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Planificación
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PROGRAMA ANALÍTICO DE LA ASIGNATURA
Unidad 1: Cinemática del punto material
Movimiento rectilíneo: velocidad y aceleración media e instantánea. Movimiento vertical libre bajo la acción de la gravedad. Representación vectorial de la velocidad y la aceleración en el movimiento rectilíneo. Composición de velocidades y aceleraciones. Aceleraciones normal y tangencial. Movimiento curvilíneo con aceleración constante. Movimiento circular: velocidad angular, aceleración angular. Relaciones vectoriales en el movimiento circular. Movimiento circular uniforme y uniformemente variado. Ejemplo: velocidad y aceleración de un punto sobre la superficie terrestre. Movimiento en una, dos y tres dimensiones. Movimientos relativos. Movimiento armónico simple.
Unidad 2: dinámica del punto material
Concepto de interacción; interacciones fundamentales. Primera ley de Newton. Masa. Vector cantidad de movimiento o momentum lineal. Principio de conservación de la cantidad de movimiento. Segunda y tercera leyes del movimiento. Unidades de fuerza. Interacciones: gravitatoria, elástica, de vínculo y de rozamiento. Dinámica del movimiento armónico simple. Movimiento de un cuerpo por acción de una fuerza constante, de una fuerza dependiente de la posición y fuerza dependiente de la velocidad. Péndulo simple: resolución de la ecuación diferencial para pequeñas amplitudes. Período, frecuencia. Fuerzas viscosas. Sistemas inerciales y no inerciales; fuerzas ficticias. Sistemas de masa variable; movimiento de cohetes.
Unidad 3: Torque y momentum angular
Concepto de torque y de momentum angular o momento cinético. Fuerzas centrales. Conservación del momento cinético. Momento angular orbital y de spin.
Unidad 4: Trabajo y energía
Trabajo de fuerzas constantes y variables. Potencia. Energía cinética. Unidades. Fuerzas conservativas y no conservativas. Energía potencial. Relación entre fuerza conservativa y energía potencial. Energía mecánica. Conservación de la energía mecánica. Diagramas de energía.
Unidad 5: Sistema de partículas - Fluidos
Concepto de centro de masa. Movimiento del centro de masa de un sistema de partículas (aislado y sujeto a fuerzas externas). Conservación de la cantidad de movimiento en un sistema de partículas. Cantidad de movimiento del sistema de partículas referida al sistema centro de masa y al sistema laboratorio. Momento cinético de un sistema de partículas. Energía cinética de un sistema de partículas referida al sistema centro de masa y al sistema laboratorio. Conservación de la energía mecánica. Energía interna de un sistema de partículas. Colisiones: elásticas, inelásticas, plásticas y explosivas. Dinámica de los fluidos. Régimen estacionario. Ecuación de continuidad. Teorema de Bernoulli. Aplicaciones. Medidor de Venturi. Tubo de Pitot.
Unidad 6: Cuerpo Rígido
Concepto de rigidez. Movimiento de un cuerpo rígido: traslación, rotación, rototraslación. Velocidad y aceleración de cualquier punto del cuerpo rígido. Centro instantáneo de rotación. Ejes principales de inercia. Momento cinético de un sólido rígido. Momento de inercia. Teorema de Steiner. Ecuaciones de movimiento de un sólido rígido. Energía cinética de rotación de un sólido rígido. Movimiento rototraslatorio y de rodadura
Unidad 7: Movimiento ondulatorio
Descripción del movimiento ondulatorio. Ondas. Ecuación general del movimiento ondulatorio. Ondas mecánicas. Ondas de presión en un gas. Ondas transversales en una cuerda. Ondas elásticas transversales en una varilla. ¿Qué se propaga en el movimiento ondulatorio? Concepto de frente de onda. Principio de superposición: ondas estacionarias, batido e interferencia. Método fasorial. Velocidad de grupo y de fase, número de onda, pulsación. Noción de coherencia. Acústica. Ondas estacionarias en una cuerda y en un tubo. Intensidad del sonido. Efecto Doppler. Concepto de resonancia.
Unidad 8: Óptica Física
Teorías sobre la naturaleza de la luz, dualidad onda partícula. Principio de Huyghens. Principio de Fermat. Experiencia de Young. Coherencia. Diagrama de intensidades. Interferencia: de dos fuentes o más fuentes. Interferencia por división de amplitud. Concepto de difracción. Difracción por una ranura. Difracción de Fraunhoffer. Diagrama de intensidades de difracción. Diagramas de interferencia y difracción superpuestos. Redes de difracción.
Unidad 9: Óptica Geométrica
Modelo del rayo luminoso. Concepto de reflexión y refracción. Leyes de Snell. Índice de refracción absoluto y relativo. Leyes de la reflexión. Espejos planos y curvos. Dioptras. Lentes delgadas. Focos y planos focales. Potencia de una lente. Aumento en los distintos instrumentos ópticos. Formación de imágenes en lentes gruesas.
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