Física General II

Presentar una visión amplia y unitaria de la Física que proporcione al alumno conocimientos, perspectiva y motivación suficiente para el estudio de los diferentes campos de la física, ya particionados en asignaturas temáticas en los siguientes cursos.

Dentro de este contexto, Física II, tratará el estudio de los fenómenos ondulatorios, el electromagnetismo, la óptica, la relatividad y una introducción al átomo y al núcleo atómico. Son objetivos generales de este curso:
- Manejar los esquemas conceptuales básicos de la Física: partícula, onda, campo, sistema de referencia, energía, momento, leyes de conservación, etc.
- Conocer y comprender fenómenos físicos básicos, principalmente los relacionados con el electromagnetismo y con los fenómenos ondulatorios, la óptica y los conceptos más básicos de la física moderna.
- Iniciarse en la formulación y resolución de problemas físicos sencillos, identificando los principios físicos relevantes y usando estimaciones de órdenes de magnitud.
- Uniformizar los diferentes niveles de los alumnos al llegar al Centro.

Resultados del aprendizaje:
Cursada la materia Física General II, se espera que el alumno pueda:
- Relacionar conceptualmente los fenómenos físicos con las leyes fundamentales y adquirir intuición sobre las limitaciones.
- Aplicar herramientas matemáticas a la comprensión e interpretación de los fenómenos físicos.
- Resolver problemas sencillos y toma de contacto con la simplificación como herramienta para entender los sistemas complejos
- Controlar las unidades y al análisis dimensional como forma de comprobar los resultados.
- Aproximar y estimar órdenes de magnitud.

FUNDAMENTOS DE ONDAS: Movimiento armónico simple. Ondas periódicas y armónicas. Ecuación de ondas. Transporte de energía en una onda. Ondas estacionarias. Ondas planas. Efecto Doppler. Ondas de choque. Reflexión: ley de Snell. Índice de refracción. Reflexión total. Difracción. Rendija doble y red de difracción.
ÓPTICA GEOMÉTRICA: Dioptrio esférico. Lentes delgadas. Ecuación del constructor de lentes. Trazado de rayos en lentes delgadas. Sistemas de lentes.
ELECTROMAGNETISMO: Campo electrostático. Potencial eléctrico. Dipolo eléctrico. Teorema de Gauss. Conductores. Condensadores. Corriente eléctrica. Campo magnetostático. Fuerza de Lorentz. Ley de Biot y Savart. Ley de Ampère. Ley de Faraday. Inductancia. Generadores y transformadores. Leyes de Maxwell. Ondas electromagnéticas. Velocidad de la luz en el vacío. Circuitos eléctricos de corriente continua y alterna.
RELATIVIDAD ESPECIAL. Motivación de la relatividad especial. Principios de la relatividad. Transformaciones de Lorentz. Consecuencias de las transformaciones de Lorentz. Transformaciones inversas. Transformación de velocidades. Energía y momento relativista. Relación masa-energía.
INTRODUCCIÓN AL ÁTOMO Y AL NÚCLEO ATÓMICO. Motivación de la Mecánica Cuántica. Número y masa atómicos. Estabilidad: energía de enlace por nucleón. Fusión y fisión. Radioactividad. Tasa de desintegración y vida media. Los niveles del 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 en la red
Apuntes subidos al curso virtual

Se incluye también algún recurso docente de acceso libre por internet, que contiene los applets donde se pueden simular experimentos, problemas resueltos en pdf, circuitos eléctricos desde un punto de vista más tecnológico,…
- 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 Y GENERALES
CB1 - Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio.
CB2 - Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio.
CB3 - Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética.
CG1 - Poseer y comprendan los conceptos, métodos y resultados más importantes de las distintas ramas de la Física, con perspectiva histórica de su desarrollo.
CG2 - Tener la capacidad de reunir e interpretar datos, información y resultados relevantes, obtener conclusiones y emitir informes razonados en problemas científicos, tecnológicos o de otros ámbitos que requieran el uso de conocimientos de la Física.
CG3 - Aplicar tanto los conocimientos teóricos-prácticos adquiridos como la capacidad de análisis y de abstracción en la definición y planteamiento de problemas y en la búsqueda de sus soluciones tanto en contextos académicos como profesionales.

TRANSVERSALES
CT1 - Adquirir capacidad de análisis y síntesis.
CT2 - Tener capacidad de organización y planificación.
CT5 - Desarrollar el razonamiento crítico.

ESPECÍFICAS
CE1 - 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.
CE5 - Ser capaz de realizar lo esencial de un proceso o situación y establecer un modelo de trabajo del mismo así como realizar las aproximaciones requeridas con el objeto de reducir el problema hasta un nivel manejable. Demostrará poseer pensamiento crítico para construir modelos físicos.
CE6 - Comprender y dominar el uso de los métodos matemáticos y numéricos más comúnmente utilizados en Física
CE8 - Ser capaz de manejar, buscar y utilizar bibliografía, así como cualquier fuente de información relevante y aplicarla a trabajos de investigación y desarrollo técnico de proyectos.

Se activará un curso en la plataforma Moodle del Campus Virtual, a la que se subirá información de interés para el alumno así como material docente diverso.

La asignatura está estructurada en 4 horas de clases semanales durante el segundo cuatrimestre. Consistirán de dos clases expositivas en las que se expondrán los contenidos del programa. Durante las clases interactivas, dos a la semana, se resolverán problemas, se discutirán ejemplos y se realizarán otras actividades relacionadas con el desarrollo del temario para los que se requerirá una participación activa de los estudiantes.
Las tutorías podrán ser presenciales o telemáticas, si son telemáticas requerirán de cita previa lo que también es recomendable para las presenciales.

El sistema de evaluación consta de dos partes complementarias:
a) evaluación continua, que supondrá el 30% de la nota final, que consistirá en la realización de tareas subidas al curso virtual, entrega de boletines de problemas, controles y/o exposiciones orales de problemas en las clases interactivas de grupos reducidos.
b) evaluación a través de un examen final presencial que se realizará en las fechas oficiales fijadas por el centro

La calificación del alumno en la primera oportunidad será la mayor entre la nota del examen final y la que resulte del promedio ponderado de las calificaciones obtenidas en la evaluación continua (30%) y en el examen final (70%).
La calificación del alumno en la segunda oportunidad corresponderá la calificación obtenida en el examen oficial correspondiente.

La asignatura tiene un total de 6 créditos ECTS distribuidos a lo largo de todo el cuatrimestre. La carga de trabajo total es de 150 horas, distribuidas como sigue:

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

Trabajo personal del alumno:
Estudio autónomo individual o en grupo : 75h
Escritura de ejercicios, conclusiones u otros trabajos: 15h

Se recomienda haber superado previamente el curso de Física General I. Los conocimientos previos principales que se suponen son:

• Cálculo vectorial elemental composición, producto escalar y vectorial.
• Concepto y familiaridad con derivación e integración.
• Funciones trigonométricas y relaciones entre ellas.
• Nociones sobre el número complejo, concepto de módulo y argumento y producto de complejos.
• Concepto de Campo de fuerzas y nociones sobre gradiente, teoremas de Gauss y teorema de Stokes.
• Leyes de Newton y conceptos de dinámica de una partícula.
• Conceptos de trabajo, energía y potencia.
• Movimiento armónico simple y ley de Hooke.
• Ley de Coulomb para cargas puntuales.
• Ley de Ohm.
• Nociones elementales de óptica geométrica para lentes sencillas.