Guías Académicas

FISICA IV

FISICA IV

GRADO EN FISICA

Curso 2022/2023

1. Datos de la asignatura

(Fecha última modificación: 31-05-22 11:55)
Código
100806
Plan
ECTS
6.00
Carácter
BÁSICA
Curso
1
Periodicidad
Segundo Semestre
Área
ÓPTICA
Departamento
Física Aplicada
Plataforma Virtual

Campus Virtual de la Universidad de Salamanca

Datos del profesorado

Coordinador/Coordinadora
María Cristina Prieto Calvo
Grupo/s
Todos
Departamento
Física Fundamental
Área
Física Atómica, Molecular y Nuclear
Centro
Fac. Ciencias
Despacho
Trilingüe T3345
Horario de tutorías
A concertar con el profesor
URL Web
-
E-mail
cprieto@usal.es
Teléfono
923 294500 ext. #4798
Profesor/Profesora
Eliecer Hernández Gajate
Grupo/s
Todos
Departamento
Física Fundamental
Área
Física Atómica, Molecular y Nuclear
Centro
Fac. Ciencias
Despacho
Trilingüe T3344
Horario de tutorías
A concertar con el profesor
URL Web
-
E-mail
gajatee@usal.es
Teléfono
Ext. 6121

2. Sentido de la materia en el plan de estudios

Bloque formativo al que pertenece la materia.

Módulo de Fundamentos de Física

Papel de la asignatura.

Se trata de una asignatura fundamental para el futuro graduado.

Perfil profesional.

Al ser una asignatura de carácter básico, es fundamental para cualquier perfil vinculado al Grado en Física.

3. Recomendaciones previas

Asignaturas que continúan el temario: Óptica I y Laboratorio de Óptica, Física Cuántica I y II y Laboratorio de Física Cuántica, Física Nuclear y de Partículas.

Asignaturas que se recomienda cursar simultáneamente: Todas las del segundo semestre del 1er curso

Asignaturas que se recomienda haber cursado previamente: Todas las del primer semestre del 1er curso

4. Objetivo de la asignatura

  • Comprender los conceptos de equilibrio y oscilación, y reconocerlos en a diferentes ámbitos de la física.
  • Conocer las soluciones del oscilador armónico forzado y amortiguado, como herramienta fundamental.
  • Entender los fenómenos de interacción entre osciladores acoplados que permiten comprender los medios continuos. Saber calcular modos normales de oscilación
  • Conocer la ecuación de ondas y sus distintas soluciones.
  • Entender la luz como onda electromagnética, sus propiedades, y conocer algunos de los procesos de interacción con la materia más relevantes.
  • Saber aplicar el formalismo de la óptica geométrica a algunos casos de interés sencillos, como lentes y espejos.
  • Comprender el comportamiento ondulatorio de la materia como introducción a la física cuántica.

5. Contenidos

Teoría.

Tema 1. Equilibrio, amortiguamiento y oscilaciones.

  • Equilibrio y punto de equilibrio
  • Amortiguamiento como ruta hacia el equilibrio
  • Oscilaciones
  • Energía potencial y movimiento

Tema 2. Oscilación armónica.

  • Oscilador armónico simple
  • El muelle y el péndulo
  • Movimiento en varias dimensiones

Tema 3. Oscilación armónica amortiguada y forzada

  • Oscilador armónico amortiguado
  • Oscilador armónico forzado. Resonancia
  • Oscilador anarmónico

Tema 4. Osciladores acoplados.

  • Modos normales y patrones de desplazamiento
  • Ejemplo de dos y tres osciladores
  • N osciladores. Modos, patrones de desplazamiento, energía

Tema 5. Movimiento ondulatorio: ondas estacionarias

  • Transición a medios continuos
  • Ecuación de ondas
  • Ondas armónicas. Modos fundamental y armónicos
  • Ondas en una cuerda y ondas de sonido
  • Ondas electromagnéticas. Polarización

Tema 6. Movimiento ondulatorio: ondas viajeras

  • El concepto de onda viajera. Elementos de una onda viajera
  • Transporte de energía
  • Superposición de ondas. Dinámica lineal. Batidos y pulsos. Dispersión
  • Fuentes de ondas
  • Efecto Doppler y onda de choque

Tema 7. Ondas en varias dimensiones

  • Soluciones de la ec. de ondas en 3D: Onda plana, onda esférica y haz gaussiano.
  • Ondas en discontinuidad de medios

Tema 8. Luz

  • La luz como onda electromagnética. Polarización
  • Interacción de la luz con medios materiales
  • Refracción y reflexión
  • Dualidad onda-partícula: el fotón.

Tema 9. Materia

  • La hipótesis de de Broglie
  • Ecuación de ondas de material. Ecuación de Schrödinger
  • Principio de indeterminación de Heisenberg
  • Modelo de Bohr-Sommerfeld

6. Competencias a adquirir

Básicas / Generales.

Tipo A (CB): Competencias básicas

CB-1: Demostrar poseer y comprender conocimientos en el área de la Física a partir de la base de la educación secundaria general, a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia en el estudio de la Física.

CB-5: Haber desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores en Física con un alto grado de autonomía.

 

TIPO B (CG): Competencias Generales.

CG-3: Desarrollar la capacidad de razonamiento crítico para poder identificar analogías entre fenómenos físicos diferentes y ser capaz de construir modelos físicos, así como poder detectar errores en razonamientos, aproximaciones o cálculos incorrectos.

CG-4: Ser capaz de plantear y resolver problemas físicos obteniendo una descripción no sólo cualitativa sino también cuantitativa y con el grado de precisión que sea requerido del fenómeno físico en cuestión.

CG-5: Aprender de manera autónoma nuevos conocimientos y técnicas.

 

TIPO C (CE): Competencias Específicas.

CE-1: Tener una buena comprensión de las teorías físicas más importantes, localizando en su estructura lógica y matemática, su soporte experimental y el fenómeno físico que puede ser descrito a través de ellos.

CE-3: Saber formular las relaciones funcionales y cuantitativas de la Física en lenguaje matemático y aplicar dichos conocimientos a la resolución explícita de problemas de particular interés.

CE-4: Ser capaz de evaluar claramente los órdenes de magnitud, de desarrollar una clara percepción de las situaciones que son físicamente diferentes, pero que muestran analogías, permitiendo por lo tanto el uso de soluciones conocidas a nuevos problemas.

CE-10: Adquirir una comprensión de la naturaleza de la investigación en Física, de las formas en que se lleva a cabo, y de cómo la investigación en Física es aplicable a muchos campos diferentes al de la Física, por ejemplo la ingeniería; habilidad para diseñar procedimientos experimentales y teóricos para: (i) resolver los problemas corrientes en la investigación académica o industrial; (ii) mejorar los resultados existentes.

Específicas.

TIPO C (CE): Competencias Específicas.

CE-1: Tener una buena comprensión de las teorías físicas más importantes, localizando en su estructura lógica y matemática, su soporte experimental y el fenómeno físico que puede ser descrito a través de ellos.

CE-3: Saber formular las relaciones funcionales y cuantitativas de la Física en lenguaje matemático y aplicar dichos conocimientos a la resolución explícita de problemas de particular interés.

CE-4: Ser capaz de evaluar claramente los órdenes de magnitud, de desarrollar una clara percepción de las situaciones que son físicamente diferentes, pero que muestran analogías, permitiendo por lo tanto el uso de soluciones conocidas a nuevos problemas.

CE-10: Adquirir una comprensión de la naturaleza de la investigación en Física, de las formas en que se lleva a cabo, y de cómo la investigación en Física es aplicable a muchos campos diferentes al de la Física, por ejemplo la ingeniería; habilidad para diseñar procedimientos experimentales y teóricos para: (i) resolver los problemas corrientes en la investigación académica o industrial; (ii) mejorar los resultados existentes.

7. Metodologías

 

Sesiones de grupo grande.

En ellas se desarrollarán los principales contenidos de la asignatura, siguiendo presentaciones de clase que se facilitarán a los alumnos. Las exposiciones magistrales se complementarán con visualización de videos, simuladores y con prácticas en el aula intercaladas en las explicaciones.

 

Sesiones de grupo reducido.

Se dedicarán principalmente a la resolución de problemas y casos prácticos en los que se requerirá la participación de los estudiantes.

8. Previsión de Técnicas (Estrategias) Docentes

9. Recursos

Libros de consulta para el alumno.

P.A. Tippler, G. Mosca, “Física para la ciencia y la tecnología”, Ed. Reverté  AZ/P0/53 TIP fis

A. P. French, “Vibraciones y ondas”, Ed. Reverté AZ/P1/531.8 FRE vib

Otras referencias bibliográficas, electrónicas o cualquier otro tipo de recurso.

Consultar página de Studium con presentaciones y material de la asignatura

10. Evaluación

Consideraciones generales.

La evaluación contendrá dos pruebas escritas de evaluación continua y una prueba escrita final.

Criterios de evaluación.

Las actividades de evaluación continua supondrán el 30% de la nota de la asignatura.

La prueba escrita final será el 70% de la nota. Para poder superar la asignatura se requiere que la calificación en esta prueba supere el 40% de la nota máxima de la prueba..

Instrumentos de evaluación.

Se utilizarán los siguientes:

 

Evaluación continua: Constará de resolución de problemas en dos pruebas escritas distribuidas a lo largo del curso. Su valoración será del 30% de la nota de la asignatura.

 

 

Prueba escrita final: Al finalizar el curso se realizará un examen escrito que podrá contener tanto preguntas de tipo conceptual como problemas y en el que se evaluarán los objetivos de aprendizaje adquiridos por los estudiantes. Será un 70% de la nota total de la asignatura. Para poder superar la asignatura, se requiere que la calificación obtenida en esta prueba escrita supere el 40% de la nota máxima de la prueba.

Recomendaciones para la evaluación.

Para la adquisición de las competencias previstas en esta materia se recomienda la asistencia y participación activa en todas las actividades programadas.

Recomendaciones para la recuperación.

Se realizará una prueba escrita con preguntas conceptuales y problemas para recuperar la parte de nota correspondiente a la prueba escrita final.