Datos Identificativos | 2013/14 | |||||||||||||
Asignatura | Fundamentos Físicos de la Ingeniería | Código | 730112102 | |||||||||||
Titulación |
|
|||||||||||||
Descriptores | Ciclo | Período | Curso | Tipo | Créditos | |||||||||
1º e 2º Ciclo | Anual |
Primeiro | Obrigatoria | 13.5 | ||||||||||
|
Temas | Subtemas |
Capítulo I TEMAS PRELIMINARES |
Tema 1 INTRODUCCIÓN Á FÍSICA 1.1 A Física e os seus obxectivos 1.2 Metodoloxía da Física 1.3 Ámbito e partes da Física 1.4 Relación da Física con outras ciencias e ca Enxeñería 1.5 Aplicación da Física á descrición do noso Universo Tema 2 MAGNITUDES FÍSICAS 2.1 Magnitudes físicas e clases. Ordenes de magnitude no noso Universo 2.2 Magnitudes fundamentais e derivadas 2.3 Unidades e dimensións. Sistemas de unidades 2.4 Introducción ao método experimental. Aparatos de medida 2.5 Medidas e incertezas. Tipos de incertezas 2.6 Introducción ao cálculo de incertezas nas magnitudes físicas. Tema 3 MAGNITUDES VECTORIAIS 3.1 Magnitudes escalares e vectoriais 3.2 Vectores. definición, clasificación e elementos determinantes 3.3 Operacións con vectores. Suma e producto por un escalar 3.4 Producto escalar, producto vectorial e producto mixto. 3.5 Orientación do espacio. |
Capítulo II ESTÁTICA |
Tema 4 EQUILIBRIO DO PUNTO MATERIAL 4.1 Forzas. Concepto e unidades 4.2 Forzas sobre unha partícula. Primeira lei de Newton 4.3 Forzas de acción e reacción. Terceira lei de Newton Tema 5 SISTEMAS DE FORZAS 5.1 Momento central dun vector. Definición e propiedades 5.2 Momento axial dun vector. Propiedades 5.3 Resultante e momento resultante. Teorema de Varignon 5.4 Centro de masas. Definición e propiedades 5.5 Determinación do centro de masas en casos con simetría. Teorema de Pappus-Guldin Tema 6 EQUILIBRIO DO SÓLIDO RÍXIDO 6.1 Forzas externas e internas nun sólido ríxido 6.2 Ecuacións de equilibrio do sólido ríxido 6.3 Reducción a un sistema equivalente: resultante e momento resultante 6.4 Diagrama de sólido libre. Reaccións e ligaduras 6.5 Introducción ao rozamento |
Capítulo III CINEMÁTICA |
Tema 7 CINEMÁTICA DO PUNTO 7.1 Vector de posición. Desprazamento e traxectoria 7.2 Velocidade e aceleración. Definicións e unidades 7.3 Compoñentes tanxencial e normal da aceleración 7.4 Estudio de movementos rectilíneos: movemento uniforme e uniformemente acelerado 7.5 Movemento harmónico simple, amortecido e forzado 7.6 Movemento circular. Concepto de velocidade e aceleración angular. 7.7 Composición de movementos. Principio de Galileo. Aplicación ao movemento parabólico. 7.8 Movemento xeral nun plano. Velocidade e aceleracións en coordenadas cartesianas e polares. Tema 8 MOVIMENTO RELATIVO 8.1 Movemento de translación e de rotación 8.2 Movemento absoluto, relativo e de arrastre. Transformación de Galileo 8.3 Velocidade dun punto no movemento relativo 8.4 Aceleración dun punto no movemento relativo. Teorema de Coriolis 8.5 Aplicación: influencia da rotación da Terra no movemento dun punto sobre a superficie 8.6 Aplicación do movemento relativo ao movemento xeral dun sólido ríxido |
Capítulo IV DINÁMICA DO PUNTO MATERIAL |
Tema 9 PRINCIPIOS FUNDAMENTAIS DA DINÁMICA DO PUNTO 9.1 Leis de Newton 9.2 Cantidade de movemento. Teorema de conservación 9.3 Momento cinético. Teorema de conservación. Aplicación ao caso de forzas centrais 9.4 Dinámica do movemento relativo. Forzas de inercia 9.5 Forzas de rozamento. Coeficientes estáticos e dinámicos de rozamento. 9.6 Dinámica do movemento oscilatorio. Oscilacións libres e forzadas. Resonancia Tema 10 TRABALLO E ENERXÍA 10.1 Traballo e potencia. Definición e unidades 10.2 Enerxía cinética. Teorema da enerxía. Aplicacións 10.3 Sistemas conservativos e disipativos 10.4 Traballo nun campo conservativo. Enerxía potencial. 10.5 Teorema de conservación da enerxía mecánica. Aplicacións á resolución de problemas dinámicos. 10.6 Discusión do movemento unidimensional: valados e pozos de potencial. Oscilador harmónico. 10.7 Disipación por rozamento. Oscilador harmónico amortecido |
Capítulo V DINÁMICA DOS SISTEMAS |
Tema 11 DINÁMICA DUN SISTEMA DE PARTÍCULAS 11.1 Sistema de dúas partículas. Centro de masas e masa reducida 11.2 Movemento do centro de masa dun sistema de partículas 11.3 Momento cinético dun sistema de partículas. Teorema de conservación 11.4 Enerxía cinética dun sistema de partículas. Teorema de conservación 11.5 Estudio dos procesos de colisión. Choques elásticos, inelásticos e parcialmente elásticos. Coeficiente de restitución. Tema 12 DINÁMICA DO SÓLIDO RÍXIDO 12.1 Momento cinético do sólido ríxido 12.2 Momentos de inercia. Definición e propiedades 12.3 Determinación dos momentos de inercia en sistemas con simetría 12.4 Teorema de Steiner 12.5 Ecuación do movemento de rotación dun sólido ríxido 12.6 Enerxía cinética de rotación. Traballo e potencia no movemento de rotación 12.7 Xiróscopos e precesión Tema 13 GRAVITACIÓN 13.1 Lei de Newton da gravitación universal. Campo gravitatorio 13.2 Potencial gravitatorio. Aplicación ao movemento de satélites 13.3 Movemento planetario. Leis de Kepler 13.4 Determinación do potencial gravitatorio en sistemas con simetría 13.5 Peso, peso aparente e aceleración da gravidade |
Capítulo VI FÍSICA DOS MEDIOS DEFORMABLES |
Tema 14 SÓLIDOS DEFORMABLES 14.1 Propiedades elásticas do sólidos. Deformación baixo tensión. Lei de Hooke 14.2 Enerxía potencial elástica. Traballo de deformación 14.3 Deformación permanente. Plasticidade. Diagrama tensión-deformación. 14.4 Deformación por tracción ou compresión. Módulo de Young 14.5 Deformación por esforzo cortante ou torsión. Módulo de rixidez 14.6 Módulo de compresibilidade Tema 15 ESTÁTICA DE FLUÍDOS 15.1 Fluídos. Definición e propiedades 15.2 Presión. Principio de Pascal. Determinación de presións. Manómetros. 15.3 Ecuación fundamental da hidrostática. Forzas hidrostáticas 15.4 Principio de Arquímedes. Equilibrio de corpos mergullados e flotantes 15.5 Fenómenos de superficie nos líquidos. Tensión superficial Tema 16 DINÁMICA DE FLUÍDOS 16.1 Fluxo dun fluído. Conservación da masa: ecuación de continuidade 16.2 Ecuación de movemento: ecuación de Euler 16.3 Conservación da enerxía nun fluído: ecuación de Bernuilli 16.4 Aplicacións. Teorema de Torricelli 16.5 Medida hidrodinámica de presións e velocidades. Efecto Venturi. Tubo de Pitot. Tubo de Prandtl 16.6 Viscodidade. Distintos réximes de fluxo fluído. Número de Reynolds |
Capítulo VII TERMODINÁMICA |
Tema 17 TEMPERATURA E EQUILIBRIO TÉRMICO 17.1 Temperatura e equilibrio térmico. Principio Cero da termodinámica 17.2 Medida da temperatura. Termómetros 17.3 Leis dos gases e temperatura 17.4 Gas Ideal. Ecuación de estado do gas ideal 17.5 Gases reais. Desviacións con relación aos gases ideais. Cambios de fase Tema 18 CALOR E TRABALLO. PRIMEIRO PRINCIPIO DA TERMODINÁMICA 18.1 Sistemas e procesos termodinámicos 18.2 A calor como transferencia de enerxía. Equivalente mecánico da calor 18.3 Capacidade calorífica e calor latente 18.4 Calores específicos dos gases ideais. Relación de Mayer 18.5 Traballo realizado sobre un gas ideal 18.6 Camiños entre estados termodinámicos. Funciones de estado 18.7 Enerxía interna e Primeiro Principio da termodinámica 18.8 A transferencia da calor: conducción, convección e radiación Tema 19 APLICACIÓNS DO PRIMEIRO PRINCIPIO 19.1 Procesos termodinámicos fundamentais: isobáricos, isócoros, isotérmicos e adiabáticos 19.2 Procesos cuasiestáticos e procesos lonxe do equilibrio 19.3 Calor e traballo nos procesos termodinámicos fundamentais. 19.4 Calor e traballo nos procesos cíclicos. Ciclos de Otto e Diesel Tema 20 SEGUNDO PRINCIPIO DA TERMODINÁMICA. ENTROPÍA 20.1 Calor e traballo non procesos reversible e irreversibles. Expansión brusca disipación por rozamento 20.2 Segundo Principio da termodinámica. Enunciados de Clausius e Kelvin-Planck 20.3 Ciclo de Carnot e eficiencia máxima das máquinas térmicas 20.4 Escala termodinámica de temperaturas. Terceiro Principio da termodinámica 20.5 Entropía. Definición e cálculo en procesos reversibles e irreversibles 20.6 Enunciado do Segundo Principio en termos da entropía: desigualdade de Clausius e principio de incremento da entropía 20.7 Interpretación estatística da entropía |
Capítulo VIII INTERACCIONES ELECTROMAGNÉTICAS |
Tema 21 CAMPO ELÉCTRICO 21.1 Cargas eléctricas. Natureza e unidades. Conductores e illantes 21.2 Lei de Coulomb. Campo eléctrico creado por cargas puntuais en repouso 21.3 Campo eléctrico creado por distribucións discretas de carga. Principio de superposición 21.4 Fluxo electrostático. Teorema de Gauss aplicado á electrostática Tema 22 POTENCIAL ELÉCTRICO 22.1 Potencial eléctrico. Definición e unidades 22.2 Potencial eléctrico creado por cargas puntuais ou distribucións de carga 22.3 Potencial eléctrico como integral de campo eléctrico 22.4 Aceleración de partículas baixo diferencias de potencial. O electrón-voltio como unidade de enerxía 22.5 Campo eléctrico e potencial en conductores e illantes. Discusión xeral 22.6 Medida de diferencias de potencial. Voltímetros Tema 23 CAPACIDADE E PROPIEDADES DE DIELÉCTRICOS 23.1 Capacidade electrostática. Definición e unidades. Enerxía almacenada polo campo eléctrico 23.2 Capacidade dun sistema de conductores. Condensadores. Asociación de condensadores. 23.3 Determinación da capacidade dun condensador plano, cilíndrico e esférico 23.4 Efecto dun dieléctrico sobre a capacidade dun condensador 23.5 Teorema de Gauss en presencia dun dieléctrico. Desprazamento eléctrico Tema 24 CORRENTE ELÉCTRICA E RESISTENCIA 24.1 Transporte de cargas baixo diferencias de potencial. Intensidade de corrente. Definición e unidades. Medida de intensidade: amperímetros 24.2 Conductancia e resistencia. Definición e unidades. Asociacións de resistencias. Lei de Ohm. Medida de resistencias: ohmímetros. Pontes de Wheatstone e fío. 24.3 Enerxía e potencia na corrente eléctrica. Efecto Joule. Medida de potencias eléctricas 24.4 Análise microscópico da corrente eléctrica: densidade de corrente e lei de Ohm Tema 25 CAMPO MAGNÉTICO. FORZAS SOBRE CARGAS EN MOVIMENTO 25.1 Introducción ao magnetismo. Imáns e correntes. Experiencia de Oersted. Inducción magnética. Unidades 25.2 O campo magnético como un efecto relativista 25.3 Forza de Lorentz. Órbitas de partículas en campos magnéticos 25.4 Forza magnética sobre unha liña de corrente 25.5 Forza e momento sobre un circuíto. Momento magnético dunha espira 25.6 Aplicacións. Galvanómetros e motores de corrente continua Tema 26 CAMPOS MAGNÉTICOS XERADOS POR CORRENTES 26.1 Campo magnético orixinado por unha corrente. Lei de Biot-Savart 26.2 Aplicacións: campo xerado por conductores rectilíneos e espiras circulares. Liñas de inducción magnética. Fluxo magnético. 26.3 Forzas entre conductores paralelos. Definición de amperio 26.4 Teorema de Ampère. Aplicacións. Casos de solenoide recto e toroidal Tema 27 PROPIEDADES MAGNÉTICAS DA MATERIA 27.1 Momento dipolar magnético. Magnetización. Susceptibilidade e permeabilidade magnética 27.2 Campo magnético 27.3 Materiais magnéticos: paramagnetismo, diamagnetismo e ferromagnetismo 27.4 Circuítos magnéticos con núcleo de ferro. Electroimáns 27.5 Campo magnético terrestre Tema 28 INDUCCIÓN ELECTROMAGNÉTICA 28.1 Lei de inducción de Faraday e lei de Lenz 28.2 Forza electromotriz inducida por campos magnéticos variables no tempo 28.3 Forza electromotriz inducida polo movemento de espiras no seno de campos magnéticos. Aplicación á xeración de corrente alterna 28.4 Inducción mutua entre espiras. Autoinducción 28.5 Enerxía almacenada polo campo magnético Tema 29 CIRCUITOS ELÉCTRICOS 29.1 Intensidade de correntes nun circuíto de corrente continua. Leis de Kirchoff 29.2 Cálculo de tensións e correntes en circuítos RC, RL, LC e RLC. Oscilacións eléctricas 29.3 Oscilacións eléctricas forzadas: circuítos de corrente alterna. Resistencia, reactancia e impedancia. Resonancia 29.4 Enerxía e potencia en circuítos de corrente alterna. Valores eficaces e factor de potencia Tema 30 ECUACIONES DE MAXWELL 30.1 Revisión das leis experimentais e teoremas integrais relativos aos campos eléctrico e magnético 30.2 Xeralización do concepto de corrente. Corrente de desprazamento 30.3 Xeralización do teorema de Ampère. Campos magnéticos inducido pola variación de campos eléctricos 30.4 Forma integral das ecuacións de Maxwell |
Capítulo IX ONDAS |
Tema 31 MOVIMENTO ONDULATORIO 31.1 Movemento ondulatorio. Descrición matemática dunha onda 31.2 Ecuación de ondas. Aplicación a distintos fenómenos ondulatorios 31.3 Ondas lonxitudinais e transversais. Polarización 31.4 Ondas progresivas e ondas estacionarias. Superposición de ondas. Batidos. Velocidades de grupo e fase. Medios dispersivos 31.5 Onde en dúas e tres dimensións. Medios dispersivos 31.6 Principio de Huygens-Fresnel 31.7 Foco emisor en movemento: efecto Doppler. Aplicacións Tema 32 ONDAS SONORAS. ACÚSTICA 32.1 Ondas en medios elásticos. Velocidade de propagación 32.2 Propiedades do son. Intensidade e compoñentes espectrais 32.3 Tono e timbre de elementos acústicos. Intervalos e escalas musicais Tema 33 ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS 33.1 Ondas electromagnéticas como solución das ecuacións de Maxwell. Espectro electromagnético. Índice de refracción 33.2 Polarización de ondas electromagnéticas. Aplicacións 33.3 Enerxía e momento dunha onda electromagnética.Vector de Poynting. Presión da radiación 33.4 Radiación de ondas electromagnéticas. Dipolos oscilantes Tema 34 ÓPTICA XEOMÉTRICA E ONDULATORIA 34.1 Raios e superficies de onda 34.2 Reflexión e refracción en superficies plans. Leis de Snell. Ángulo límite e reflexión total 34.3 Interferencias ópticas. Experimento de Young. Distribución de intensidade en franxas de interferencia 34.4 Fenómenos de difracción. Descrición cualitativa. Xustificación a partir do Principio de Huygens 34.5 Sistemas ópticos. Aplicacións |
Capítulo X FÍSICA MODERNA. |
Tema 35 RELATIVIDADE ESPECIAL 35.1 Postulados de Ensitein. Transformacións de Lorentz 35.2 Consecuencia da transformación de Lorentz. Simultaneidade e coincidencia espacial 35.3 Contracción de lonxitudes e dilatación temporal. Intervalo entre sucesos. Causalidade 35.4 Lei de adicción das velocidades 35.5 Cantidade de movemento e enerxía relativista. Teorema de conservación da masa-enerxía 35.6 Ecuación de Einstein. Aplicación aos procesos nucleares. Fisión e fusión nuclear Tema 36 FÍSICA CUÁNTICA 36.1 Efecto fotoeléctrico. Fotóns: propiedades 36.2 Dualidade onda-corpúsculo. Ondas de materia de De Broglie. Principio de incerteza 36.3 Interpretación ondulatoria do movemento das partículas. Ecuación de Schrödiger 36.4 Introducción á teoría cuántica do átomo. Niveles de enerxía e números cuánticos. Spin. Transicións atómicas 36.5 Introducción á mecánica estatística. Funcións de distribución cuánticas e de Boltzmann. Aplicación ao láser 36.6 Introducción á teoría de sólidos. Conductividade eléctrica. Semiconductores. Propiedades magnéticas 36.7 Modelos nucleares. Partículas subnucleares e o modelo de quarks. O modelo estándar. |