: heli líquid
  9. Inestabilitats hidrodinàmiques
  10. Turbulència

Activitats formatives i Metodologia

Títol Hores ECTS Resultats d'aprenentatge
Resolució d'exercicis 47 1,88 1, 2, 3, 4, 5
Classes de teoria 33 1,32 2, 3, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15
Classes de problemes 16 0,64 3, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15
Estudi personal o en grup 45 1,8 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15

- Classes teòriques: S'introduiran els conceptes i mètodes dels diferents temes, amb varietat d'exemples.


- Classes de problemes: Els professors resoldran exercicis seleccionats d'una col·lecció que es posarà a disposició dels estudiants amb anterioritat.


- Treball autònom: És imprescindible que les estudiants complementin les activitats presencials amb el treball autònom, individual o en grup; especialment important és la realització de problemes.

Nota: es reservaran 15 minuts d'una classe, dins del calendari establert pel centre/titulació, perquè l'alumnat completi les enquestes d'avaluació de l'actuació del professorat i d'avaluació de l'assignatura.

Avaluació

Activitats d'avaluació continuada

Títol Pes Hores ECTS Resultats d'aprenentatge
Examen de recuperació 80% 3 0,12 2, 3, 4, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16
Primer examen parcial 40 % 3 0,12 2, 3, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15
Lliurament de problemes 20 % 0 0 1, 2, 3, 4, 5, 17
Segon examen parcial 40 % 3 0,12 2, 3, 4, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14

- Dues proves parcials que inclouran teoria i problemes (80% de la nota final, cadascun un 40%); lliurament d'exercicis seleccionats (20% de la nota final).

- En cas de no assolir la nota mínima per aprovar l'assignatura es podrà realitzar un examen de recuperació amb tota la matèria del curs. La nota d'aquest examen substituirà la nota corresponent als exàmens parcials.

- Per poder fer l'examen de recuperació caldrà haver-se presentat als dos exàmens parcials.


Avaluació única:

Per les persones que segueixin aquesta modalitat caldrà:

- Aportar les mateixes evidències que la resta de participants a l'assignatura, amb el mateix termini si els és possible o, en cas contrari, el mateix dia de l'avaluació única (20%).

- Realitzar un examen únic corresponent als dos parcials (80%). Aquesta prova es durà a terme el mateix dia, hora i al mateix lloc que les proves del segon parcial de la modalitat d'avaluació continuada.

- Si fos necessari, podran realitzar la prova de recuperació, que serà la mateixa per tothom.


Ús de la IA:

Per a aquesta assignatura, es permet l'ús de tecnologies d'Intel·ligència Artificial (IA) exclusivament en la cerca bibliogràfica o d’informació. En el cas dels lliuraments avaluables s'haurà d'identificar clarament quines parts han estat generades amb aquesta tecnologia, especificar les eines emprades i incloure una reflexió crítica sobre com aquestes han influït en el procés i el resultat final de l’activitat. La no transparència de l’ús de la IA en aquestes activitats avaluables es considerarà falta d'honestedat acadèmica i pot comportar una penalització parcial o total en la nota de l'activitat, o sancions majors en casos de gravetat.

Bibliografia

  • Kundu, Pijush K. (2024). Fluid mechanics (7th ed.) Elsevier Disponible a la biblioteca i en línia (5a ed. 2014)
  • Landau, L. D. & Lifshits̅, E. M. (1987). Fluid mechanics (2nd ed.) Pergamon Press Disponible en línia i en paper a la biblioteca
  • Lautrup, Benny. (2011). Physics of continuous matter : exotic and everyday phenomena in the macroscopic world (2nd ed.) Taylor & Francis Disponible en línia
  • Tritton, D.J. (1988). Physical Fluid Dynamics, (2nd ed.) Oxford University Press; Clarendon Press Disponible a la biblioteca

Programari

No es requereix cap programari específic.

Grups i idiomes de l'assignatura

La informació proporcionada és provisional fins al 30 de novembre. A partir d'aquesta data, podreu consultar l'idioma de cada grup a través d'aquest enllaç. Per accedir a la informació, caldrà introduir el CODI de l'assignatura

Tipus de docència Grup Idioma Semestre Torn
(TE) Teoria 1 Català primer quadrimestre matí-mixt
(PAUL) Pràctiques d'aula 1 Català primer quadrimestre matí-mixt