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AMPARO M. GALLARDO MORENO
Curso 2008-2009
DEPARTAMENTO DE FÍSICA APLICADA
DESPACHO: A-110
E-mail : [email protected]
Tlf: 924289300 (89121)
FUNDAMENTOS FÍSICOS DE LA INGENIERÍA
CURSO Y TITULACIÓN: 1º DE INGENIERÍA QUÍMICA
BLOQUE I: FUNDAMENTOS DE MECÁNICA
I.0.- Algunas nociones básicas. Magnitud y cantidad. Representación de vectores. Operaciones básicas
con vectores. Sistema de unidades. Análisis dimensional.
I.1.- Cinemática y cinética de una partícula. Magnitudes fundamentales del movimiento. Clasificación
de movimientos. Concepto de movimiento relativo. Fuerza. Leyes de Newton.
I.2.- Trabajo y Energía. Definición de Trabajo. Energía cinética. Energía potencial. Principio de
conservación de la energía.
I.3.- Sistemas de partículas y conservación del momento. Segunda ley de Newton para un sistema de
partículas, momento lineal del sistema: teorema de conservación. Centro de masas. Sistema de
referencia centro de masas. Momento angular del sistema: teorema de conservación. Momentos
angulares orbital e interno (spin). (Masa reducida)
I.4.- El sólido rígido. Rotación. Velocidad y aceleración para el sólido rígido. Momento de inercia de
un sólido en rotación. Cálculo del momento de inercia, radio de giro. Teorema de Steiner. Ecuación
fundamental de rotación. Energía en la rotación.
BLOQUE II: FUNDAMENTOS DE ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO
II.0.- Nociones básicas. Campos escalares, representación. Vector gradiente, propiedades. Campos
vectoriales. Circulación. Flujo. Divergencia. Teorema de Ostrogradsky-Gauss. Rotacional de un
vector. Teorema de Stokes. Campos conservativos.
II.1.- Campo eléctrico. Ley de Coulomb. Principio de superposición, distribuciones de carga.
Intensidad del campo eléctrico. Flujo del campo eléctrico. Teorema de Gauss. Aplicación del teorema
de Gauss a una esfera con distribución volumétrica de carga.
II.2.- Potencial eléctrico. Energía potencial de una carga situada en un campo electrostático. Cálculo
de la energía potencial de una carga situada en un campo electrostático creado por otra carga. La
función potencial de un campo electrostático. Superficies equipotenciales. Potencial eléctrico de una
esfera con distribución volumétrica de carga. (Ecuación de Poisson).
II.3.- Conductores y dieléctricos. Condensadores. Distribución de carga en un conductor electrizado en
equilibrio. Campo eléctrico en las proximidades de un conductor cargado. Potencial de un conductor
en equilibrio. Campo y potencial creado por una esfera conductora en un punto. Capacidad de un
conductor. Condensadores, capacidad de un condensador, características de un condensador.
Dieléctricos. Polarización de un dieléctrico, vector polarización. Susceptibilidad eléctrica. (Vector
desplazamiento, ley de Gauss en un dieléctrico, primera ecuación de Maxwell).
II.4.- Corriente eléctrica y resistencia. Circuitos de corriente continua. Corriente eléctrica, movilidad
de portadores de carga. Intensidad de corriente eléctrica. Densidad de corriente eléctrica. Ley de Ohm,
conductividad resistividad y resistencia de un conductor. Resistencia equivalente. Efecto Joule. Fuerza
electromotriz. Ley de Ohm generalizada.
II.5.- Campo magnético. Líneas de fuerza de campo magnético. Unión electricidad y magnetismo,
interacciones eléctricas y magnéticas. Fuerza de Lorentz, vector inducción magnética. Acción de un
campo magnético sobre un circuito, momento magnético de una espira. Movimiento de una partícula
cargada en el interior de un campo magnético. Aplicación del movimiento de partículas cargadas:
acelerador de partículas, selector de velocidades, espectrómetro de masas.
II.6.- Fuentes del campo magnético. Ley de Biot y Savart. Aplicación: campo magnético creado por
una corriente rectilínea indefinida. Aplicación: campo magnético sobre el eje de un lazo de corriente.
Flujo magnético.
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II.7.- Inducción magnética. Corrientes inducidas, experiencias. Ley de Faraday y Lenz, tercera
ecuación de Maxwell. (Coeficiente de autoinducción).
II.8.- Corriente alterna. Fundamento de la corriente alterna. Fuerza electromotriz e intensidad de la
corriente alterna.
BLOQUE III: FUNDAMENTOS DE DINÁMICA DE FLUIDOS
III.1.- Estática de fluidos. Introducción, clasificación de la materia. Magnitudes de especial interés en
el estudio de fluidos. Ecuación fundamental de la estática de fluidos. Variación de la presión en el
interior de un fluido en equilibrio: teorema fundamental de la hidrostática, consecuencias del teorema
fundamental. Fuerzas contra un dique. Teorema de Pascal. Prensa hidráulica. Teorema de Arquímedes.
Medición de la presión
III.2.- Dinámica de fluidos. Clasificación lagrangiana y euleriana de un fluido en movimiento. Líneas
de corriente. Ecuación de continuidad. Ecuación de Bernoulli. Aplicaciones de la ecuación de
Bernoulli y la ecuación de continuidad.
CRITERIOS DE EVALUACIÓN
La evaluación se hará mediante un examen escrito que constará de dos partes: una teórica (5 puntos) y
otra práctica-problemas (5 puntos).
En la teoría, todas las magnitudes y expresiones que aparezcan deben ser correctamente explicadas:
una pregunta contestada (“correctamente”) sin la explicación suficiente se puntuará a la mitad.
En cuanto a los problemas, la realización mecánica (y “correcta”) de un problema sin la explicación
correspondiente hará que se contabilice el problema a la mitad.
Ambas notas (teoría y problemas) se sumarán siempre que se obtenga un mínimo de 2 puntos en
ambas partes, siendo imprescindible que la suma sea de 5 puntos para aprobar. Además, el alumno
debe demostrar en la realización de cada parte del examen que ha adquirido al menos un mínimo de
conocimientos en cada uno de los bloques en los que se divide la asignatura. Por ello, si la nota
mínima de 2 puntos en una parte se consigue resolviendo únicamente las cuestiones relativas a un
bloque, el alumno suspenderá la asignatura.
Se considerarán negativamente las faltas de ortografía así como los fallos graves en aspectos
matemáticos o físicos. Por ejemplo un aspecto físico importante es no incluir un tratamiento vectorial
en los desarrollos, cuando sea necesario.
Se harán 3 exámenes parciales. Si se aprueban, la nota de la asignatura será la media. Si se suspende
alguno de ellos (o todos) se presentará al examen de junio con los parciales suspensos
correspondientes. Si se suspenden dicha/s parte/s en junio, se suspende TODA la asignatura.
Para la nota final de actas se considera positivamente el interés y la participación del alumno en las
clases de teoría y problemas.
TUTORÍAS
Lunes, Martes y Miércoles 11:00 a 13:00.
BIBLIOGRAFÍA
S. Burbano de Ercilla, E. Burbano García, C. Gracia Muñoz. “Física General”. Ed. Mira Editores.
R.A. Serway. “Física”. Ed. Interamericana
M. Alonso, E.J. Finn. “Física”. Ed. Addison Wesley Iberoamericana.
F.W. Sears, M.W. Zemansky, H.D. Young. “Física Universitaria”. Ed. Fondo educativo
interamericano
P. A. Tipler. “Física” Ed. Reverté.
R. Resnick, D. Halliday. “Física”. Ed. CECSA.
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