Download PROGRAMA Y NORMAS DE LA ASIGNATURA FÍSICA GENERAL

Departamento de Física Aplicada
Universidade de Vigo
PROGRAMA Y NORMAS DE LA ASIGNATURA
FÍSICA GENERAL
TITULACION: INGENIERO INDUSTRIAL
CENTRO: E.T.S.E.I. de Vigo
CURSO ACADEMICO: 2002/2003
CARGA DOCENTE:
13,5 CRÉDITOS
:
PROFESORADO
Juan M. Pou Saracho
Ramón F. Soto Costas
Félix Pardo Aguirre
Jorge Luis Arias Otero
Domingo Montes Pérez
Jesús M. Torres Palenzuela
Javier Vijande López
Betriz Estévez de Cominges
HORARIO DE TUTORÍAS
Lunes 11-14 y 16-19
Martes 15-21
Miércoles 11-14 y 16-19
Martes 15-21
PARTE 1: VECTORES Y CAMPOS
Curso 2002-2003 pág. 1
TEMA 1.- VECTORES
1.- Magnitudes escalares y vectoriales.
1.2.- Operaciones con vectores.
1.3.- Producto escalar y vectorial de dos vectores.
1.4.- Producto mixto y doble producto vectorial de tres vectores.
2.- Derivación de vectores.
3.- Vectores deslizantes.
3.1.- Momento de un vector deslizante con respecto a un punto.
3.2.- Momento de un vector deslizante con respecto a un eje.
3.3.- Sistemas de vectores deslizantes.
3.3.1.- Invariantes de un sistema de vectores deslizantes.
3.3.2.- Eje central de un sistema de vectores deslizantes.
3.3.3.- Sistemas de vectores deslizantes equivalentes.
3.3.4.- Sistemas de vectores deslizantes concurrentes. Teorema de
Varignon.
3.3.5.- Sistemas de vectores deslizantes paralelos. Centro del sistema.
3.3.6.- Reducción de un sistema de vectores deslizantes cualquiera.
TEMA 2.- NOCIONES SOBRE TEORÍA DE CAMPOS
1.- Campos escalares y campos vectoriales.
2.- Circulación de un campo vectorial a lo largo de una línea.
3.- Campos vectoriales conservativos. Potencial.
4.- Campos centrales. Campos newtonianos.
5.- Flujo de un vector a través de una superficie. Teorema de Gauss.
Curso 2002-2003 pág. 2
PARTE 2: INTRODUCCIÓN A LA MECÁNICA RACIONAL
TEMA 3.- CINEMÁTICA DEL PUNTO
1.- Objeto de la cinemática.
2.- Espacio y tiempo. Reposo y movimiento.
3.- Trayectoria. El vector velocidad.
4.- El vector aceleración.
5.- Sistema de referencia intrínseco: componentes de la velocidad y la aceleración.
6.- Velocidad areolar.
7.- Estudio de algunos tipos de movimientos: rectilíneo uniforme, rectilíneo acelerado
y circular.
TEMA 4.- CONCEPTOS Y PRINCIPIOS FUNDAMENTALES DE LA
MECÁNICA
1.- Introducción.
2.- Espacio y tiempo.
3.- Punto material y sistema de puntos materiales.
4.- Postulado de la relatividad de Galileo.
5.- Concepto de fuerza.
6.- Leyes del movimiento.
7.- Principio de superposición o de independencia de las fuerzas.
8.- Peso. Masa gravitatoria y masa inercial.
TEMA 5.- DINÁMICA DEL PUNTO
1.- Cantidad de movimiento e impulso.
2.- Momento de la cantidad de movimiento.
3.- Trabajo y potencia.
4.- Energía cinética.
5.- Energía potencial.
6.- Teorema conservación de la energía.
7.- Trabajo y energía en el campo gravitatorio.
TEMA 6.- DINÁMICA DE LOS SISTEMAS DE PUNTOS
1.- Sistemas de puntos. Fuerzas internas y externas.
2.- Ecuaciones del movimiento.
3.- Cantidad de movimiento e impulso.
4.- Centro de masas de un sistema de puntos.
5.- Momento cinético de un sistema de puntos.
6.- Energía cinética de un sistema de puntos.
7.- Expresión general de la energía de un sistema de puntos. Conservación.
TEMA 7.- INTRODUCCIÓN A LA DINÁMICA DEL SÓLIDO RÍGIDO
Curso 2002-2003 pág. 3
1.- Introducción. Centro de gravedad.
2.- Momento cinético de un sólido rígido.
3.- Ecuación del movimiento de un sólido rígido alrededor de un eje fijo.
4.- Energía cinética de rotación.
5.- Trabajo realizado al girar un sólido alrededor de un eje.
6.- Cálculo de momentos y productos de inercia. Teorema de Steiner.
TEMA 8.- ESTÁTICA
1.- Estática del punto material libre.
2.- Equilibrio de un punto material sometido a ligaduras.
3.- Estática de los sistemas de puntos materiales.
4.- Rozamiento entre sólidos.
5.- Cuñas.
6.- Tornillos de rosca cuadrada.
7.- Rozamiento en correas.
PARTE 3: VIBRACIONES
TEMA 9.- INTRODUCCIÓN A LAS VIBRACIONES MECÁNICAS
1.- Introducción
2.- Movimientos periódicos.
3.- Movimiento armónico simple (m.a.s.).
4.- Representación del m.a.s. mediante un vector rotatorio.
5.- Oscilaciones libres amortiguadas.
6.- Oscilaciones forzadas.
7.- Resonancia.
8.- Potencia disipada en las oscilaciones forzadas.
9.- Composición de dos movimientos armónicos simples.
9.1.- Composición de dos m.a.s. sobre la misma base.
9.2.- Composición de dos m.a.s. sobre bases perpendiculares.
PARTE 4: FUNDAMENTOS DE LA ÓPTICA
TEMA 10.-
NATURALEZA Y PROPAGACIÓN DE LA LUZ
1.- Naturaleza de la luz.
2.- Velocidad de la luz y su medida.
3.- Principios de la óptica geométrica.
4.- Reflexión y refracción de la luz.
Curso 2002-2003 pág. 4
5.- Ángulo límite. Reflexión total.
TEMA 11.-
SISTEMAS ÓPTICOS.
1.- Dioptrios.
1.1.- Dioptrio esférico.
1.2.- Dioptrio plano.
2.- Marcha de la luz a través de una lámina de caras paralelas.
3.- Marcha de la luz a través de un prisma.
4.- Sistemas ópticos centrados.
5.- Elementos cardinales.
6.- Fórmulas para los sistemas centrados.
7.- Aumento lateral y aumento angular.
8.- Relaciones de conjugación y aumento.
9.- Combinación de sistemas ópticos centrados.
TEMA 12.-
LENTES Y ESPEJOS.
1.- Lentes esféricas.
2.- Centro óptico de una lente.
3.- Lentes delgadas. Trazado de rayos.
4.- Asociación de lentes delgadas.
5.- Espejos.
TEMA 13.-
INSTRUMENTOS ÓPTICOS
1.- El ojo como instrumento óptico.
1.1.- Adaptación y acomodación.
1.2.- Defectos de la visión.
1.3.- Poder separador del ojo.
2.- La lupa.
3.- El microscopio.
4.- El anteojo. Los binoculares.
5.- El telescopio reflector.
6.- La cámara fotográfica.
PARTE 5:FUNDAMENTOS DE LA ELECTRICIDAD
Curso 2002-2003 pág. 5
TEMA 14.-
ELECTROSTÁTICA. EL CAMPO ELÉCTRICO EN EL VACÍO.
1.- Carga eléctrica.
2.- Fuerzas entre cargas puntuales. Ley de Coulomb.
3.- El campo eléctrico.
4.- El potencial electrostático.
5.- Conductores y aislantes.
6.- Ley de Gauss. Aplicaciones.
7.- Capacitores. Asociación de condensadores.
8.- El dipolo eléctrico.
9.- Acciones del campo eléctrico sobre un dipolo.
TEMA 15.-
ENERGÍA ELECTROSTÁTICA.
1.- Introducción.
2.- Energía potencial de un grupo de cargas puntuales.
3.- Energía de un condensador cargado.
4.- Densidad de energía en el campo electrostático.
TEMA 16.-
CORRIENTE CONTINUA.
1.- Corriente eléctrica.
2.- Intensidad de corriente. Densidad de corriente.
3.- Ley de Ohm. Conductividad. Asociación de resistencias.
4.- Ley de Joule.
5.- Generador eléctrico. Fuerza electromotriz.
PARTE 6: FUNDAMENTOS DEL MAGNETISMO
TEMA 17.-
MAGNETOSTÁTICA. EL CAMPO MAGNÉTICO EN EL VACÍO.
1.- Introducción.
2.- Fuerza magnética sobre una carga en movimiento. Inducción magnética.
3.- Acción del campo magnético sobre un elemento de corriente.
4.- Acción del campo magnético sobre una espira por la que circula una corriente.
5.- Campo magnético creado por un elemento de corriente.
6.- Ley de Ampère de la circulación.
7.- Flujo magnético.
8.- Fuerzas entre corrientes paralelas. El amperio.
TEMA 18.-
CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS DEPENDIENTES DEL
TIEMPO.
Curso 2002-2003 pág. 6
1.- Introducción.
2.- Ley de inducción de Faraday y Lenz.
3.- Corrientes de Foucault.
4.- Inducción mutua.
5.- Autoinducción.
6.- Energía del campo magnético.
PARTE 7: INTRODUCCIÓN A LA TERMODINÁMICA
TEMA 19.-
TERMODINÁMICA. CONCEPTOS GENERALES.
1.- Introducción.
2.- Sistema termodinámico.
3.- Equilibrio termodinámico.
4.- Variables y funciones de estado de un sistema. Ecuaciones de estado.
5.- Procesos cuasi-estáticos. Reversibilidad e irreversibilidad.
6.- Principio cero de la termodinámica.
7.- Concepto de temperatura.
8.- Medida de la temperatura. Termómetros. Tipos.
TEMA 20.-
PRIMER PRINCIPIO DE LA TERMODINÁMICA.
1.- Trabajo y calor.
2.- Trabajo adiabático. Función energía interna.
3.- Primer principio de la Termodinámica.
4.- Capacidad calorífica. Caloría.
TEMA 21.-
SEGUNDO PRINCIPIO DE LA TERMODINÁMICA.
1.- Necesidad de un criterio de evolución.
2.- Flujo calorífico cuasi-estático. Foco calorífico
3.- Transformación de trabajo en calor y viceversa. Motor térmico.
4.- Segundo principio de la termodinámica. Enunciados de Kelvin-Planck y de
Clausius.
5.- Temperatura termodinámica.
6.- Teorema de Clausius.
7.- Concepto de Entropía.
8.- Principio del incremento de la entropía del Universo.
9.- Diagrama T-S.
10.-Ciclo de Carnot.
PARTE 8: INTRODUCCIÓN A LA ESTRUCTURA DE LA MATERIA
Curso 2002-2003 pág. 7
TEMA 22.-
GASES.
1.- Introducción.
2.- Ecuaciones válidas para gases en general.
3.- Definición de gas perfecto.
4.- Gases perfectos.
TEMA 23.-
FLUIDOS
1.- Concepto de fluido. Propiedades.
2.- Estática de fluidos incompresibles. Teorema fundamental de la hidrostática.
3.- Aplicaciones de la hidrostática
3.1.- Equilibrio de varios fluidos.
3.2.- Principio de Pascal.
3.3.- Principio de Arquímedes.
4.- Equilibrio de cuerpos sumergidos y flotantes.
5.- Estática de fluidos compresibles.
6.- Propiedades moleculares de los líquidos.
6.1.- Energía superficial. Tensión superficial.
6.2.- Presión debida ala curvatura. Ley de Laplace.
6.3.- Ángulo de contacto.
6.4.- Capilaridad. Ley de Jurin.
TEMA 24.-
SÓLIDOS
1.- Estructura de los sólidos.
2.- Propiedades de los sólidos
Curso 2002-2003 pág. 8
Departamento de Física Aplicada
Universidade de Vigo
AÑO ACADÉMICO: 2002-2003
PRÁCTICAS DE LABORATORIO
1.- TEORÍA DE ERRORES. ERRORES ALEATORIOS. TIEMPO DE
REACCIÓN.
2.- DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD DE UN MATERIAL.
3.- CINEMÁTICA. CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA MECÁNICA.
4.- PÉNDULO SIMPLE. GRAVEDAD.
5.- MOMENTOS DE INERCIA (I).
6.- MOMENTOS DE INERCIA (II). TEOREMA DE STEINER.
7.- VIBRACIONES MECÁNICAS. OSCILACIONES AMORTIGUADAS
Y FORZADAS.
8.- ÓPTICA.
9.- CORRIENTE CONTINUA.
10.- CARGA Y DESCARGA DE UN CONDENSADOR.
11.- CALORIMETRÍA. CALOR LATENTE DE FUSIÓN DEL HIELO.
12.- CALIBRACIÓN DE UN TERMOPAR.
Duración estimada de cada práctica: 2horas.
Curso 2002-2003 pág. 9
BIBLIOGRAFÍA
BIBLIOGRAFÍA - TEORÍA







APUNTES DE FÍSICA GENERAL, M. Pérez-Amor.
FÍSICA, P.A. Tipler, Ed. Reverté (dos tomos).
FÍSICA CLÁSICA Y MODERNA, W. E. Gettys, Ed. McGraw Hill.
FÍSICA. Serway, Beichner, Ed. McGraw Hill (dos tomos).
MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS, F. P. Beer, E. R. Johnston, Ed.
McGraw Hill (dos tomos).
FÍSICA, Alonso y Finn, Ed. Adison Wesley Iberoamericana.
FÍSICA, CURSO UNIVERSITARIO, Sears, Zemansky, Young, Fredman. Ed.
Adison Wesley Longman.
BIBLIOGRAFÍA - PROBLEMAS








PROBLEMAS DE FÍSICA GENERAL, Gullón-López R., (vol. I al IV), Ed. Romo.
PROBLEMAS DE FÍSICA GENERAL, Volkenshtein, Ed. MIR.
PROBLEMAS SELECCIONADOS DE FÍSICA ELEMENTAL, Bujovisev, Ed.
MIR.
FÍSICA GENERAL, Bueche, Ed. McGraw Hill.
PROBLEMAS DE FÍSICA, Figuera Andu, Ed. S.A.E.T.A.
PROBLEMAS DE FÍSICA, Kosel, Ed. MIR.
PROBLEMAS DE FÍSICA, Bernudes y Jal, Ed. R.A.E.C.
MECÁNICA TEÓRICA, Murray R. Spiegel, serie Schaum, Ed. McGraw Hill.
Curso 2002-2003 pág. 10
NORMAS DE LA ASIGNATURA Y EVALUACIÓN DE LOS ALUMNOS

LA DOCENCIA DE LA ASIGNATURA SE LLEVA A CABO MEDIANTE
TRES MÉTODOS: CLASES TEÓRICAS, CLASES DE PROBLEMAS Y
PRÁCTICAS DE LABORATORIO.
EVALUACIÓN DE CONTENIDOS TEÓRICOS Y PROBLEMAS:

LOS CONTENIDOS DE LA ASIGNATURA SE DIVIDEN EN DOS PARTES
(PARCIALES).

LA EVALUACIÓN DE LOS CONOCIMIENTOS TEÓRICOS ALCANZADOS
POR EL ALUMNO Y DE LA CAPACIDAD DEL MISMO PARA LA
RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS PRÁCTICOS SE LLEVARÁ A CABO POR
MEDIO DE EXÁMENES INDIVIDUALES, PRESENCIALES Y ESCRITOS.

EL EXAMEN DEL 2o PARCIAL COINCIDIRÁ CON EL EXAMEN FINAL
DE JUNIO.

LOS EXÁMENES CONSTARÁN DE PREGUNTAS TEÓRICAS, TEÓRICOPRÁCTICAS Y DE PROBLEMAS PRÁCTICOS.

PARA LA RESOLUCIÓN DE LOS PROBLEMAS PRÁCTICOS SE
PERMITIRÁ, ÚNICA Y EXCLUSIVAMENTE, UTILIZAR LOS APUNTES
OFICIALES DE LA CÁTEDRA, UN LIBRO DE TEORÍA Y LOS APUNTES
MANUSCRITOS DE CLASE DEBIDAMENTE ENCANUTILLADOS O
ENCUADERNADOS. NO SE PERMITEN NI COLECCIONES, NI LIBROS
DE PROBLEMAS. EN NINGÚN CASO SE ACEPTARÁ EL USO DE HOJAS
SUELTAS.

PARA LA CONTESTACIÓN A LAS PREGUNTAS TEÓRICAS Y TEÓRICOPRÁCTICAS NO SE PERMITIRÁ UTILIZAR NINGÚN MATERIAL.

DURANTE LA REALIZACIÓN DE LOS EXÁMENES NO SE PERMITIRÁ
LA UTILIZACIÓN DE CALCULADORAS, ORDENADORES PERSONALES
TELÉFONOS MÓVILES O EQUIPOS SIMILARES.
Curso 2002-2003 pág. 11

PARA APROBAR UN EXAMEN ES NECESARIO OBTENER UN MÍNIMO
DE 5 PUNTOS DE MEDIA SOBRE UN MÁXIMO DE 10.

EN CASO DE HABER ALCANZADO EN EL PRIMER EXAMEN PARCIAL
DE FEBRERO UNA NOTA MÍNIMA DE 4 PUNTOS, SE GUARDARÁ
APROBADO O COMPENSABLE HASTA LA CONVOCATORIA DE
SEPTIEMBRE SI EL ALUMNO SE PRESENTA AL SEGUNDO PARCIAL
DE LA CONVOCATORIA DE JUNIO Y SI EN EL CONJUNTO DE LAS 4
PRUEBAS DE SEGUIMIENTO SE ALCANZA UN MÍNIMO DE 0,2
PUNTOS.

SE GUARDAN PARCIALES APROBADOS O COMPENSABLES EN EL
EXAMEN OFICIAL DE LA CONVOCATORIA DE JUNIO HASTA LA
CONVOCATORIA DE SEPTIEMBRE, SI EN EL CONJUNTO DE LAS 4
PRUEBAS DE SEGUIMIENTO SE ALCANZA UN MÍNIMO DE 0,2
PUNTOS.

LOS EXÁMENES SUSPENSOS EN JUNIO O SEPTIEMBRE, SE PODRÁN
COMPENSAR SI SU NOTA MEDIA ES SUPERIOR A 4.

LA NOTA FINAL SE OBTENDRÁ DE LA SIGUIENTE FORMA:
[(Nota del 1er parcial + nota del 2º parcial)/2] x 0.75 + nota prácticas x 0.25
+
+ nota pruebas seguimiento.

LA
CORRECCIÓN
DE
LOS
EXÁMENES
SE
REALIZARÁ
CONJUNTAMENTE POR EL COLECTIVO DE PROFESORES QUE
IMPARTEN LA ASIGNATURA.

SE DARÁ A CONOCER CON SUFICIENTE ANTELACIÓN LA FECHA Y
HORA DE REVISIÓN DE EXÁMENES. FUERA DE ESA HORA NO SERÁ
POSIBLE LA REVISIÓN, EXCEPTO POR CAUSAS DE FUERZA MAYOR
DEBIDAMENTE DEMOSTRADAS. BAJO NINGÚN CONCEPTO SE
COMUNICARÁN NOTAS POR TELÉFONO.
Curso 2002-2003 pág. 12
EVALUACIÓN DE LAS PRÁCTICAS DE LABORATORIO:

PARA APROBAR LA ASIGNATURA ES IMPRESCINDIBLE REALIZAR
LAS PRÁCTICAS DE LABORATORIO.

LAS FALTAS A LAS SESIONES DE PRÁCTICAS DEBERÁN SER
JUSTIFICADAS EN EL PLAZO DE UNA SEMANA AL PROFESOR
ENCARGADO DE LAS MISMAS PARA PODER RECUPERARLAS. EL
ALUMNO QUE TENGA DOS O MÁS PRÁCTICAS SIN RECUPERAR NO
SERÁ CALIFICADO.

LA CALIFICACIÓN DE LAS PRÁCTICAS SE HARÁ A TRAVÉS DE
INFORMES Y DE UN EXAMEN DE PRÁCTICAS.

LA NOTA DE LAS PRÁCTICAS SUPONDRÁ UN 25% DE LA NOTA
FINAL DE LA ASIGNATURA.

EN CADA SESIÓN DE PRÁCTICAS EL ALUMNO DEBERÁ FIRMAR EN
EL LABORATORIO LA HOJA DE CONTROL DE ASISTENCIA.

EN EL MES DE SEPTIEMBRE NO SE REALIZARÁN PRÁCTICAS.
SEGUIMIENTO Y EVALUACIÓN INTERMEDIA:

A LO LARGO DEL DESARROLLO REGULAR DEL CURSO SE
CELEBRARÁN CUATRO PRUEBAS DE SEGUIMIENTO DE LOS
CONOCIMIENTOS ADQUIRIDOS POR LOS ALUMNOS.

LA SUPERACIÓN DE CADA UNA DE ELLAS REPERCUTIRÁ EN UN
INCREMENTO DE HASTA +0,2 PUNTOS EN LA NOTA FINAL DE JUNIO.
SE PODRÁ POR TANTO, ACUMULAR HASTA UN MÁXIMO DE +0,8
PUNTOS POR SUPERACIÓN DE DICHAS PRUEBAS.

CUANDO LA NOTA DE LAS PRUEBAS DE SEGUIMIENTO SEA IGUAL O
SUPERIOR A 0,2 PUNTOS, DICHA NOTA SE SUMARÁ A LA NOTA
FINAL DE SEPTIEMBRE.
Curso 2002-2003 pág. 13

LA SUPERACIÓN DE UNA PRUEBA DE SEGUIMIENTO EN NINGÚN
CASO SUPONDRÁ LA LIBERACIÓN DE PARTE DE LA ASIGNATURA.

LA FECHA DE REALIZACIÓN DE ESTAS PRUEBAS SERÁ FIJADA POR
EL PROFESORADO Y DADA A CONOCER CON SUFICIENTE
ANTELACIÓN DURANTE LAS CLASES DE TEORÍA.
NORMAS GENERALES:

ES OBLIGATORIO LLEVAR EL DNI A LOS EXÁMENES.

DE ACUERDO CON LA NORMATIVA EN VIGOR, EL ALUMNO
PRESENTADO A CUALQUIERA DE LOS EXÁMENES OFICIALES
APARECERÁ CON SU NOTA EN EL ACTA QUE CORRESPONDA.

LA PRESENTACIÓN A LAS PRUEBAS DE EXAMEN SUPONE LA
ACEPTACIÓN DE LAS PRESENTES NORMAS POR PARTE DEL
ALUMNO.
En Vigo a 18 de septiembre de 2002.
Los profesores de la asignatura
Curso 2002-2003 pág. 14