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Fluidos y Superfluidos

Código: 100179
Créditos: 6
2026/2027
Titulación Tipo Curso
Física OP 4

Profesor/a de contacto

Nombre :
Francisco Javier Bafaluy Bafaluy
Correo electrónico :
javier.bafaluy@uab.cat

Equipo docente

Albert Beardo Ricol

Idiomas de los grupos

Puede consultar esta información al final del documento.

Prerrequisitos

No hay prerrequisitos oficiales. Se presuponen conocimientos de Física Newtoniana y Termodinámica, ecuaciones diferenciales ordinarias y en derivadas parciales; también conocimientos básicos de mecánica cuántica.

Objetivos

  • Introducir los conceptos y métodos de la física de los medios continuos.
  • Comprender las propiedades dinámicas básicas de los líquidos.
  • Entender y describir los regímenes dinámicos de los líquidos newtonianos.
  • Aplicar los conceptos fundamentales de los puntos anteriores a diferentes situaciones de interés y aplicaciones.
  • Describir fenomenológicamente el comportamiento del helio superfluido.
  • Utilizar procedimientos estadísticos para describir el flujo turbulento.

Resultados de aprendizaje

  1. Realizar trabajos académicos de forma independiente usando bibliografía, especialmente en inglés, bases de datos y colaborando con otros profesionales.
  2. Comunicar eficazmente información compleja de forma clara y concisa, ya sea oralmente, por escrito o mediante TIC, y en presencia de público, tanto a audiencias especializadas como generales.
  3. Razonar críticamente, poseer capacidad analítica, usar correctamente el lenguaje técnico, y elaborar argumentos lógicos.
  4. Trabajar autónomamente, usar la propia iniciativa, ser capaz de organizarse para alcanzar unos resultados, planear y ejecutar un proyecto.
  5. Trabajar en grupo, asumiendo responsabilidades compartidas e interaccionando profesional y constructivamente con otros con absoluto respeto a sus derechos.
  6. Determinar el campo de velocidades de fluidos perfectos mediante la ecuación de Euler.
  7. Determinar el campo de velocidades de fluidos disipativos mediante la ecuación de Navier-Stokes.
  8. Determinar el campo de presiones y las fuerzas ejercidas sobre las paredes que contienen a un fluido.
  9. Describir fenomenológicamente el comportamiento del helio superfluido según el modelo de Tisza.
  10. Describir los aspectos generales de la turbulencia hidrodinámica.
  11. Reducir la ecuación de Navier-Stokes dentro de la capa límite a una expresión resoluble analíticamente.
  12. Justificar la ecuación de Oseen para el movimiento de una esfera en el seno de un fluido a bajo número de Reynolds.
  13. Utilizar los métodos de solución de ecuaciones diferenciales en derivadas parciales resolver las ecuaciones de movimiento de fluidos y de sólidos en fluidos.
  14. Usar procedimientos estadísticos para describir el flujo turbulento.
  15. Realizar un trabajo que relacione los conceptos de dinámica de fluidos con temas frontera actuales y presentar los resultados.
  16. Identificar situaciones que necesitan un cambio o mejora.
  17. Explicar el codi deontològic, explícit o implícit, de l`àmbit de coneixement propi.

Contenidos

  1. Física de los medios continuos
  2. Cinemática de fluidos
  3. Fluido perfecto
  4. Fluido Newtoniano
  5. Similaridad dinámica
  6. Flujo a números de Reynolds grandes y pequeños
  7. Capa límite
  8. Superfluidos: helio líquido
  9. Inestabilidades hidrodinámicas
  10. Turbulencia

Actividades formativas y Metodología

Título Horas ECTS Resultados de aprendizaje
Realización de ejercicios 47 1,88 1, 2, 3, 4, 5
Clases de teoría 33 1,32 2, 3, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15
Clases de problemas 16 0,64 3, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15
Estudio personal o en grupo 45 1,8 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15

- Clases teóricas: Se introducirán los conceptos y métodos de los diferentes temas, con variedad de ejemplos.


- Clases de problemas: Los profesores resolverán ejercicios seleccionados de una colección que se pondrá a disposición de los estudiantes con anterioridad.


- Trabajo autónomo: Es imprescindible que los estudiantes complementen las actividades presenciales con el trabajo autónomo, individual o en grupo; es especialmente importante la resolución de problemas.

Nota: se reservarán 15 minutos de una clase dentro del calendario establecido por el centro o por la titulación para que el alumnado rellene las encuestas de evaluación de la actuación del profesorado y de evaluación de la asignatura o módulo.

Evaluación

Actividades de evaluación continuada

Título Peso Horas ECTS Resultados de aprendizaje
Examen de recuperación 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
Entrega de problemas 20 % 0 0 1, 2, 3, 4, 5, 17
Segundo examen parcial 40 % 3 0,12 2, 3, 4, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14

Exámenes parciales: Dos pruebas parciales que incluirán teoría y problemas (80% de la nota final, cada una un 40%); presentación de ejercicios resueltos (20% de la nota final).

- En caso de no alcanzar la nota mínima para aprobar la asignatura se podrá realizar un examen de recuperación con toda la materia del curso. La nota de este examen sustituirá a la nota correspondiente a los exámenes parciales.

- Para poder realizar el examen de recuperación será necesario haberse presentado a los dos exámenes parciales.

Evaluación única:

La personas que sigan esta modalidad deberán:

- Aportar las mismas evidencias que el resto de participantes en la asignatura, en el mismo plazo si les fuera posible o, en caso contrario, el mismo día de la evaluación única (20%).

- Realizar un examen único correspondiente a los dos parciales (80%). Esta prueba tendrá lugar el mismo día, lugar y hora que las pruebas del segundo parcial de la modalidad de evaluación continua.

- Si fuera necesario, podrán realizar la prueba de recuperación, que será la misma para quienes sigan las dos formas de evaluación.


Uso de la IA:

En esta asignatura, se permite el uso de tecnologías de Inteligencia Artificial (IA) exclusivamente en la búsqueda bibliográfica o de información. En el caso de las entregas evaluables se deberá identificar claramente que partes se han generado con esta tecnología, especificar las herramientas utilizadas y incluir una reflexión crítica sobre como éstas han influido en el proceso y el resultado final de la actividad. La no transparencia del uso de la IA en estas actividades evaluables se considerará falta de honestidad académica i podría comportar una penalización parcial o total en la nota de la actividad, o sanciones mayores en casos de gravedad.

Bibliografía

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

Software

No hi ha programari específic.

Grupos e idiomas de la asignatura

La información proporcionada es provisional hasta el 30 de noviembre. A partir de esta fecha, podrá consultar el idioma de cada grupo a través de este enlace. Para acceder a la información, será necesario introducir el CÓDIGO de la asignatura

Tipo de docencia Grupo Idioma Semestre Turno
(TE) Teoría 1 Catalán primer cuatrimestre manaña-mixto
(PAUL) Prácticas de aula 1 Catalán primer cuatrimestre manaña-mixto