De la invariancia de las ecuaciones proporcionadas por la mecánica analítica, se resolverá cualquier problema mecánico del mismo modo.

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1 Programa de la asignatura Curso: 2006 / 2007 AMPLIACIÓN DE FÍSICA (3170) PROFESORADO Profesor/es: LUIS ANDRÉS VEGA GONZÁLEZ - correo-e: verga@ubu.es FICHA TÉCNICA Titulación: INGENIERÍA DE CAMINOS, CANALES Y PUERTOS Centro: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR Nombre asignatura: AMPLIACIÓN DE FÍSICA (3170) Código de la asignatura: 3170 Tipo de asignatura: Obligatoria Nivel / Ciclo: 2 Curso en el que se imparte: 3 Duración y fechas: Cuatrimestral - 1er Cuatrimestre Créditos: 7.5 Créditos teóricos: 4.0 Créditos prácticos: 3.5 Áreas: FÍSICA APLICADA Tipo de curso: Oficial Descriptores: Según BOE Requisitos previos: Según BOE Idioma: Español COMPETENCIAS TRANSVERSALES O GENÉRICAS INSTRUMENTALES Análisis y síntesis: 4 Organización y planificación: 2 Comunicación oral y escrita en la lengua nativa: 3 Conocimiento de una lengua extranjera: 3 Conocimientos de informática relativos al ámbito de estudio: 2 Gestión de la información: 2 Resolución de problemas: 4 Toma de decisiones: 3 PERSONALES Trabajo en equipo: 3 Trabajo en un equipo de carácter interdisciplinar: 1 Trabajo en un contexto internacional: 1 Pág. 1/5

2 Relaciones interpersonales: 1 Reconocimiento a la diversidad y la multiculturalidad: 1 Razonamiento crítico: 4 Compromiso ético: 1 SISTÉMICAS Aprendizaje autónomo: 3 Adaptación a nuevas situaciones: 2 Creatividad: 3 Liderazgo: 1 Conocimiento de otras culturas y costumbres: 1 Iniciativa y espíritu emprendedor: 2 Motivación por la calidad: 3 Sensibilidad hacia temas medioambientales: 1 COMPETENCIAS ESPECÍFICAS CONOCIMIENTOS DISCIPLINARES (SABER) 1- Establecimiento de un método general (conocido como Mecánica Analítica) para escribir directamente las ecuaciones del movimiento de una manera invariante. 2- Establecimiento de la teoría de los osciladores acoplados, con la que se pretende (aparte del análisis del estabilidad de las configuraciones de equilibrio y de los movimientos estacionarios) enlazar, de forma natural, los conceptos de vibración y onda mecánica. 3- Entender cómo se aplica la teoría de campos a aquellas disciplinas basadas en un modelo de continuidad. HABILIDADES PROFESIONALES (SABER HACER) De la invariancia de las ecuaciones proporcionadas por la mecánica analítica, se resolverá cualquier problema mecánico del mismo modo. ACTITUDES (SABER SER - SABER ESTAR) COMP. ACADÉMICAS (SABER TRASCENDER) OTRAS COMPETENCIAS ESPECÍFICAS OTROS OBJETIVOS DE LA ASIGNATURA Pág. 2/5

3 METODOLOGÍA Y RECURSOS PARA EL APRENDIZAJE Clase magistral. BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS ACTIVIDADES PRÁCTICAS Resolución de problemas en el aula SEGUIMIENTO DEL ALUMNO Y CRITERIOS DE EVALUACIÓN Se realiza el examen preceptivo final ordinario (y, si es necesario, el de septiembre) por escrito, los que consistirán en un conjunto (tres o cuatro) de problemas y cuestiones teóricas, en cuya realización se podrá consultar cualquier material bibliográfico. Cada examen se evalúa sobre diez puntos, obteniéndose el apto en la asignatura con una puntuación igual o superior a cinco. BIBLIOGRAFÍA BÁSICA SOBRE LA MATERIA Análisis vectorial, Spiegel, M.R., Primera, 1981, McGraw-Hill, Madrid Curso de mecánica, Bastero, J.M.; Casellas, J., Cuarta, 1991, EUNSA, Pamplona Dinámica clásica de las partículas y sistemas, Marion, J.B., Segunda, 2000, Reverté, Barcelona Mecánica clásica, Goldstein; H., Segunda, 2000, Reverté, Barcelona Teoría general de campos y del potencial, Scala, J. J.; Oliver, R., Primera, 1984, Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales de la Universidad Politécnica de Madrid, Madrid Vibraciones mecánicas en ingeniería, Santamarina, P.; Santamarina, M. C., Primera, 1998, Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales de la Universidad Politécnica de Valencia, Valencia Vibraciones y ondas, French, A. P., Primera, 1982, Reverté, Barcelona BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA Advanced engineering dynamics, Ginsberg, J. H., Segunda, 1998, Cambridge University Press, Cambridge Mecánica, Landau, L.D.; Lifshitz, E.M., Segunda, 1994, Reverté, Barcelona Ondas, Crawford, F. S., Primera, 1971, Reverté, Barcelona Vibrations and waves in Physics, Main, I. G., Tercera, 1993, Cambridge University Press, Cambridge RECURSOS DE INTERNET OBSERVACIONES Y OTROS DATOS Pág. 3/5

4 ESTRUCTURA DE CONTENIDOS (TEMAS) AMPLIACIÓN DE FÍSICA (3170) Resumen de los conceptos y principios fundamentales de la mecánica clásica > Objetivo esencial de la mecánica > Teoremas generales de conservación e integrales primeras Dinámica lagrangiana > Conceptos básicos en el desarrollo de la mecánica analítica > Formulación analítica de la dinámica A partir del principio de D'Alembert A partir del principio variacional de Hamilton > Sistemas holónomos Ecuaciones anlíticas del movimiento Ecuaciones analíticas del movimiento para sistemas conservativos: ecuaciones de Lagrange propiamente dichas > Sistemas no holónomos Método de los multiplicadores de Lagrange Utlización práctica de los multiplicadores de Lagrange en sistemas holónomos > Teorema de Euler de la energía cinética > Teoremas de conservación y propiedades de simetría > Ventajas de la formulación lagrangiana de la mecánica Dinámica hamiltoniana > Introducción: transformada de Legendre > Ecuaciones canónicas de movimiento de Hamilton > Coordenadas cíclicas y teoremas de conservación > Método de Routh > Problema unidimensional equivalente: potencial efectivo > Oscilaciones infinitesimales alrededor de una configuración de equilibrio estable y perturbación infinitesimal de un movimiento estacionario Dinámica del sólido rígido > Problema dinámico del movimiento del sólido: ecuaciones cardinales de la dinámica > Momento angular de un cuerpo rígido: tensor de inercia > Métodos de resolución de los problemas del sólido rígido Ecuaciones de Euler: teorema de la energía y estabilidad de las rotaciones en el movimiento libre Ecuaciones de Lagrange: ángulos de Euler. Análisis de las características del movimiento de un trompo simétrico con un punto fijo Vibraciones y ondas mecánicas > Osciladores acoplados Introducción: planteamiento del problema Ecuación de valores propios. Frecuencias y vectores propios Coordenadas y modos normales Oscilaciones forzadas y efecto de las fuerzas disipativas La cuerda discreta > Ondas mecánicas Introducción: la cuerda continua como límite de la discreta Pág. 4/5

5 Energía de una cuerda vibrante El principio de Rayleigh La ecuación de onda monodimensional - Soluciones generales - Separación de la ecuación de onda - Velocidad de fase, dispersión y atenuación - Paquetes de onda. Velocidad de grupo Ondas reflejadas y transmitidas Ondas planas amortiguadas Ondas en dos y tres dimensiones Aplicaciones de la teoría de campos > Campos gravitatorio y electromagnético Introducción: campos vectoriales en Física Campos irrotacionales. Potencial escalar Campos newtonianos. Potenciales gravitatorio y electrostático Campos solenoidales. Potencial vector Teorema de Helmholtz Ecuaciones de Laplace y Poisson Ecuaciones de Maxwell Ondas electromagnéticas > Transmisión de calor Introducción: mecanismos de transmisión del calor Conducción - Campo de temperaturas: gradiente térmico y flujo de calor - Ecuación de Fourier - Ecuación de Helmholtz Convección - Convección forzada - Convección libre Radiación - Emisión de un cuerpo negro: leyes de Planck, Stefan-Boltzmann y Wien - Relación entre emisión y absorción: ley de Kirchhoff - Leyes de Lambert > Medios continuos Introducción: noción de medio continuo Elasticidad y ley de Hooke Tensor de tensiones y ley de Cauchy Conservación del momento lineal Conservación del momento angular Deformaciones Medios compresibles e incompresibles Conservación de la masa Conservación de la energía Resumen de las ecuaciones básicas de un medio continuo Ecuaciones constitutivas para fluidos Pág. 5/5