“Para solicitar plaza/turno de prácticas de laboratorio/experimentales, el estudiante tendrá que acceder a la aplicación de prácticas desde su escritorio. En estas imágenes puede ver desde dónde se puede realizar el acceso a dicha aplicación:
Si al acceder a ella no encuentra ninguna oferta, deberá ponerse en contacto con el centro asociado donde está matriculado.”
Para una mejor asimilación de la materia, en primer lugar, deberán tenerse en cuenta las "Orientaciones para el Estudio" de la disciplina, que desarrollan los correspondientes esquemas-resúmenes de los distintos temas de las Unidades Didácticas editadas por la UNED, texto básico de la asignatura.
Igualmente habrán de considerarse las propuestas para la realización de los trabajos, que se exponen en el apartado "Evaluación" de esta guía de la asignatura.
ORIENTACIONES PARA EL ESTUDIO
A continuación se señalan algunos de los conceptos y leyes que juzgamos de especial interés en esta asignatura (ver esquema resumen al comienzo de cada tema), acompañados, en su caso, de comentarios orientativos. Sugerimos al alumno que se detenga de modo particular en estas cuestiones.
Sistemas de referencia. Principio de relatividad del movimiento (propio ya de la Física clásica), Posición, aceleración. Movimientos particulares.
Cinemática y Dinámica. Velocidad y momento lineal, como medidas respectivas del estado cinemático y dinámico de una partícula y de un sistema físico, en general. Concepto de masa inercial. Conservación del momento lineal.
Sistemas de referencia inerciales y no inerciales. Fuerzas de inercia; considerar su verdadera naturaleza. Ejemplos. Posibilidad de convertir un problema dinámico en uno estático.
Interacciones. La fuerza como medida de la intensidad de una interacción. Interacciones fundamentales en la Naturaleza. Interacciones de la Física Clásica.
Leyes de Newton de la Dinámica: Principio o ley de inercia (ya formulado por Galileo; compatibilidad entre este principio y el de conservación del momento lineal, visto como tal, no como un teorema deducido de la segunda ley de Newton o ecuación de movimiento). Ecuación de movimiento de una partícula (relación causal y de proporcionalidad directa -algo muy frecuente en la física, al menos como primera aproximación- entre causa y efecto, entre interacción y cambio de estado de movimiento -en este caso-, entre fuerza y aceleración). Ley de acción y reacción (sistemas de masa variable, en Mecánica clásica, en Mecánica relativista).
Circulación. Flujo. Concepto (matemático y físico) Aplicaciones.
Gradiente. Potencial. Concepto (matemático y físico). Aplicaciones.
Fuerzas conservativas (son las que, actuando exclusivamente, darán lugar, a la conservación de la energía mecánica de una partícula o sistema de partículas). Energía potencial. Relación entre ambas magnitudes. Relación de correspondencia isomórfica entre ambos formalismos -o descripciones -, vectorial y escalar, representativos de la interacción cuando ésta es conservativa. En- este supuesto, la energía potencial mide también -lo mismo que la fuerza- la intensidad de la interacción. La energía potencial como energía de enlace. La energía potencial está indeterminada en una constante de integración arbitraria.
Trabajo (y potencia), energía cinética, energía potencial. Ámbito de aplicación de los respectivos teoremas (del trabajo y de la energía cinética, y del trabajo y de la energía potencial).
Conservación de la energía mecánica.
Energía potencial, movimiento, equilibrio y estabilidad. Pozo y barrera de potencial.
Leyes de conservación de la Dinámica, para una partícula y para un sistema de partículas (recapitulación); Momento lineal, momento angular, energía mecánica (Considerar la posibilidad de establecerlas “a priori” como principios, sin demostración, o como teoremas, demostrables, a partir de consideraciones previas; por su carácter formativo, deténgase en particular en la demostración de la ley de conservación de la energía mecánica).
Fuerzas disipativas, no conservativas. Rozamiento. viscosidad. Fuerzas de fricción. Disipación de la energía mecánica (energía útil). Calor (energía disipada, degradada, no recuperable).
Sistemas de referencia del laboratorio y. del centro de masa. Utilidad de uno u otro, según los casos.
Teoremas de König. Movimiento macroscópico y movimientos internos. Energía interna.
Problemas particulares de interés en Dinámica: 1) Colisiones (Elásticas e inelásticas; por su carácter formativo, deténgase en el hecho de que la conservación del momento lineal total del sistema -tanto en las colisiones elásticas como en las inelásticas- es consecuencia de la invariancia de la ley de conservación de la energía -total- bajo una transformación de Galileo). 2) Movimiento bajo interacción central (Momento de una fuerza con respecto a un punto. Momento angular. Ecuación de movimiento. Leyes de Kepler. Conservación del momento angular) 3) Movimiento de un sólido rígido. Rotación de un sólido rígido alrededor de un eje fijo (Momento de inercia con respecto a un eje. Momento angular con respecto a un eje. Teorema de Steiner. Energía de rotación. Energía mecánica total. Ecuación de movimiento. Conservación del momento angular) 4) Oscilaciones (Caso de las oscilaciones de pequeña amplitud, oscilaciones armónicas: formalismo general, ecuación de movimiento, energía del oscilador; recordar lo ya visto al hablar del pozo y de la barrera de potencial. Superposición de oscilaciones; constatar lo que se indica en diferentes lugares, a propósito del hecho mismo –generalmente hablado- de la superposición. Oscilaciones libres. Oscilaciones disipativas o amortiguadas. Oscilaciones forzadas; resonancia).
La Mecánica clásica y la Teoría de la relatividad de Einstein. La Mecánica clásica y la Mecánica cuántica. Los principios fundamentales de la Mecánica cuántica (ver tema XVII) La Mecánica clásica y la Mecánica (o Física) estadística.
Consideraciones acerca del Principio de causalidad y del carácter determinista o no de estas concepciones de la realidad física.
Transición de la Dinámica a la Termodinámica. Paso del estudio de sistemas de pocos elementos constitutivos a sistemas formados por un elevado número de componentes (del orden del número de Avogadro).
Energía interna (este concepto de tanta importancia en Termodinámica ya apareció antes en Mecánica) y temperatura (Energía interna, función de estado, función diferenciable mayor interés conceptual de la energía interna, pero mayor interés práctico de la temperatura).
Calor y trabajo (No son funciones de estado; no son funciones diferenciables). Primera ley (o principio) de la Termodinámica.
Gas ideal. Ecuación de estado. Calor específico a volumen y a presión constantes.
Distribución de velocidades y de energías molecurares.
Gas real. Determinación de la ecuación de estado mediante un método aproximativo.
Líquidos. Teorema de Bernouilli.
Reversibilidad microscópica e irreversibilidad macroscópica.
Peso estadístico o probabilidad de estado de un sistema. Entropía (Función de estado, como la energía interna mide el grado de desorden del sistema).
Irreversibilidad de los procesos térmicos. El caso ideal de los procesos reversibles. Interés de su estudio.
Segunda ley (o principio) de la Termodinámica. Distintas fomulaciones alternativas. La flecha del tiempo. Aplicación a un sistema formado por varios subsistemas; posibilidad de disminución de la entropía en una parte del sistema: el caso de procesos organizativos.
Máquinas térmicas. Ciclo de Carnot. Rendimiento. Máquinas frigoríficas.
Los fenómenos de transporte como ejemplos característicos de procesos irreversibles.
Fenómenos de transporte puros. Estudio particular del transporte de materia (difusión; ley de Fick), de energía térmica (ley de Fourier) y de carga eléctrica (generación de la ley de Ohm). Analogías formales entre estas leyes. Mención del transporte de momento lineal en fluidos viscosos.
