Ingeniería Matemática

Grado y Doble Grado. Curso 2019/2020.

FÍSICA: MECÁNICA Y ONDAS - 800686

Curso Académico 2019-20

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 fisica 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.
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
FORMACION BASICAFÍSICA

Grupos

Clases prácticas
GrupoPeriodosHorariosAulaProfesor
Grupo m127/01/2020 - 14/05/2020JUEVES 12:30 - 13:30B03MARCO CASTRILLON LOPEZ
Grupo m227/01/2020 - 14/05/2020MIÉRCOLES 11:00 - 12:00B04MARIA DEL CARMEN TORO Y LLACA
Grupo m327/01/2020 - 14/05/2020JUEVES 11:30 - 12:30B16JESUS ILDEFONSO DIAZ DIAZ
Grupo t127/01/2020 - 14/05/2020MIÉRCOLES 16:00 - 17:00B03MARIA DEL CARMEN PASTOR SANTOS
Grupo t227/01/2020 - 14/05/2020MIÉRCOLES 18:00 - 19:00B04ANTONIO LEONARDO BRU ESPINO
Grupo t327/01/2020 - 14/05/2020JUEVES 17:00 - 18:00B16HECTOR LAMOLDA ORDOÑEZ


Clases teóricas
GrupoPeriodosHorariosAulaProfesor
Grupo m127/01/2020 - 14/05/2020LUNES 12:00 - 13:00B03MARCO CASTRILLON LOPEZ
MIÉRCOLES 12:00 - 13:00B03MARCO CASTRILLON LOPEZ
VIERNES 12:00 - 13:00B03MARCO CASTRILLON LOPEZ
Grupo m227/01/2020 - 14/05/2020LUNES 11:00 - 12:00B04MARIA DEL CARMEN TORO Y LLACA
MARTES 12:30 - 13:30B04MARIA DEL CARMEN TORO Y LLACA
VIERNES 11:00 - 12:00B04MARIA DEL CARMEN TORO Y LLACA
Grupo m327/01/2020 - 14/05/2020MARTES 11:30 - 12:30B16JESUS ILDEFONSO DIAZ DIAZ
MIÉRCOLES 13:00 - 14:00B16JESUS ILDEFONSO DIAZ DIAZ
VIERNES 13:00 - 14:00B16JESUS ILDEFONSO DIAZ DIAZ
Grupo t127/01/2020 - 14/05/2020LUNES 16:00 - 17:00B03MARIA DEL CARMEN PASTOR SANTOS
MARTES 16:00 - 17:00B03MARIA DEL CARMEN PASTOR SANTOS
VIERNES 16:00 - 17:00B03MARIA DEL CARMEN PASTOR SANTOS
Grupo t227/01/2020 - 14/05/2020LUNES 18:00 - 19:00B04ANTONIO LEONARDO BRU ESPINO
MARTES 18:00 - 19:00B04ANTONIO LEONARDO BRU ESPINO
JUEVES 18:00 - 19:00B04ANTONIO LEONARDO BRU ESPINO
Grupo t327/01/2020 - 14/05/2020MARTES 17:00 - 18:00B16HECTOR LAMOLDA ORDOÑEZ
MIÉRCOLES 18:00 - 19:00B16HECTOR LAMOLDA ORDOÑEZ
VIERNES 18:00 - 19:00B16HECTOR LAMOLDA ORDOÑEZ