PROYECTO DOCENTE ASIGNATURA: "Mecánica y Ondas"

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1 PROYECTO DOCENTE ASIGNATURA: "Mecánica y Ondas" Grupo: Grupo de CLASES TEORICAS de MECANICA Y ONDAS.(866604) Titulacion: LICENCIADO EN FÍSICA (Plan 98) Curso: DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA/GRUPO Titulación: Año del plan de estudio: Centro: Asignatura: Código: Tipo: Curso: Período de impartición: Ciclo: Grupo: Área: Créditos totales (LRU): LICENCIADO EN FÍSICA (Plan 98) 1998 Facultad de Física Mecánica y Ondas Troncal/Formación básica 2º Curso completo 1º Grupo de CLASES TEORICAS de MECANICA Y ONDAS. (2) Física de la Materia Condensada 9.0 Créditos LRU teóricos: 6.0 Créditos LRU prácticos: 3.0 Departamento: Dirección postal: Dirección electrónica: Física de la Materia Condensada AVDA. REINA MERCEDES, S/N PROFESORADO 1 MUÑOZ BERNABE, ANTONIO Curso académico: 2009/2010 Última modificación: de 7

2 Objetivos docentes específicos Competencias Competencias específicas CONTENIDOS DE LA ASIGNATURA Relación sucinta de los contenidos (bloques temáticos en su caso) Según BOE nª 203 de 25 agosto de 1998: Mecánica Newtoniana y relativista. Elementos de Mecánica Analítica. Mecánica de Fluidos. Aspectos generales de física de ondas. Ondas elásticas en fluidos y sólidos isótropos. Relación detallada y ordenación temporal de los contenidos I. Fundamentos de la mecánica newtoniana (7 horas) - Objetivos de la mecánica clásica. Conceptos básicos - Principio de determinación. Ecuaciones de movimiento, ecuaciones horarias - Leyes de Newton. Conceptos de fuerza y masa - Límites de la mecánica clásica - Teoremas de conservación. Integrales primeras de movimiento - Sistemas de referencia no inerciales - Ecuación de movimiento en sistemas acelerados. Aplicaciones II. Fuerzas centrales. Problema de dos cuerpos (15 horas) - Movimiento en un campo de fuerzas centrales. Integrales primeras - Ecuaciones horarias del movimiento y ecuación de la órbita - Características generales del movimiento en un campo central - Problema unidimensional equivalente. Potencial efectivo - Problema de Kepler: Tipos de órbitas - Problema de dos cuerpos. Reducción al problema equivalente de un cuerpo - Colisiones elásticas e inelásticas. Descripción en los sistemas laboratorio y centro de masas. III. Mecánica analítica (17 horas) - Concepto de ligadura - Coordenadas generalizadas. Espacio de la configuración - Desplazamientos virtuales. Principio de los trabajos virtuales - Principio de D Alembert. Ecuaciones de Lagrange - Fuerzas potenciales. Lagrangiana de un sistema - Coordenadas cíclicas. Simetrías y principios de conservación - Espacio de las fases. Función de Hamilton y ecuaciones canónicas del movimiento - Simetrías y principios de conservación en la formulación de Hamilton IV. Cinemática y dinámica del sólido rígido (17 horas) - Sólido rígido. Grados de libertad - Teoremas de Euler y Charles - Orientación del sólido. Ángulos de Euler - Velocidad angular. Eje instantáneo de rotación - Momento angular del sólido respecto a uno de sus puntos. Tensor de inercia - Valores y vectores propios del tensor de inercia. Ejes principales del sólido y momentos principales de inercia - Energía cinética del sólido - Ecuaciones de movimiento. Ecuaciones de Euler V. Cinemática y dinámica relativistas (17 horas) - Circunstancias teóricas y hechos experimentales que justifican la necesidad de una nueva teoría. - Postulados de Einstein - Transformaciones de Lorentz - Transformación de la velocidad - Intervalo espacio-temporal entre dos sucesos: su invarianza. Espacio de Minkowski - Tipos de intervalos. El cono de luz - Tetravector. Tetravectores velocidad y momento - Ecuación de movimiento relativista. Conceptos de masa y momento lineal - Transformación de la fuerza - Energía relativista. Equivalencia masa energía - Transformación del momento y la energía - Conservación del cuadrimomento. Colisiones relativistas. VI. Movimiento ondulatorio (10 horas) - Concepto de onda. Ecuación de onda monodimensional - Ondas armónicas. Solución general de la ecuación de onda: análisis de Fourier - Ondas estacionarias - Densidad de energía y energía transportada por la onda - Ecuación de onda en tres dimensiones. Ondas planas y esféricas. Curso académico: 2009/2010 Última modificación: de 7

3 - Propagación de ondas en medios dispersivos. Relación de dispersión - Grupo de ondas. Velocidad de grupo - Ondas sonoras en fluidos - Ondas en medios elásticos isótropos VII. Mecánica de fluidos (7 horas) - Concepto de fluido - Fluidos en equilibrio. Principios de Pascal y Arquímedes y ecuación fundamental de la hidrostática - Cinemática del fluido. Descripciones de Lagrange y de Euler - Conservación de la masa. Ecuación de continuidad - Ecuación de movimiento de un fluido ideal. Ecuación de Euler - Régimen estacionario. Ecuación de Bernoulli - Fluidos viscosos ACTIVIDADES FORMATIVAS Relación de actividades formativas del primer semestre Clases teóricas Horas presenciales: Horas no presenciales: Metodología de enseñanza-aprendizaje: Competencias que desarrolla: BIBLIOGRAFÍA Y OTROS RECURSOS DOCENTES Bibliografía general Fundamentos de mecánica: (mecánica de los sistemas de partículas y de los medios continuos) /A.M. Criado Pérez. Criado Pérez, Antonio Manuel Mecánica newtoniana /A.P. French. French, A. P Mecánica clásica /H. Goldstein ; versión española por Julián Fernández Ferrer. Goldstein, Herbert, Mecánica clásica /T.W.B. Kibble. Kibble, T. W. B Classical mechanics /T. W. B. Kibble and F. H. Berkshire. Kibble, T. W. B. 4th ed X Curso académico: 2009/2010 Última modificación: de 7

4 Mecánica /L.D. Landau, E.M. Lifshitz. Landau, Lev Davidovich. 2a ed. corr Dinámica clásica de las partículas y sistemas /Jerry B. Marion ; [versión española por José Vilardell Coma ; revisada por Julián Fernández Ferrer] Marion, Jerry B. 2a ed Dinámica clásica /Antonio Rañada. Rañada, Antonio Mecánica /Keith R. Symon. Symon, Keith R Mecánica teórica en ejercicios y problemas /M. Bath, G. Dzhanelidze, A. Kelzon; A.I. Samojvalov, trad. Bath, M Problemas de mecánica resueltos y comentados /Oscar Ecenarro. Ecenarro, Oscar Mecánica y ondas :problemas de examen resueltos y comentados /Oscar Ecenarro. Ecenarro, Oscar Dinámica /J.L. Meriam. Meriam, J. L. 2a. ed problemas de mecánica /Víctor M. Pérez García, Luis Vázquez Martínez y Antonio Fernández Rañada. Pérez García, Víctor M Teoría y problemas de mecánica teórica :con una introducción a las ecuaciones de Lagrange y a la teoría hamiltoniana /por Murray R. Spiegel. Spiegel, Murray R Bibliografía específica Curso académico: 2009/2010 Última modificación: de 7

5 Relatividad especial French, A.P Introducción a la teoría especial de la relatividad Resnick, R Introducción a la relatividad especial Smith, J.H Vibraciones y ondas French, A.P Vibrations and waves in physics Main, I.G The physics of vibrations and waves Pain, H.J Elementary fluid dynamics Acheson, D.J SISTEMAS Y CRITERIOS DE EVALUACIÓN Y CALIFICACIÓN Sistema de evaluación Sistema Evaluación Los sistemas de evaluación se ajustarán a lo dispuesto en los artículos del Reglamento de Actividades Docentes Criterios de calificación Se realizarán dos exámenes parciales eliminatorios para la primera convocatoria. En el resto de las convocatorias el alumno se examinará de la asignatura completa. Todos los exámenes serán escritos y constarán de dos partes. En la parte teórica se podrá pedir el desarrollo de algún apartado del programa que ponga de manifiesto la coherencia en la exposición y la capacidad de síntesis del alumno así como la resolución de cuestiones cortas de tipo conceptual donde el alumno pueda mostrar el grado de comprensión y asimilación de los conocimientos. En la parte de problemas, se propondrá la resolución de problemas en los que el alumno pueda mostrar su capacidad de análisis y su aptitud en la aplicación de los conceptos aprendiidos. La calificación del examen se obtendrá mediante la media de las puntuaciones de cada parte. El examen no estará aprobado si se ha obtenido una puntuación inferior a 4 en alguna de las partes. Para los alumnos que asisten a clase de una forma regular (asistencia superior al 80%), es posible acordar con el profesor la realización de ejercicios individuales sobre los diferentes contenidos del curso. La calificación de estos trabajos contribuirá en un 20 % a la calificación global del alumno, tanto en la calificación correspondiente a los parciales como en la calificación de la primera convocatoria. CALENDARIO DE EXÁMENES Curso académico: 2009/2010 Última modificación: de 7

6 CENTRO: Facultad de Física 1 ª Convocatoria 2/7/2010 Hora: 9:30 Magna CENTRO: Facultad de Física 2 ª Convocatoria 14/9/2010 Hora: 9:30 1 CENTRO: Facultad de Física 3 ª Convocatoria 19/11/2009 Hora: 16:0 Magna TRIBUNALES ESPECÍFICOS DE EVALUACIÓN Y APELACIÓN Presidente: Vocal: Secretario: Primer suplente: Segundo suplente: Tercer suplente: ALBERTO CRIADO VEGA ANTONIO MUÑOZ BERNABE JOSE JUAN LUQUE PALOMO ANTONIO CORDOBA ZURITA ANTONIO RAMIREZ DE ARELLANO LOPEZ ANA MORALES RODRIGUEZ Curso académico: 2009/2010 Última modificación: de 7

7 ANEXO 1: HORARIOS DE LOS GRUPOS NO PRINCIPALES DE LA ASIGNATURA Y DEL GRUPO DEL PROYECTO DOCENTE GRUPO: Grupo de CLASES PRÁCTICAS de MECANICA Y ONDAS. (868138) Calendario del grupo CLASES DEL PROFESOR: CRIADO VEGA, ALBERTO Viernes Del 28/09/09 al 22/01/10 Hora: De 11:30 a 12:30 Miércoles Del 08/02/10 al 04/06/10 Hora: De 11:30 a 12:30 GRUPO: Grupo de CLASES PRÁCTICAS de MECANICA Y ONDAS. (868139) Calendario del grupo CLASES DEL PROFESOR: MUÑOZ BERNABE, ANTONIO Miércoles Del 28/09/09 al 04/06/10 Hora: De 17:00 a 18:00 GRUPO: Grupo de CLASES TEORICAS de MECANICA Y ONDAS. (866604) Calendario del grupo CLASES DEL PROFESOR: MUÑOZ BERNABE, ANTONIO Lunes Del 28/09/09 al 04/06/10 Hora: De 17:00 a 18:00 Martes Del 28/09/09 al 04/06/10 Hora: De 17:00 a 18:00 Curso académico: 2009/2010 Última modificación: de 7