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Agustín E. González Morales FUNDAMENTOS DE FÍSICA GENERAL Y X t t x y( x, t ) A sen 2 T TEMA I CÁLCULO VECTORIAL Magnitudes escalares y vectoriales Suma o composición de vectores Sistemas de referencia vectoriales. Componentes. Cosenos directores. Vectores unitarios Producto escalar de vectores Ángulo de dos vectores Perpendicularidad Proyección Producto vectorial Momento de un vector respecto a un punto. Momento respecto a un eje Derivación e integración vectorial Ejercicios TEMA II CINEMÁTICA Mecánica, Cinemática y Cinética Punto material. Móvil puntual. Sistema de referencia inercial Trayectoria, vector de posición y vector desplazamiento Velocidad Aceleración Componentes intrínsecas de la aceleración Movimientos rectilíneos Movimiento rectilíneo y uniforme (M.R.U.) Gráficas v-t y r-t del M.R.U. Movimiento rectilíneo y uniformemente acelerado (M.R.U.A.) Gráficas a-t, v-t y r-t del M.R.U.A. Lanzamiento vertical Movimiento circular El vector velocidad angular El vector aceleración angular Relación entre y a n Período y frecuencia Movimiento circular uniforme (M.C.U.) Movimiento circular uniformemente acelerado (M.C.U.A.) Composición de movimientos. Tiro parabólico Tiempo de vuelo Alcance Altura máxima Tiempo en alcanzar la altura máxima Ecuaciones paramétricas y cartesianas de la trayectoria Ángulo y módulo del vector velocidad en cada punto Parábola de seguridad Movimientos relativos Ejes en traslación Ejes en rotación Ejercicios TEMA III DINÁMICA DE UNA PARTÍCULA Introducción Leyes de Newton El principio de relatividad de Galileo y la 1ª ley de Newton Cantidad de movimiento o momento lineal 2ª ley de Newton Masa y peso. Reposo y equilibrio. Impulso mecánico Tercera ley de Newton. Acción y reacción Cinética del punto material Resistencia al deslizamiento Cuerpos apoyados en superficies Cuerpo apoyado en un plano inclinado sometido a una fuerza de tracción Método para determinar el coeficiente estático de rozamiento Varios cuerpos apoyados Cuerpos enlazados. Tensión Fuerza centrípeta en el movimiento curvilíneo Fuerzas ficticias: Fuerza de inercia y centrífuga Ejercicios TEMA IV DINÁMICA DE UN SISTEMA DE PARTÍCULAS Introducción a los sistemas de partículas Sistema de partículas. Sistemas discretos y continuos Fuerzas internas y externas Conservación de la cantidad de movimiento en sistemas aislados Interacción entre sistemas Centro de masas. Centro de gravedad Propiedades del centro de masas Centro de gravedad Sistema de referencia situado en el cdm Momento angular de una partícula Teorema del momento angular de una partícula Conservación del momento angular de una partícula Fuerzas centrales Teorema de las áreas Impulso angular Momento angular de un sistema de partículas Conservación del momento angular de un sistema de partículas Momento angular respecto al cdm Ejercicios TEMA V TRABAJO Y ENERGÍA Trabajo Potencia. Rendimiento Energía Energía cinética. Teorema de la energía cinética Fuerzas conservativas Energía potencial Energía potencial gravitatoria Energía potencial elástica Energía mecánica Sin rozamiento Con rozamiento Determinación de la fuerza conservativa mediante la energía potencial Campos escalares Gradiente Campos vectoriales Circulación Flujo Divergencia Rotacional Choques entre cuerpos Choque oblicuo Choque elástico Choque inelástico Choque no perfectamente elástico Choque central Ejercicios TEMA VI DINÁMICA DE ROTACIÓN DEL SÓLIDO RÍGIDO Sólido rígido Movimiento alrededor de un eje fijo Momento de Inercia Energía cinética de rotación Teorema de las figuras planas Momentos de inercia de cuerpos compuestos Teorema de Steiner o de los ejes paralelos Algunos momentos de inercia Radio de giro Momento angular total. Momento angular respecto a un eje Momento de una fuerza respecto a un punto y respecto a un eje Ecuación fundamental de la Dinámica de rotación Rodadura y deslizamiento Trabajo de rotación. Potencia Analogías entre la traslación y la rotación Ejercicios TEMA VII TERMODINÁMICA Sistemas termodinámicos. Paredes Variables o coordenadas termodinámicas Presión Volumen Temperatura Ecuación de estado. Equilibrio. Procesos reversibles Gases ideales. Leyes y ecuación de estado de los gases ideales Calor. Calor específico. Calor latente Trabajo termodinámico. Diagramas p–V Primer principio de la Termodinámica. Aplicaciones Procesos cíclicos Proceso isócoro Proceso isóbaro. Entalpía Proceso adiabático Procesos en gases ideales Energía interna de un gas ideal Procesos isóbaros en gases ideales. Fórmula de Meyer Procesos adiabáticos en gases ideales. Ecuaciones de Poisson Segundo principio de la Termodinámica. Máquina térmica. Entropía Necesidad del segundo principio de la termodinámica Conversión de calor en trabajo Enunciado del segundo principio de la termodinámica Máquina térmica Rendimiento Entropía S Cálculo de las variaciones de entropía en procesos reversibles Proceso reversible y adiabático Proceso reversible e isotermo Proceso reversible no isotermo Cálculo de las variaciones de entropía en procesos irreversibles Cálculo de las variaciones de entropía en los cambios de fase. Medida del desorden Entropía de fusión Entropía de vaporización La entropía como medida del desorden Ciclo de Carnot Rendimiento del ciclo de Carnot Máquinas frigoríficas y bombas térmicas Eficiencia de una máquina frigorífica Eficiencia de una bomba térmica Ejercicios TEMA VIII CAMPO GRAVITATORIO Y ELECTROSTÁTICO Concepto de campo gravitatorio y eléctrico Intensidad del campo gravitatorio y eléctrico Intensidad del campo gravitatorio: g Intensidad del campo eléctrico: E Representaciones gráficas Leyes de Kepler Ley de gravitación universal Ley de Coulomb Campos creados por una o varias masas o cargas puntuales Potencial y energía potencial gravitatoria Velocidad de escape. Órbitas Velocidad de escape Órbitas Órbita circular Órbita elíptica Órbita parabólica Órbita hiperbólica Potencial y energía potencia eléctrica Teorema de Gauss Teorema de Gauss para el campo gravitatorio Teorema de Gauss para el campo eléctrico Dieléctricos y conductores Dieléctricos Conductores Inducción electrostática Conductor cargado en equilibrio electrostático con una cavidad interior Conductor descargado con una carga situada dentro de una cavidad interior Ejercicios TEMA IX ELECTROMAGNETISMO Electromagnetismo. Imanes y corrientes Fuerza magnética. Ley de Lorentz Movimiento de una partícula cargada dentro de un campo magnético uniforme Espectrógrafo de masas. Ciclotrón Campo magnético. Ley de Biot y Sabart. Permeabilidad magnética Momento magnético. Galvanómetro Campo creado por una corriente rectilínea indefinida Fuerzas entre corrientes paralelas. Amperio Campo creado por una espira circular uniforme, un solenoide abierto y un solenoide cerrado Espira circular Solenoide abierto Solenoide cerrado Circulación del campo magnético. Ley de Ampere. Corriente de desplazamiento de Maxwell Ejercicios TEMA X INDUCCIÓN ELECTROMAGNÉTICA Flujo magnético a través de una superficie cerrada Experiencias de Faraday–Henry Fuerzas electromotriz inducida. Ley de Faraday–Henry. Corriente inducida. Carga inducida Ley de Lenz Generalización de la Ley de Faraday–Henry Autoinducción Coeficiente de autoinducción L. Inductancia de una bobina de n espiras F.e.m. de autoinducción Caía de tensión en una bobina Corrientes de cierre y apertura Energía magnética almacenada en una bobina. Densidad de energía de un campo electromagnético Inducción mutua Transformadores Fundamentos de la generación de la corriente alterna Ejercicios TEMA XI ONDAS Movimiento vibratorio armónico Energías potencial y cinética en el M.V.A. Movimiento ondulatorio Tipos de ondas Ecuación del movimiento ondulatorio Fase Periodicidad Ecuación general de ondas Velocidad de propagación de las ondas Energía asociada al movimiento ondulatorio Intensidad del movimiento ondulatorio Atenuación de las ondas armónicas mecánicas esféricas Absorción de ondas Principio de Huygens Reflexión Refracción Interferencias Ondas estacionarias Difracción Polarización Intensidad sonora. Tono. Timbre Efecto Doppler Características y espectro de las ondas electromagnéticas Ejercicios ÍNDICE ALFABÉTICO
