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GUÍA DE APRENDIZAJE DE LA ASIGNATURA FÍSICA II SICA II_2011... · PDF fileTodo alumno que quiera cursar la asignatura de Física II debe tener conocimientos previos de ... Tema

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    GUA DE APRENDIZAJE DE LA ASIGNATURA FSICA II

    UNIVERSIDAD POLITCNICA DE MADRID

    ESCUELA TCNICA SUPERIOR DE INGENIEROS DE MINAS

    TITULACIONES:

    o GRADUADO EN INGENIERA EN TECNOLOGA MINERA o GRADUADO EN INGENIERA EN RECURSOS

    ENERGTICOS, COMBUSTIBLES Y EXPLOSIVOS o GRADUADO EN INGENIERA GEOLGICA

    * * * o GRADUADO EN INGENIERA DE LA ENERGA

    Informacin para el Alumno

  • 2

    ANEXO II

    Gua de Aprendizaje Informacin al estudiante

    Datos Descriptivos

    ASIGNATURA: Fsica II

    MATERIA: -----

    CRDITOS EUROPEOS: 6

    CARCTER: Bsica

    TITULACIN:

    Graduado en Ingeniera en Tecnologa Minera

    Graduado en Ingeniera de los Recursos Energticos, Combustibles y Explosivos

    Graduado en Ingeniera Geolgica

    Graduado en Ingeniera de la Energa

    CURSO/SEMESTRE Curso 1/ Semestre 2

    ESPECIALIDAD: -----

    CURSO ACADMICO Primero

    PERIODO IMPARTICION

    Septiembre- Enero Febrero - Junio

    x

    IDIOMA IMPARTICIN

    Slo castellano

    Slo ingls Ambos

  • 3

    DEPARTAMENTO: Fsica Aplicada a los Recursos Naturales

    PROFESORADO

    NOMBRE Y APELLIDO (C = Coordinador) DESPACHO Correo electrnico

    Ana Isabel Bayn 402 [email protected]

    Rafael Medina (C) 410 [email protected]

    Miguel ngel Porras 408 [email protected]

    Andrs Varad 403 [email protected]

    Pedro Vilarroig 407 [email protected]

    Antonio Hidalgo 411 [email protected]

    CONOCIMIENTOS PREVIOS REQUERIDOS PARA PODER SEGUIR CON NORMALIDAD LA ASIGNATURA

    ASIGNATURAS SUPERADAS

    Fsica I

    OTROS RESULTADOS DE APRENDIZAJE NECESARIOS

    Derivacin e integracin de funciones

    Conocimientos previos recomendados

    Todo alumno que quiera cursar la asignatura de Fsica II debe tener conocimientos

    previos de Fsica I. Sera conveniente adems el dominio de la derivacin de funciones y de

    la integracin en una variable.

    Simultneamente al desarrollo de la asignatura deber seguir la asignatura de Clculo II

    que le aportar las herramientas necesarias de clculo en derivadas parciales e integracin

    en varias variables necesarias para un mejor seguimiento de la asignatura.

  • 4

    Objetivos de Aprendizaje

    COMPETENCIAS Y NIVEL ASIGNADOS A LA ASIGNATURA

    Cdigo(*) COMPETENCIA NIVEL

    F4

    Comprensin y dominio de los conceptos bsicos sobre las leyes generales de la mecnica, termodinmica, campos y ondas y electromagnetismo y su aplicacin para la resolucin de problemas propios de la ingeniera.

    Anlisis, sntesis

    CE10 Aplicar los conocimientos generales de fsica a problemas en Ingeniera.

    Aplicacin

    CE13

    Comprender los fundamentos fsicos relacionados con las vibraciones y las ondas y su aplicacin a la acstica y la ptica en el marco de las aplicaciones energticas.

    Conoci-miento

    CE14 Aplicar los conceptos de la teora de campos a problemas en Ingeniera.

    Anlisis, sntesis

    (*) F: Cdigo segn competencias profesionales necesarias para ejercer la profesin (BOE de 9/02/2009); CE: Competencias especficas segn documento de la titulacin de Graduado en Ingeniera de la Energa

    Los Resultados de Aprendizaje Globales (RAG) de la asignatura son los siguientes:

    Cdigo RESULTADOS DE APRENDIZAJE GLOBALES DE LA

    ASIGNATURA

    RAG1 Comprender los fundamentos del tratamiento cientfico de los fenmenos naturales.

    RAG2 Conocer los modelos matemticos fundamentales utilizados en la teora de campos y aplicarlos al estudio del campo electrosttico y gravitatorio.

    RAG3 Comprender los fundamentos fsicos relacionados con las vibraciones y las ondas y su aplicacin a la acstica y la ptica para poder abordar problemas en ingeniera.

    RAG4 Conocer los principios de la fsica cuntica.

    RAG5 Adquirir las tcnicas necesarias para poder plantear, analizar y resolver problemas.

    RAG6 Aplicar las tcnicas experimentales correspondientes.

  • 5

    Estos resultados globales se desarrollan de manera concreta en los siguientes

    Resultados de Aprendizaje Evaluables (RA):

    Cdigo RESULTADOS DE APRENDIZAJE DE LA ASIGNATURA

    RA1 Aplicar las ecuaciones del movimiento vibratorio a sistemas mecnicos simples.

    RA2 Comprender y aplicar los principios que rigen la propagacin de las ondas en distintos medios materiales.

    RA3 Aplicar los principios bsicos de la acstica y la ptica.

    RA4 Comprender por qu se hace necesaria la descripcin cuntica de algunos fenmenos.

    RA5 Analizar el concepto de campo y su relacin con la geometra y los fenmenos fsicos.

    RA6 Describir un campo newtoniano y conocer los campos ms caractersticos.

    RA7 Aplicar las leyes del campo gravitatorio para describir el movimiento de los cuerpos en l.

  • 6

    Contenidos y Actividades de Aprendizaje

    CONTENIDOS ESPECFICOS (TEMARIO)

    TEMA APARTADO Indicadores

    Relacionados

    Tema 1. Vibraciones mecnicas.

    1.1. Ecuaciones del movimiento vibratorio T1_1

    1.2. Movimiento armnico simple T1_1

    1.3. Oscilador armnico amortiguado T1_1

    1.4. Vibraciones forzadas. Resonancia T1_1

    1.5. Vibraciones en sistemas de varios grados de libertad

    T1_1

    1.6. Aplicacin a sistemas mecnicos simples

    T1_1

    Tema 2. Ondas

    2.1. Ondas unidimensionales T2_1

    2.2. Ondas tridimensionales T2_1

    2.3. Ecuacin de ondas T2_1

    2.4. Ondas planas y esfricas T2_1

    2.5. Ondas armnicas. Frentes de ondas y velocidad de fase

    T2_1

    2.6. Superposicin de ondas T2_1

    2.7. Ondas estacionarias T2_1

    2.8. Ondas no armnicas. Paquetes de onda. Velocidad de grupo

    T2_1

    2.9. Reflexin y refraccin T2_1

    2.10. Ley de Snell y reflexin total T2_1

    2.11. Fenmenos de interferencia y difraccin

    T2_1

    Tema 3. Acstica

    3.1. Ondas en una cuerda tensa T3_1

    3.2. Ondas en slidos elsticos T3_1

    3.3. Ondas sonoras o de presin en un gas

    T3_1

    3.4. Velocidad del sonido T3_1

    3.5. Intensidad de las ondas sonoras T3_1

    3.6. Efecto Doppler T3_1

    Tema 4. ptica

    4.1. ptica ondulatoria y ptica geomtrica

    T4_1

    4.2. Velocidad de la luz. ndice de refraccin

    T4_1

    4.3. Transversalidad de las ondas luminosas. Polarizacin de la luz

    T4_1

    4.4. Intensidad de las ondas luminosas T4_1

    4.5. Reflexin y refraccin de la luz T4_1

    4.6. Polarizacin por reflexin T4_1

    4.7. Reflexin y refraccin en superficies esfricas

    T4_1

    4.8. Instrumentos pticos T4_1

  • 7

    Tema 5. Fsica cuntica

    5.1. Orgenes y fundamentos de la fsica cuntica

    T5_1

    5.2. Fundamentos matemticos: operadores y valores propios

    T5_1

    5.3. Dualidad onda-corpsculo. La doble rendija. Principio de indeterminacin de Heisenberg

    T5_1

    5.4. Funcin de probabilidad. Longitud de onda de De Broglie

    T5_1

    5.5. Ecuacin de Schrdinger. Estados estacionarios. El operador Hamiltoniano

    T5_1

    5.6. Partcula libre, escaln, barrera y pozo de potencial. Oscilador armnico

    T5_1

    5.7. Cuantizacin del momento angular T5_1

    5.8. El tomo de hidrgeno T5_1

    5.9. tomos y molculas T5_1

    5.10. Ncleos y partculas elementales. Principio de exclusin de Pauli

    T5_1

    Tema 6. Campos escalares y vectoriales

    6.1. Concepto de Campo. Tipos de Campos. Representacin

    T6_1

    6.2. Derivada direccional T6_1

    6.3. Gradiente de un campo escalar T6_1

    6.4. Circulacin y rotacional de un campo vectorial

    T6_1

    6.5. Flujo y divergencia de un campo vectorial

    T6_1

    6.6. Teoremas de Stokes y de Ostrogradski-Gauss

    T6_1

    6.7. Campos conservativos. Potencial T6_1

    Tema 7. Campos Newtonianos

    7.1. Ley del inverso del cuadrado de la distancia

    T7_1

    7.2. Potencial. Energa potencial T7_1

    7.3. Principio de superposicin de campos y potenciales

    T7_1

    7.4. Teorema de Gauss T7_1

    7.5. Ecuaciones de Poisson y Laplace T7_1

    7.6. Campo y potencial gravitatorios T7_1

    7.7. Campo y potencial electrostticos T7_1

    Tema 8. Gravitacin

    8.1. Ley de gravitacin universal T8_1

    8.2. Leyes de Kepler T8_1

    8.3. rbitas de planetas y satlites T8_1

    8.4. Masas inercial y gravitatoria T8_1

    8.5. Aceleracin de la gravedad en la tierra. Efecto de la rotacin

    T8_1

  • 8

    BREVE DESCRIPCIN DE LAS MODALIDADES ORGANIZATIVAS

    UTILIZADAS Y METODOS DE ENSEANZA EMPLEADOS

    CLASES DE TEORA

    Los profesores de este Departamento entienden que la

    enseanza de la fsica debe ensearse en un contexto prctico. Esto significa que los conceptos tericos vendrn acompaados por ejemplos y aplicaciones prcticas.

    El alumno debe tomar apuntes de lo que el profesor explica en clase, complementndolas con la documentacin facilitada y la bibliografa recomendada.

    CLASES DE

    PROBLEMAS

    No habr en el calendario clases especficas de teora o de

    problemas, sino que los problemas irn intercalados con los conocimientos tericos. El profesor proporcionar en cada bloque un conjunto de problemas, alguno de los cules se solucionarn en clase y el resto quedar como trabajo del alumno, de forma individual o en grupo reducido.

    PRCTICAS

    Se desarrollarn dos sesiones de prcticas de Laboratorio,

    de dos horas de duracin, en las que el alumno realizar los experimentos propuestos y tomar las medidas necesarias, con las que elaborar los informes posteriores. Al alumno s