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FÍSICA II

Curso 2017/2018 Subject code68901039

FÍSICA II

METODOLOGÍA

NOTA IMPORTANTE

“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: https://descargas.uned.es/publico/pdf/guias/ACCESO_PRACTICAS_GRADOS_2017.pdf
Si al acceder a ella no encuentra ninguna oferta, deberá ponerse en contacto con el centro asociado donde está matriculado.”

 

METODOLOGIA

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. Estas orientaciones aparecen detalladas en el tercer párrafo de este apartado.

Igualmente habrán de considerarse las propuestas para la realización de los trabajos, que se exponen en correspondiente párrafo de este mismo apartado.

 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.

Campo gravitatorio. Concepto de masa gravitatoria. Masa inercial y masa gravitatoria identificación. Ley de Newton de la Gravitación. Gravitación y leyes de Kepler (recordar lo visto en el apartado 3 del tema VIII de Física I). Casos particulares aplicación de la ley (o teorema) de Gauss. El campo gravitatorio es conservativo y sus líneas abiertas. Deducción de la expresión de la energía potencial gravitatoria de un cuerpo a pequeñas alturas sobre la superficie terrestre a partir de la expresión general de esta energía. Principio de equivalencia.

Campo electrostático. Carga eléctrica. Ley de Coulomb. Casos particulares. aplicación de la ley (o teorema) de Gauss. Las leyes básicas de ambos campos, gravitatorio y electrostático, son -desde el punto de vista formal- esencialmente análogas caracterizando el hecho de que las propiedades fundamentales de ambos campos son igualmente idénticas, aunque su origen, naturaleza y manifestaciones sean ciertamente bien diferentes. El campo electrostático también es conservativo y sus líneas son asimismo abiertas.

El dipolo eléctrico. Interacciones entre dipolos. Interacciones moleculares (recordar lo que se vio en el tema XIV de Física I.

Condensador; capacidad. Energía del campo eléctrico.

Movimiento de cargas en campos electostáticos. Fundamento del osciloscopio  de rayos catódicos. Experiencia de Millikan (cuantificación de la carga). Teoremas del trabajo y de la energía eléctrica y del trabajo y de la energía potencial. Ley de conservación de la energía.

Campo magnetostático. Carga eléctrica en movimiento. Campo magnético y relatividad del movimiento. Corriente eléctrica.Intensidad y densidad de corriente ley de Ohm (recordar lo visto en el tema XXI, de Física I) Ley de Biot-Savart. Ley de Gauss y ley de Ampère; diferencias esenciales con los campos gravitatorio y electrostático en cuanto a sus propiedades se refiere: este campo no es conservativo y sus líneas representativas son cerradas (ver cuadro comparativo en las UU. DD.).

Interacción magnética. Ley  de Lorentz. Interacción entre corrientes eléctricas. Definición del Amperio (¿por qué se utiliza como unidad fundamental en el Electromagnetismo en lugar de la unidad de carga, el culombio). Balanza de Cotton.

Movimiento de cargas en campos magnéticos. Ciclotrón. Experiencia de Thomson (medida de e/m). Espectrómetro de masas. Efecto Hall (conductores y semiconductores)

Sistemas de unidades eléctricas y magnéticas (ver cuadro en las UD. DD). Más que el interés del conocimiento de las correspondientes unidades, estriba en constatar la incongruencia de expresarlas en términos de magnitudes mecánicas, a diferencia del Sistema Internacional (como lógicamente tiene que ser, por tener entidad propia los fenómenos eléctricos y magnéticos, asociados a la existencia de la carga eléctrica, propiedad específicamente diferenciada de la materia sin ninguna concomitancia con la masa, la longitud o el tiempo).

Campo electromagnético. Inducción electromagnética. Ley de Faraday. Un campo magnético variable en el tiempo induce un campo eléctrico (detenerse especialmente en el ejemplo propuesto a pesar de su carácter restrictivo por la importancia de los fenómenos y conceptos descritos). Asimismo sucede el proceso simétrico: un campo eléctrico variable en el tiempo induce un campo magnético. Las fuentes inmediatas de estos campos no son, pues las cargas eléctricas, como en los casos de los campos electrostático y magnetostático. Ley de Gauss y generalización de la Ley de Ampere. Las propiedades de estos campos son semejantes a las del campo magnetostático, diferenciándose por consiguiente, de las del campo electrostático (que no se asemeja, pues, a ninguno de los otros campos propios del Electromagnetismo) y, sí, en cambio, al campo gravitatorio, sin relación alguna con los fenómenos eléctricos). El campo electromagnético como entidad única.

Autoinducción. Oscilaciones eléctricas (ver el paralelismo formal existente entre las ecuaciones que las describen y las ecuaciones que caracterizan las oscilaciones mecánicas; hacer un cuadro comparativo en todos los supuestos). Energía del campo magnético. Energía del campo electromagnético.

Ecuaciones de Maxwell. Son las ecuaciones fundamentales del Electromagnetismo, constituyendo el compendio de sus leyes básicas, y observándose a través de ellas bien claramente las notables diferencias existentes entre el campo electrostático y todos los demás y, por ende, las analogías entre todos estos, desde el punto de vista formal y en cuanto a las propiedades que las leyes matemáticas describen (ver cuadro-resumen en las UU. DD.) En este curso se han visto en su formulación integral o diferencial.

Ondas. Una onda como un campo que viaja desplazándose en el espacio y en el tempo. Ecuación de ondas (que describe su propagación, su movimiento! el de la perturbación que transporta; ver la diferencia con la ecuaciones que describen los fenómenos de transporte, que, por incluir éstas una derivada parcial primera con respecto al tiempo, hace que no sea invariante frente a una inversión temporal lo que da cuenta del carácter esencialmente irreversible de estos procesos). Su solución: la función de ondas. Magnitudes características. Caso particular de las ondas armónicas. Doble dependencia espacial y temporal de la función de ondas.  La longitud de onda en el papel de un "período espacial" así como el período representaría el "período temporal". Velocidad de fase. Ondas progresivas y ondas estacionarias. Energía ondulatoria (Recordar cuanto se ha dicho con anterioridad en relación con los campos) Principio de superposición (recordar el de los campos y lo que entonces se dijo).

Casos particulares de ondas mecánicas en medios materiales.

Ondas planas y esféricas. Velocidad de grupo. / Dispersión.

Efecto Doppler.

Fundamentos de Óptica ondulatoria. Naturaleza de la luz. Índice de refracción. Camino óptico. Principio de Fermat. Intensidad energética de una fuente puntual.

Coherencia de fuentes luminosas. Experiencia de Young. Interferencias: casos particulares. Interferómetro de Michelson.

Difracción de Fraunhofer. Difracción de Fresnel.

Redes. Difracción de rayos X. Emisión fotoeléctrica. Difracción de electrones.