Matemáticas y Estadística Plan 2019. (Plan a extinguir)

Grado y Doble Grado. Curso 2023/2024.

FÍSICA: MECÁNICA Y ONDAS - 800631

Curso Académico 2023-24

Datos Generales

SINOPSIS

COMPETENCIAS

Generales
Adquirir las nociones fundamentales de la Mecánica Clásica y teoría de ondas para la formulación de fenómenos físicos en términos de ecuaciones diferenciales. Análisis e interpretación de las constantes del movimiento y su relación con la dinámica de un sistema. Reconocimiento de las técnicas y postulados de la Mecánica Clásica extrapolables a otras disciplinas de la Física, tales como la Electrodinámica Clásica, la Termodinámica o los fenómenos cuánticos.
Específicas
Resolución e interpretación de modelos de mecánica y ondas. Demostración de los resultados fundamentales de estas teorías. Reconocimiento de las características principales de un sistema mecánico, sus leyes de conservación y de fenómenos ondulatorios. Interpretación probabilística de las funciones de onda.

ACTIVIDADES DOCENTES

Clases teóricas
Sesiones académicas teóricas.
Seminarios
En el seminario se desarrollarán las siguientes actividades:

Trabajo tutorizado individual o en grupos. Resolución de dudas individual o en grupos.
Resolución de problemas y exposición de prácticas. Temas complementarios a la materia de la asignatura.
Clases prácticas
Resolución en clase de problemas y prácticas.


Trabajos de campo
No
Prácticas clínicas
No
Laboratorios
No
Exposiciones
No
Presentaciones
No

Presenciales

2,6

No presenciales

3,4

Semestre

4

Breve descriptor:

Se establecen los fundamentos esenciales de la Mecánica Clásica de sistemas discretos y de la teoría del sólido rígido, el formalismo lagrangiano y su traducción hamiltoniana, así como una introducción a la teoría de ondas.

Requisitos

Algebra lineal y Análisis Real en una variable. Es aconsejable, aunque no imprescindible, tener nociones de Análisis Real en varias variables (Análisis vectorial clásico) así como de Ecuaciones Diferenciales.

Objetivos

1.    Introducción a la modelización de sistemas mecánicos sencillos mediante ecuaciones diferenciales.
2.    Ilustración de la estrecha relación entre los aspectos geométricos y dinámicos de los sistemas en Mecánica Clásica y distintas disciplinas matemáticas.
3.    Introducción a la teoría de ondas y la mecánica ondulatoria.

Contenido

- Técnicas elementales de Modelización. Magnitudes físicas. Sistemas de medida. Análisis Dimensional.
- Mecánica Newtoniana: cinemática y dinámica de partículas. Sistemas de referencia. Principios fundamentales de la Mecánica Clásica. Trabajo y energía. Campos de fuerzas conservativos. Teoría del potencial.
Fuerzas centrales. Ley de Gravitación de Newton. Órbitas gravitatorias. Leyes de Kepler. Momento angular.
- Cinemática y dinámica de sistemas. Ligaduras y su clasificación. Rotación del sólido rígido.
- Elementos de mecánica analítica: estática y dinámica. Principios variacionales. Funciones lagrangiana y hamiltoniana. Ecuaciones de Lagrange.  Coordenadas generalizadas.  Principio de Fermat. Óptica de rayos.
- Oscilaciones. Movimiento armónico simple, estudios cinemático y dinámico. Osciladores armónicos amortiguados y forzados. Acoplamiento de osciladores. Coordenadas normales.
- Introducción a la física ondulatoria.. Ondas unidimensionales escalares. Fórmula de D’Alembert. Ondas progresivas. Ondas planas. Ondas en fluidos compresibles. Energía. Ecuación de Schrödinger. Interpretación probabilística de la función de onda. Principio de incertidumbre de Heisenberg.

Evaluación

En todos los grupos, el examen constituirá el método principal de evaluación, conforme al baremo siguiente:

Examen final: 80%- 90%
Nota de clase (entrega de problemas, participación, asistencia...): 10% - 20%.

En el grupo m3 (C) se realizarán dos exámenes parciales a lo largo del curso

Bibliografía

Bibliografía básica

A. Rañada. Dinámica Clásica, Alianza Universal Textos, Madrid, 1994.
J. B. Marion. Dinámica de las partículas y sistemas. Ed. Reverté, Barcelona, 1981.
J. Taylor. Mecánica Clasica, Ed. Reverté, Barcelona, 2014.
P. A. Tipler, G. Mosca. Física para la ciencia y la tecnología. Vol.1: Mecánica, oscilaciones y ondas, termodinámica, Ed. Reverté, Barcelona, 2007 (5ª ed. reimp.)

Bibliografía complementaria

VV. AA. Berkeley Physics Course: Vol.1. Mecánica, Vol.2. Ondas. Ed. Reverté. Barcelona, 1988.
R. A. Serway, J. W. Jewett, Jr. Física para ciencias e ingenierías, Thomson, Madrid, 2005 (6ª ed.)
A.P. French. Vibraciones y ondas, Ed. Reverté, Barcelona, 1993.
F. Scheck. Mechanics. Springer-Verlag, Berlin 1994.
G. Gallavoti. The elements of Mechanics, Springer, New York, 1983.
H. Goldstein. Mecánica Clásica, Ed. Reverté, Barcelona, 1992 (2ª ed.)
V. M. Pérez, L. Vázquez y A. Fernández Rañada. 100 Problemas de Mecánica. Alianza Ed., Madrid, 1997.
L. D. Landau y E. M. Lifshitz: Mecánica, Ed. Reverté, Barcelona, 1988.
C. Fernández, F. J. Vázquez y J. M. Vegas: Ecuaciones diferenciales y en diferencias. Sistemas dinámicos, Thomson, Madrid, 2003.
R. H. Enns, G. C. McGuire, Computer Algebra Recipes for Classical Mechanics, Birkhäuser, Basilea, 2003.
N. Bellomo, L. Preziosi and A. Romano. Mechanics and Dynamical Systems with Mathematica, Birkhäuser, Boston, 2000.
H. Kammerer, Classical Mechanics with Maple http://www.maplesoft.com/applications/view.aspx?SID=4889
O. Bühler. A Brief Introduction to Classical, Statistical and Quantum Mechanics, AMS, R.I., 2006.

Otra información relevante

A través del Campus Virtual o páginas personales en la red se ofrecerán contenidos y materiales adicionales.

Estructura

MódulosMaterias
No existen datos de módulos o materias para esta asignatura.

Grupos

Clases prácticas
GrupoPeriodosHorariosAulaProfesor
Grupo m122/01/2024 - 10/05/2024MIÉRCOLES 11:00 - 12:00113JOSE ANGEL GONZALEZ PRIETO
Grupo m222/01/2024 - 10/05/2024MIÉRCOLES 11:00 - 12:00B12RAUL DE LA FUENTE MARCOS
Grupo m322/01/2024 - 10/05/2024JUEVES 11:30 - 12:30B05JESUS ILDEFONSO DIAZ DIAZ
Grupo m422/01/2024 - 10/05/2024JUEVES 10:30 - 11:30117JOHANN HEINZ MARTINEZ HUARTOS
Grupo t122/01/2024 - 10/05/2024VIERNES 18:00 - 19:00S-106MARIA DEL CARMEN PASTOR SANTOS
Grupo t222/01/2024 - 10/05/2024VIERNES 18:00 - 19:00B04MARIA MANUELA FERNANDEZ RODRIGUEZ


Clases teóricas
GrupoPeriodosHorariosAulaProfesor
Grupo m122/01/2024 - 10/05/2024LUNES 12:00 - 13:00S-106JOSE ANGEL GONZALEZ PRIETO
MARTES 12:00 - 13:00B13JOSE ANGEL GONZALEZ PRIETO
VIERNES 11:00 - 12:00S-106JOSE ANGEL GONZALEZ PRIETO
Grupo m222/01/2024 - 10/05/2024LUNES 12:00 - 13:00B12MARTA FOLGUEIRA LOPEZ
MARTES 11:00 - 12:00B12MARTA FOLGUEIRA LOPEZ
VIERNES 11:00 - 12:00B04MARTA FOLGUEIRA LOPEZ
Grupo m322/01/2024 - 10/05/2024MARTES 11:30 - 12:30B16JESUS ILDEFONSO DIAZ DIAZ
MIÉRCOLES 13:00 - 14:00B15JESUS ILDEFONSO DIAZ DIAZ
VIERNES 13:00 - 14:00B16JESUS ILDEFONSO DIAZ DIAZ
Grupo m422/01/2024 - 10/05/2024MARTES 10:30 - 11:30B14JOHANN HEINZ MARTINEZ HUARTOS
MIÉRCOLES 10:00 - 11:00117JOHANN HEINZ MARTINEZ HUARTOS
VIERNES 10:00 - 11:00B12JOHANN HEINZ MARTINEZ HUARTOS
Grupo t122/01/2024 - 10/05/2024JUEVES 18:00 - 19:00B08MARIA DEL CARMEN PASTOR SANTOS
JUEVES 19:00 - 20:00B08MARIA DEL CARMEN PASTOR SANTOS
VIERNES 19:00 - 20:00S-106MARIA DEL CARMEN PASTOR SANTOS
Grupo t222/01/2024 - 10/05/2024JUEVES 18:00 - 19:00B04MARIA MANUELA FERNANDEZ RODRIGUEZ
JUEVES 19:00 - 20:00B04MARIA MANUELA FERNANDEZ RODRIGUEZ
VIERNES 19:00 - 20:00B04MARIA MANUELA FERNANDEZ RODRIGUEZ