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Máster Universitario en Ingeniería de Minas

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Prospección de la Contaminación y Sostenibilidad en Industrias Extractivas y Energéticas

Código asignatura
MINGMINA-2-016
Curso
Segundo
Temporalidad
Primer Semestre
Carácter
Obligatoria
Créditos
4.5
Pertenece al itinerario Bilingüe
No
Actividades
  • Prácticas de Aula/Semina (4 Hours)
  • Clases Expositivas (18 Hours)
  • Prácticas de Laboratorio (12 Hours)
Guía docente

Esta asignatura obligatoria se inscribe dentro de la materia de "Física" y del "Módulo de Ampliación de la Formación Científica y de Gestión". Es impartida por profesores del área de Física Aplicada del departamento de Física, en el primer semestre del primer curso del Máster Universitario en Ingeniería de Minas. Aunque esta asignatura es la única de la Materia de Física impartida en este Master, las competencias que con ella se adquieren serán útiles para otras asignaturas como: Ingeniería Energética, Mecánica de los medios continuos y estructuras, Sistemas eléctricos de potencia o Conversión y gestión de la energía.

Se pretende que el estudiante profundice en conceptos de Mecánica y Electromagnetismo necesarios tanto para abordar con éxito el resto de las asignaturas de el plan de estudios como para ampliar sus conocimientos de cara al ejercicio profesional.

Es imprescindible cumplir con los requisitos de acceso a las enseñanzas del Máster en Ingeniería de Minas de la Universidad de Oviedo. Además, es recomendable que el alumno o alumna haya cursado las asignaturas específicas de Mecánica y Termodinámica y Ondas y Electromagnetismo en sus estudios de Grado.

Las competencias básicas (CB), generales (CG) específicas (CE) y transversales (CT) que se trabajan en la asignatura son:

CB06Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación.
CB07Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio.
CB08Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios.
CB09Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades.
CB10Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.
CG01Capacitación científico-técnica y metodológica para el reciclaje continuo de conocimientos y el ejercicio de las funciones profesionales de asesoría, análisis, diseño, cálculo, proyecto, planificación, dirección, gestión, construcción, mantenimiento, conservación y explotación en sus campos de actividad.
CG02Comprensión de los múltiples condicionamientos de carácter técnico, legal y de la propiedad que se plantean en el proyecto de una planta o instalación, y capacidad para establecer diferentes alternativas válidas, elegir la óptima y plasmarla adecuadamente, previendo los problemas de su desarrollo, y empleando los métodos y tecnologías más adecuadas, tanto tradicionales como innovadores, con la finalidad de conseguir la mayor eficacia y favorecer el progreso y un desarrollo de la sociedad sostenible y respetuoso con el medio ambiente
CG18Conocimientos adecuados de los aspectos científicos y tecnológicos de métodos matemáticos, analíticos y numéricos de la ingeniería, mecánica de fluidos, mecánica de medios continuos, cálculo de estructuras, carboquímica, petroquímica y geotecnia.
CE01Capacidad para abordar y resolver problemas matemáticos avanzados de ingeniería, desde el planteamiento del problema hasta el desarrollo de la formulación y su implementación en un programa de ordenador. En particular, capacidad para formular, programar y aplicar modelos analíticos y numéricos avanzados de cálculo, proyecto, planificación y gestión, así como capacidad para la interpretación de los resultados obtenidos, en el contexto de la Ingeniería de Minas.
CE02Conocimiento adecuado de aspectos científicos y tecnológicos de mecánica de fluidos, mecánica de medios continuos, cálculo de estructuras, geotecnia, carboquímica y petroquímica.

CT1 - Capacidad de análisis y síntesis.

CT2 - Capacidad de organización y planificación.

CT3 - Comunicación oral y escrita en la lengua nativa.

CT7 - Resolución de problemas complejos.

CT8 - Toma de decisiones.

CT9 - Trabajo en equipo.

CT12 - Razonamiento crítico, así como capacidad para interpretar datos y manejar conceptos complejos.

CT14 - Aprendizaje autónomo, así como capacidad para estar al día y reconocer la importancia de la formación continua propia.

Las competencias antedichas se concretan en los siguientes resultados de aprendizaje (RA):

RA03.1De conocimientos: ampliar los conocimientos y aplicaciones de la estática y en especial la parte correspondiente a hilos y cables en el ámbito social, de la investigación y de la ingeniería. Realizar proyectos y ejecutar todo tipo de elementos necesarios para las transmisiones (tendidos eléctricos, correas, catenarias,…). Realizar proyectos y ejecutar todo tipo de elementos estructurales cuyo sostenimiento sean los cables. De habilidades: identificar, asimilar, decidir, aplicar, organizar, redactar y transmitir. De actitudes: inquietud investigadora, sentido organizativo y capacidad para trabajar en grupo, espíritu abierto, crítico y emprendedorCB6, CB7, CB8, CB9, CB10, CG1, CG2, CG18, CE1, CE2, CT1, CT2, CT3, CT7, CT8, CT9, CT12, CT14
RA03.2De conocimientos: interpretar, evaluar y aplicar los movimientos de cargas eléctricas bajo la acción de campos eléctricos y magnéticos. Conocer las aplicaciones del movimiento de fluidos conductores en presencia de campos magnéticos, orientado a la propulsión y confinamiento de plasmas. Ampliar los conocimientos y aplicaciones del campo magnético, medios magnéticos, superconductividad y metamateriales en el ámbito social, de la investigación y de la ingeniería. De habilidades: identificar, asimilar, decidir, aplicar, organizar, redactar y transmitir. De actitudes: inquietud investigadora, sentido organizativo y capacidad para trabajar en grupo, espíritu abierto, crítico y emprendedorCB6, CB7, CB8, CB9, CB10, CG1, CG2, CG18, CE1, CE2, CT1, CT2, CT3, CT7, CT8, CT9, CT12, CT14

►Los contenidos que se abordarán en las clases expositivas de la asignatura serán los siguientes:

Ampliación de Mecánica:

TEMA 1.- Hilo o cable flexible: definición, principio de solidificación, tensión.

1.1. Hilo sometido a un sistema discreto de cargas coplanarias

1.2. Hilo sometido a un sistema continuo de cargas. Ecuaciones escalares

1.3. Hilo sometido a una fuerza constante por unidad de abscisa.

1.4. Hilo bajo la acción de su propio peso. Longitud de un arco de catenaria. Determinación de la catenaria que pasa por dos puntos fijos. La catenaria como figura de equilibrio estable.

1.5. Fricción o rozamiento. Hilo sobre una superficie sin rozamiento. Hilo sobre una superficie con rozamiento.

Ampliación de Electromagnetismo:

TEMA 2.- Movimiento de cargas eléctricas en campos eléctricos y magnéticos: ley de Lorentz generalizada y sus aplicaciones. Fluidos conductores en presencia de campos magnéticos. Introducción a la física de Plasmas. Magnetohidrodinámica (MHD): ecuaciones fundamentales. Aplicación de la MHD a la propulsión y confinamiento de plasmas.

TEMA 3.- Materiales magnéticos. Diamagnetismo y superconductividad. Materiales superconductores. Superconductividad y levitación magnética: aplicaciones. Nuevas fronteras de la ingeniería: metamateriales.

►Las Prácticas de Aula se centran en la realización de problemas o supuestos prácticos, así como en la visualización, explicación y posterior debate sobre vídeos específicos relativos a los fundamentos físicos implicados en las proyecciones seleccionadas, como son:

1. Aceleradores de partículas, magnetohidrodinámica y sus aplicaciones.

2. Confinamiento de plasmas y generación de energía (ITER).

3. Superconductores y metamateriales.

►Dado el carácter y contenidos especiales de esta asignatura, las Prácticas de Laboratorio se han orientado desde una perspectiva donde predomina la demostración. La relación de Prácticas de Laboratorio es la siguiente:

1. Acción de campos magnéticos sobre cargas en movimiento.

2. Acción de campos magnéticos sobre plasmas.

3. Descargas eléctricas entre conductores: plasma, radiación electromagnética y su detección.

4. Superconductividad y levitación magnética.

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 en cada una de las actividades

TRABAJO PRESENCIAL

TRABAJO NO

PRESENCIAL

Temas

Horas totales

Clase Expositiva

Prácticas de aula 

Prácticas de laboratorio 

Total

Trabajo grupo

Trabajo autónomo

Total

1. Hilos y cables sometidos a:

1.1. Cargas concentradas

      6

       1

       1

         0

    2

      2

       2

    4

1.2. Sistema continuo de cargas

      3

       1

    1

      1

       1

    2

1.3. Fuerza constante por unidad de abscisa. Cable parabólico

     10

       2

       1

    2

     4

       4

    8

1.4. Hilos sometidos a su propio peso. Catenaria

     11

        2

    3

      4

       4

    8

1.5. Hilos en superficies con/sin  rozamiento

      5

        1

    1

      2

       2

    4

2. Fluidos conductores sometidos a campos eléctricos y magnéticos

     21

        3

       1

          6

    7

      7

        7

   14

3. Materiales magnéticos. Superconductividad. Nuevas fronteras: metamateriales

     19        3

      1

     7      6        6   12

Total

     75

      13

       4

         6

    23

      26 

       26

   52

MODALIDADES

  h

Totales

Presencial

Clases Expositivas

  13

  23

 (30.6 %)

Práctica de aula / Seminarios / Talleres

    4

Prácticas de laboratorio / campo / aula de informática / aula de idiomas

    6

Tutorías grupales
Prácticas Externas
Sesiones de evaluación

    

No presencial

Trabajo en Grupo/Individual

  52

  52

 (69.4 %)

Total

  75

 75 (100%)

NOTA (para todas las convocatorias): Es necesario obtener una nota mínima de 5 puntos sobre 10 para aprobar la asignatura.

Se contemplan distintos sistemas de evaluación de los aprendizajes para aprobar la asignatura. A continuación se detallan todos ellos: 

En la convocatoria ordinaria, se tendrá en cuenta: 

  • Pruebas Escritas (pruebas objetivas, pruebas de respuesta corta y/o pruebas de desarrollo): 60% de la calificación global. 
  • Pruebas Orales (individual, en grupo, presentación de temas-trabajos, etc.): 5% de la calificación global.
  • Trabajos y Proyectos: 15% de la calificación global
  • Informes/Memoria de Prácticas: 10% de la calificación global.
  • Pruebas de Ejecución de Tareas Reales y/o Simuladas: 5% de la calificación global.
  • Técnicas de Observación (registros, listas de control, etc.): 5% de la calificación global.

En las convocatorias extraordinarias, se realizará una prueba escrita final sobre los contenidos teóricos y prácticos de las clases expositivas, prácticas de aula y de laboratorio. La calificación obtenida en esta prueba corresponderá al 100% de la nota. 

En el caso de los alumnos que se acogen al régimen de evaluación diferenciada, se realizará un examen escrito final sobre los contenidos teóricos y prácticos explicados en las clases expositivas, prácticas de aula y prácticas de laboratorio.

En el campus virtual de la asignatura, se pondrá a disposición del alumno todo el material que se considere oportuno (resúmenes de teoría, hojas de problemas, material audiovisual, etc). A lo largo del curso, los profesores especificarán el material bibliográfico recomendado para los diversos bloques temáticos de la asignatura. A continuación, se detallan los textos recomendables:

Bibliografía básica:

Beer F., Johnston E., Mazurek D.F., Eisenberg E.R., Mecánica Vectorial para Ingenieros. Estática. Ed. Mcgraw-Hill. 9ª Edición, (2010)

Riley W.F., Sturges L.D., Ingeniería Mecánica. Estática. Ed. Reverté, (1995)

Lorrain P., Corson D.R., Campos y Ondas Electromagnéticos. Ed. Selecciones Científicas, (1972)

Plonus, M.A., Electromagnetismo Aplicado. Ed. Reverté, (1994)

Bibliografía complementaria:

Shames I.H., Mecánica para Ingenieros. Estática. Ed. Prentice Hall. 4º Edición, (1999)

Schnack D.D., Lectures in Magnetohydrodynamics. Ed. Springer, (2009)

Durante las sesiones de prácticas se realizarán pruebas simuladas relacionadas con los hilos y cables tratados en la parte de la asignatura dedicada a la Mecánica, prácticas de laboratorio relativas a la parte dedicada al Electromagnetismo, como por ejemplo un experimento centrado en examinar la scción de campos magnéticos sobre cargas en movimiento y plasmas y se proporcionará material informático y videográfico ilustrativo de los conceptos examinados en las secciones dedicadas a la superconductividad y los nuevos materiales.