La asignatura está dividida en cuatro grandes bloques, cada uno de ellos compuesto por uno o varios temas:
Parte I: Mecánica Clásica (5 temas)
Parte II: Oscilaciones y Ondas (4 temas)
Parte III: Termodinámica (3 temas)
Parte IV: Física Moderna (1 tema)
A continuación se presenta el temario completo incluyendo una serie de descriptores y conceptos clave como orientación de los principales contenidos de cada tema. Junto a cada tema aparece una estimación del tiempo de estudio y del tiempo dedicado a la resolución de problemas y parte práctica.
PARTE I MECÁNICA CLÁSICA
TEMA 1. Cinemática. (Estudio: 4 horas; práctica: 4 horas) - Posición. Velocidad. Aceleración. Repaso de los conceptos de sistema de referencia, posición de una partícula, desplazamiento, trayectoria, velocidad (instantánea y media) y aceleración (instantánea y media). - Leyes de la cinética para el movimiento. Derivación e integración de las ecuaciones del movimiento de un cuerpo en cualquier dimensión. Ecuaciones del movimiento con velocidad constante, con aceleración constante y movimiento circular.
TEMA 2. Dinámica. (Estudio: 5 horas; práctica: 7 horas) - Leyes de Newton. Primera ley de Newton (ley de inercia). Repaso del concepto de fuerza y masa: segunda ley de Newton. Tercera ley de Newton (principio de acción y reacción). - Aplicación de las leyes de Newton. Conocer la expresión matemática y la interpretación física de los principales tipos de fuerzas: 1. Fuerzas de contacto: fuerza normal (fuerza de reacción perpendicular a la superficie de contacto), fuerzas de rozamiento, tensión (cuerdas, varillas,…), fuerzas elásticas (muelles), fuerzas de arrastre (fuerzas de rozamiento producidas por el movimiento de un cuerpo en un fluido). 2. Fuerzas de acción a distancia: peso. 3. Fuerza centrípeta en el movimiento circular. Estudio de la dinámica de cuerpos mediante diagramas de fuerzas. Obtención de las ecuaciones del movimiento a partir de las leyes de Newton.
TEMA 3. Trabajo y Energía. (Estudio: 5 horas; práctica: 6 horas) - Trabajo. Energía cinética. Trabajo realizado por una fuerza. Definición de potencia y energía cinética. Teorema trabajo-energía cinética. - Energía potencial. Fuerzas conservativas. Energía potencial. - Conservación de la energía mecánica. Principio de conservación de la energía mecánica. Pérdida de energía por rozamiento.
TEMA 4. Sistemas de partículas y conservación del momento lineal. (Estudio: 6 horas; práctica: 7 horas) - Centro de masas. Determinación del centro de masas en un sistema de partículas. Dinámica del centro de masas (segunda ley de Newton para un sistema de partículas). - Conservación del momento lineal. Momento lineal. Variación del momento lineal de un sistema con las fuerzas externas. Conservación del momento lineal en sistemas aislados. Energía de un sistema de partículas. Impulso y fuerza media. - Colisiones. Colisiones perfectamente elásticas e inelásticas. Desintegraciones.
TEMA 5. Rotación, equilibrio estático y momento angular. (Estudio: 7 horas; práctica: 7 horas) - Dinámica de la rotación. Momento de inercia de un sólido rígido. Momento de inercia de un sistema de partículas discretas. Energía cinética de la rotación. Momento de una fuerza. Segunda ley de Newton en la rotación. Par de fuerzas. - Equilibrio estático. Condiciones del equilibrio estático. - Conservación del momento angular. Momento angular de una partícula que se mueve y de un sólido rígido que gira. Variación del momento angular de un sistema con el momento las fuerzas externas. Conservación del momento angular.
PARTE II OSCILACIONES Y ONDAS
TEMA 6. Oscilaciones. (Estudio: 7 horas; práctica: 6 horas) - Movimiento armónico simple (MAS). Propiedades y ecuación general de un MAS. Energía de un MAS. Sistemas sencillos de oscilaciones simples (péndulo simple, muelles, objetos flotantes). - Oscilaciones amortiguadas. Fenómenos de amortiguamiento. Tipos de movimiento oscilatorio amortiguado. Parámetros característicos del movimiento subamortiguado. - Oscilaciones forzadas. Régimen transitorio y permanente. Potencia absorbida. Resonancia.
TEMA 7. Propiedades elásticas en los sólidos. (Estudio: 7 horas; práctica: 5 horas) - Deformación por tracción y compresión. Conceptos de esfuerzo (tensión) y deformación. Comportamiento elástico lineal (ley de Hooke para la tracción y la compresión). Módulo de Young. Coeficiente de Poisson. Deformación volumétrica. Coeficiente y módulo de compresibilidad. Relación del módulo de compresibilidad con el módulo de Young y el coeficiente de Poisson. - Deformación por cizalla o esfuerzo tangencial. Ley de Hooke para la cizalla. Módulo de rigidez y su relación con el módulo de Young y coeficiente de Poisson. - Deformación por torsión. Torsión pura de una barra bajo la acción de un par de fuerzas. Momento segundo polar de un área. Ecuación de la torsión pura: relación entre el momento del par de torsión aplicado, la deformación, las propiedades elásticas del material y la geometría.
TEMA 8. Ondas. Propagación de ondas. (Estudio: 6 horas; práctica: 4 horas) - Ondas estacionarias. Oscilaciones en una cuerda. Ecuación de ondas. Soluciones armónicas simples. Ejemplo: cuerda con dos extremos fijos. - Ondas progresivas. Solución general de la ecuación de ondas. Propagación de una onda. Velocidad de fase. Superposición de ondas, modulación. Velocidad de grupo. Dispersión.
TEMA 9. Ondas sonoras. Efecto Doppler. (Estudio: 4 horas; práctica: 3 horas) - Onda sonora. Propagación del sonido. Velocidad e intensidad del sonido. Efecto Doppler.
PARTE III TERMODINÁMICA
TEMA 10. Temperatura y calorimetría. (Estudio: 6 horas; práctica: 5 horas) - Temperatura. Sistema termodinámico: definiciones y convenios. Equilibrio térmico y Principio cero de la Termodinámica. Escalas termométricas. - Calorimetría. Ecuaciones de estado. Ley de los gases ideales. Capacidad calorífica y calor específico. Calor latente.
TEMA 11. Primer Principio de la Termodinámica. (Estudio: 6 horas; práctica: 6 horas) - Primer Principio de la Termodinámica. Calor, trabajo y energía interna. Efecto Joule. Procesos cuasiestáticos de un gas ideal. Diagramas PV.
TEMA 12. Segundo Principio de la Termodinámica. (Estudio: 7 horas; práctica: 5 horas) - Segundo Principio de la Termodinámica. Procesos cíclicos. Máquinas térmicas. Eficiencia y rendimiento térmico. Reversibilidad y entropía. Segundo Principio. Energía no utilizable.
PARTE IV FÍSICA MODERNA
TEMA 13. Fundamentos de la física atómica. (Estudio: 11 horas; práctica: 4 horas) - Introducción a la estructura de la materia. Descubrimiento del electrón (rayos catódicos, relación carga/masa del electrón, experimento de Millikan). Modelo atómico de Thomson. Modelo de Rutherford. Modelo de Bohr y niveles energéticos. - Introducción a la mecánica cuántica. Espectro de emisión de sólidos, líquidos y gases. Espectro de absorción de gases. Dualidad onda-corpúsculo. Fotones. Cuantización de la energía. Efecto fotoeléctrico. Efecto Compton. Función de onda. Principio de indeterminación de Heisenberg. - Introducción a la relatividad. Equivalencia entre masa y energía. Teoría de la relatividad. - Introducción a la física nuclear. El núcleo atómico y los nucleones. Isótopos. Potencial de Yukawa. Energía de enlace. Estabilidad del núcleo atómico. Radiactividad natural.
