Ampliação de Física

Vista previa del material en texto

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
Universidad de Burgos
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
Universidad de Burgos
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
Universidad de Burgos
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
Universidad de Burgos
																		• 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
									> Transmisiónde 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
Universidad de Burgos