Física Xeral II

Obsectivos xerais:

Presentar unha visión ampla e unitaria da Física que proporcione ao alumno coñecementos, perspectiva e motivación abondo para o estudo dos diferentes campos da física, xa divididos en materias temáticas nos seguintes cursos.

Dentro deste contexto, Física II, tratará o estudo dos fenómenos ondulatorios, o electromagnetismo, a óptica, a relatividade e unha introdución ao átomo e ao núcleo atómico. Son obxectivos xerais deste curso:
- Manexar os esquemas conceptuais básicos da Física: partícula, onda, campo, sistema de referencia, enerxía, momento, leis de conservación, etc.
- Coñecer e comprender fenómenos físicos básicos, principalmente os relacionados co electromagnetismo e cos fenómenos ondulatorios, a óptica e os conceptos máis básicos da física moderna.
- Iniciarse na formulación e resolución de problemas físicos sinxelos, identificando os principios físicos relevantes e usando estimacións de ordes de magnitude.
- Uniformizar os diferentes niveis dos alumnos ao chegar ao Centro.

Resultados da aprendizaxe:
Cursada a materia Física Xeral II, espérase que o alumno poida:
- Relacionar conceptualmente os fenómenos físicos coas leis fundamentais e adquirir intuición sobre as limitacións.
- Aplicar ferramentas matemáticas á comprensión e interpretación dos fenómenos físicos.
- Resolver problemas sinxelos e toma de contacto coa simplificación como ferramenta para entender os sistemas complexos
- Controlar as unidades e á análise dimensional como forma de comprobar os resultados.
- Aproximar e estimar ordes de magnitude.

FUNDAMENTOS DE ONDAS: Movemento harmónico simple. Ondas periódicas e harmónicas. Ecuación de ondas. Transporte de enerxía nunha onda. Ondas estacionarias. Ondas planas. Efecto Doppler. Ondas de choque. Reflexión: lei de Snell. Índice de refracción. Reflexión total. Difracción. Fenda dobre e rede de difracción.
ÓPTICA XEOMÉTRICA: Dioptrio esférico. Lentes delgadas. Ecuación do construtor de lentes. Trazado de raios en lentes delgadas. Sistemas de lentes.
ELECTROMAGNETISMO: Campo electrostático. Potencial eléctrico. Dipolo eléctrico. Teorema de Gauss. Conductores. Condensadores. Corrente eléctrica. Campo magnetostático. Forza de Lorentz. Lei de Biot e Savart. Lei de Ampère. Lei de Faraday. Inductancia. Xeradores e transformadores. Leis de Maxwell. Ondas electromagnéticas. Velocidade da luz no baleiro. Circuítos eléctricos de corrente continua e alterna.
RELATIVIDADE ESPECIAL. Motivación da relatividade especial. Principios da relatividade. Transformacións de Lorentz. Consecuencias das transformacións de Lorentz. Transformacións inversas. Transformación de velocidades. Enerxía e momento relativista. Relación masa-enerxía.
INTRODUCIÓN AO ÁTOMO E AO NÚCLEO ATÓMICO. Motivación da Mecánica Cuántica. Número e masa atómicos. Estabilidade: enerxía de enlace por nucleón. Fusión e fisión. Radioactividade. Taxa de desintegración e vida media. Os niveis do átomo de Bohr.

1.- Libro de texto básico

- SEARS, F.W., ZEMANSKY, M.W., YOUNG, H.D. y FREEDMAN, R.A. Física Universitaria (1 y 2). 13º edición, Ed. Addison Wesley -Pearson (2013).

2.- Libros de teoría complementarios

- FRENCH, A.P. Vibraciones y Ondas: curso de Física del MIT. Ed. Reverté (2008).
- FRENCH, A.P. Relatividad especial: curso de Física del MIT. Ed. Reverté (2008).
- TIPLER, P.A. y MOSCA, G. Física para la Ciencia y la Tecnología (1 y 2). Ed Reverté (2005).
- SERWAY, R.A. y JEWETT, J.W. Física (1 y 2). Ed. Thomson-Paraninfo (2005).
- ALONSO, M. y FINN, E. Física. Ed. Addison-Wesley Iberoamericana, S.A. (1995).
- BURBANO de ERCILLA, S.; BURBANO GARCÍA, E. y GRACIA MUÑOZ, C. Física. 32ª ed. Ed. Tebar (2003).
- DIAS de DEUS, J.; PIMENTA, M. y otros. Introducción a la Física. Ed. McGraw-Hill España (2001).
- EISBERG, R. y LERNER, L. Física. Fundamentos y Aplicaciones. Ed. McGraw-Hill España (1990).
- FEYMAN, R.P.; LEIGHTON, R.B. y SANDS, M. Física. Ed. Addison Wesley Iberoamericana (1987).
- GETTYS, W.E.; KELLER, F.J. y SKOVE, M.J. Física para Ciencias e Ingeniería (I y II). McGraw-Hill España (2005).
- HEWITT, P.G. Física Conceptual (I y II). Ed. Prentice Hall (2004).
- de JUANA, J.M. Física General (I y II). Ed. Pearson-Prentice Hall (2003).
- LEA, S.M. y BURKE, J.R. Física. La naturaleza de las cosas (1 y 2). Ed. Paraninfo (2001).
- RUBIO ROYO, F. Física. Conceptos Básicos (I y II).Ed. Interinsular Canaria (1988).
- GLASGOW, S.L. From Alchemy to Quarks: the study of physics as a liberal arts. Ed. Pacific Grove (1994).

3. Libros de problemas

- ALCARAZ i SENDRA, O.; LÓPEZ LÓPEZ, J. y LÓPEZ SOLANAS, V. Física. Problemas y ejercicios resueltos. Pearson Prentice Hall (2006).
- BUECHE, F.J. y HECHT, E. Física General. Problemas y ejercicios. Ed. McGraw-Hill, Serie Schaum (2001)
- BURBANO de ERCILLA, S.; BURBANO GARCÍA, E. y GRACIA MUÑOZ, C. Problemas de Física.27ª ed. Mira Ed. (2000).
- GONZÁLEZ HERNÁNDEZ, F. A., La Física en problemas. Ed. Tebar (1997).
- HSU, H.P. Análisis Vectorial. Ed. Addison Wesley (1987).
- SPIEGEL, M.R. Análisis Vectorial y una introducción al Análisis Tensorial. Ed. McGraw-Hill (1991).

4. Recursos na rede
Apuntes subidos á aula virtual

Inclúese tamén algún recurso docente de acceso libre por internet, que contén os applets onde se poden simular experimentos, problemas resoltos en pdf, circuítos eléctricos dende un punto de vista máis tecnolóxico...
- http://www.usc.es/campusvirtual/index.php
- http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/default.htm
- http://axxon.com.ar/rev/139/c-139Divulgacion.htm
- http://www. cec.uchile.cl/~cutreras/apuntes/

BÁSICAS E XERAIS
CB1 - Que os estudantes demostren posuír e comprender coñecementos nunha área de estudo que parte da base da educación secundaria xeral, e adóitase atopar a un nivel que, aínda que se apoia en libros de texto avanzados, inclúe tamén algúns aspectos que implican coñecementos procedentes da vangarda do seu campo de estudo.
CB2 - Que os estudantes saiban aplicar os seus coñecementos ao seu traballo ou vocación dunha forma profesional e posúan as competencias que adoitan demostrarse por medio da elaboración e defensa de argumentos e a resolución de problemas dentro da súa área de estudo.
CB3 - Que os estudantes teñan a capacidade de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro da súa área de estudo) para emitir xuízos que inclúan unha reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica ou ética.
CG1 - Posuír e comprendan os conceptos, métodos e resultados máis importantes das distintas ramas da Física, con perspectiva histórica do seu desenvolvemento.
CG2 - Ter a capacidade de reunir e interpretar datos, información e resultados relevantes, obter conclusións e emitir informes razoados en problemas científicos, tecnolóxicos ou doutros ámbitos que requiran o uso de coñecementos da Física.
CG3 - Aplicar tanto os coñecementos teóricos-prácticos adquiridos como a capacidade de análise e de abstracción na definición e formulación de problemas e na procura das súas solucións tanto en contextos académicos como profesionais.

TRANSVERSAIS
CT1 - Adquirir capacidade de análise e síntese.
CT2 - Ter capacidade de organización e planificación.
CT5 - Desenvolver o razoamento crítico.

ESPECÍFICAS
CE1 - Ter unha boa comprensión das teorías físicas máis importantes, localizando na súa estrutura lóxica e matemática, o seu soporte experimental e o fenómeno físico que pode ser descrito a través deles.
CE5 - Ser capaz de realizar o esencial dun proceso ou situación e establecer un modelo de traballo do mesmo así como realizar as aproximacións requiridas co obxecto de reducir o problema ata un nivel manexable. Demostrará posuír pensamento crítico para construír modelos físicos.
CE6 - Comprender e dominar o uso dos métodos matemáticos e numéricos máis comunmente utilizados en Física.
CE8 - Ser capaz de manexar, buscar e utilizar bibliografía, así como calquera fonte de información relevante e aplicala a traballos de investigación e desenvolvemento técnico de proxectos.

Activarase un curso na plataforma Moodle da Campus Virtual, á que se subirá información de interese para o alumno así como material docente diverso.

A materia está estruturada en 4 horas de clases semanais durante o segundo cuadrimestre. Consistirán de dúas clases expositivas nas que se expoñerán os contidos do programa. Durante as clases interactivas, dous á semana, resolveranse problemas, discutiranse exemplos e realizaranse outras actividades relacionadas co desenvolvemento do temario para os que se requirirá unha participación activa dos estudantes.
As titorías poderán ser presenciais ou telemáticas, se son telemáticas requerirán de cita previa o que tamén é recomendable para as presenciais.

O sistema de avaliación consta de dúas partes complementarias:
a) avaliación continua, que suporá o 30% da nota final, que consistirá na realización de tarefas subidas ao curso virtual, entrega de boletíns de problemas, controis e/ou exposicións orais de problemas nas clases interactivas de grupos reducidos.
b) avaliación a través dun exame final presencial que se realizará nas datas oficiais fixadas polo centro

A cualificación do alumno na primeira oportunidade será a maior entre a nota do exame final e a que resulte da media ponderada da cualificacións obtidas na avaliación continua (30%) e no exame final (70%)
A cualificación do alumno na segunda oportunidade corresponderá a cualificación obtida no exame oficial correspondente.

A materia ten un total de 6 créditos ECTS distribuídos ao longo de todo o cuadrimestre. A carga de traballo total é de 150 horas, distribuidas como segue:

Docencia:
Clases expositivas: 32h
Clases interactivas: 24 h
Titorías: 4 h

Traballo persoal do alumno:
Estudo autónomo individual ou en grupo: 75h
Escritura de exercicios, conclusións ou outros traballos: 15h

Recoméndase ter superado previamente o curso de Física Xeral I. Os coñecementos previos principais que se supoñen son:

- Cálculo vectorial elemental composición, produto escalar e vectorial.
- Concepto e familiaridade con derivación e integración.
- Funcións trigonométricas e relacións entre elas.
- Nocións sobre o número complexo, concepto de módulo e argumento e produto de complexos.
- Concepto de Campo de forzas e nocións sobre gradiente, teoremas de Gauss e teorema de Stokes.
- Leis de Newton e conceptos de dinámica dunha partícula.
- Conceptos de traballo, enerxía e potencia.
- Movemento harmónico simple e lei de Hooke.
- Lei de Coulomb para cargas puntuais.
- Lei de Ohm.
- Nocións elementais de óptica xeométrica para lentes sinxelas.