Guia_Física_I_todas

7/27/2019 Guia_Fsica_I_todas

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE EDUCACIN A DISTANCIA

2009-2010Profesor Dr. Antonio Rueda de Andrs

GRADO EN INGENIERA MECNICA

GRADO EN INGENIERA ELECTRICA

GRADO EN INGENIERA ELECTRNICA INDUSTRIAL Y

AUTOMTICA

GRADOGUADEESTUDIODELAASIGNATURA

2 PARTE | PLAN DE TRABAJO Y ORIENTACIONES PARA SU DESARROLLO


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FSICA I

Antonio Rueda de Andrs

UNIVERSIDAD NACIONAL DE EDUCACIN A DISTANCIA 2

1.- PLAN DE TRABAJO

La asignatura de Fsica fue de duracin anual desde la implantacin de los estudios de IngenieraIndustrial en la Universidad Nacional de Educacin a Distancia. En su lugar, con la entrada en vigor

del nuevo plan de estudios existen dos asignaturas cuatrimestrales denominadas Fsica I y Fsica II,

con los programas respectivos que se indican en esta Gua.

La asignatura de Fsica I, al igual que la de Fsica II, constituye un elemento de enlace entre los

conocimientos que sobre su contenido se han adquirido en etapas anteriores y los que habrn de

asimilarse en fases ms avanzadas.

Para afrontar con xito el estudio de la asignatura debern manejarse con soltura los conocimientos

adquiridos en el estudio de la Fsica y de las Matemticas cursadas en el Bachillerato, COU o

equivalentes.

El programa de Fsica I, distribuido en los temas que a continuacin se sealan, se corresponde con

los temas del texto-base de la asignatura (Unidades Didcticas, editadas por la UNED).

Cada uno de los temas de las Unidades Didcticas comienza con un esquema-resumen del mismo,que desarrolla an ms los epgrafes del programa, destacando los conceptos, leyes fsicas y

aplicaciones de mayor significacin y relevancia del tema considerado.

Por ltimo, los epgrafes de los mencionados esquemas-resmenes de todos y cada uno de los temas

(de las Unidades Didcticas y del propio programa) se desarrollan an ms todava en las

Orientaciones para el Estudio de los Contenidos.

De esta forma, los alumnos tienen ante si totalmente desarrollados los diferentes tpicos de esta

asignatura, lo que, al tiempo que les sirven de base y gua de estudio, les ofrecen una visin

integrada, unitaria, de la misma.

De manera que todo ello habr de constituir el objetivo esencial y prioritario en esta primera

aproximacin a la Fsica y materias afines, que para algunos alumnos ser la nica toma de contacto

con ella. Y todo ello, asimismo, lejos de indeseables visiones fragmentarias, sectoriales, de esta

disciplina.

Finalmente, todos estos tpicos (Conceptos, leyes fsicas y aplicaciones), en nmero particularmente reducido,

constituyen la obligada, necesaria, preparacin para acceder a las Propuestas de Trabajo y de Discusin.


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Esta asignatura tiene asignados 6 crditos, teniendo en cuenta que cada uno de los crditos corresponde

aproximadamente a 25 o 30 horas de trabajo real del estudiante.

MDULO 1: Fundamentos.

PLAN DE ACTIVIDADES RESULTADOS ALCANZADOS T

Tema I. Medicin SEMANA 1 5 h

1. Magnitudes fsicas. Estado de un sistema fsico.

2. El Sistema Internacional de Unidades.

3. Anlisis dimensional.

4. Constantes universales.

Ledo con aprovechamiento

Tema II. Clculo vectorial SEMANA 1 5 h

1. Representacin de magnitudes fsicas.

2. Espacio vectorial.

3. Operaciones vectoriales.

4. Representacin.Ledo con aprovechamiento

Tema III. Tratamiento estadstico de las medidas SEMANA 1 5 h

1. Variabilidad estadstica. Representaciones

grficas.

2. Distribucin normal.

3. Expresin del resultado de una medida.

4. Representacin de funciones.


Tema IV. Cinemtica SEMANA 29 h

1. Introduccin.

2. Posicin. Velocidad. Aceleracin.

3. Movimientos particulares.

4. Relatividad del movimiento.

5. Transformacin de Galileo.

6. Transformacin de Lorentz.

Asimilado (excepto apartado 6 que debera serledo con aprovechamiento)


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FSICA I



Tema V. Fundamentos de la Dinmica SEMANA 2 9 h

1. Introduccin. Principio de inercia.

2. Momento lineal. Conservacin.3. Fuerza. Ecuacin de movimiento. Ley de accin y

reaccin.

4. Sistemas de referencia inerciales y no inerciales.

Fuerzas de inercia.

5. 5. Correccin relativista de la masa inercial.

Asimilado (excepto excepto apartado 5 quedebera ser ledo con aprovechamiento)

Tema VI. Trabajo y energa SEMANA 3 12 h

1. Introduccin.2. Circulacin. Trabajo. Potencia.

3. Trabajo y energa cintica.

4. Trabajo y energa potencial.

5. Energa mecnica. Conservacin.

6. Masa y energa.

Asimilado (excepto apartado 6 que debera serledo con aprovechamiento)


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MDULO 2: Principios de conservacin.


Tema VII. Conservacin de la energa SEMANA 3 12 h

1. Teorema del virial para una partcula.

2. Energa potencial, movimiento, equilibrio y

estabilidad.

3. Energa de un sistema de partculas. Energa

interna.

4. Conservacin de la energa mecnica de unsistema de partculas.

5. Teorema del virial para un sistema de varias

partculas.

Asimilado

Tema VIII. Conservacin del momento lineal SEMANA 4 12 h

1. Centro de masa de un sistema de partculas. Su

movimiento. Conservacin del momento lineal.

2. Sistemas de referencia del laboratorio (Sistema L)

y del c.d.m. (Sistema C).

3. Fuerzas percusoras.

4. Colisiones elsticas.

5. Colisiones en el sistema C.

Asimilado

Tema IX. Conservacin del momento angular SEMANA 5 12 h

1. Momento de una fuerza.

2. Momento angular. Conservacin.

3. Interaccin central.

4. Movimiento de un slido rgido.

5. Rotacin de un slido en torno a un eje.

Asimilado


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FSICA I



Tema X. Oscilaciones libres SEMANA 6 12 h

1. Movimiento peridico.

2. El pndulo simple.3. El movimiento armnico simple (M.A.S.).

4. Energa del M.A.S.

5. Superposicin de M.A.S.

6. Oscilaciones de sistemas con varios grados

de libertad.

7. Oscilaciones no lineales.

8. Oscilaciones disipativas.

Asimilado

Tema XI Oscilaciones forzadas SEMANA 6 9 h

1. Oscilador armnico forzado.

2. Resonancia.

3. Impedancia y admitancia.

4. Sistemas con varios grados de libertad.

Asimilado

Tema XII. Interacciones y campos SEMANA 7 9 h

1. Interacciones entre partculas.

2. Introduccin al concepto de campo.

Intensidad.

3. El espacio vaco.

4. El campo.

5. Campos conservativos. Potencial.

6. Principio de superposicin.

Asimilado


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MDULO 3: Estructura de la materia. Termodinmica fundamental.

PLAN DE ACTIVIDADES RESULTADOS ALCANZADOS TTema XIII. Gas perfecto SEMANA 7 6 h

1. Gas perfecto.

2. Presin.

3. Temperatura.

4. Ecuacin de estado.

5. Distribucin de velocidades moleculares.

6. Distribucin de energas moleculares.7. Fluctuaciones.

8. Primera ley de la Termodinmica.

Asimilado

Tema XIV. Gases reales SEMANA 7 6 h

1. Fuerzas intermoleculares.

2. Ecuacin de estado.

3. Gas de van der Waals.

4. Licuacin de un gas.

Asimilado

Tema XV. Lquidos SEMANA 8 5 h

1. El estado lquido.

2. Lquidos viscosos. Teorema de Bernouilli.

3. Consideraciones microscpicas.

4. Viscosidad.

Asimilado

Tema XVI. Slidos SEMANA 8 3 h

1. El estado slido.2. El proceso de solidificacin.

3. Elasticidad.

4. Plasticidad.



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FSICA I


Tema XVII Microsistemas SEMANA 8 5 h

1. Microsistemas.

2. El principio de incertidumbre.

3. El principio de cuantificacin.

4. tomo de hidrgeno.


Tema XVIII. El ncleo atmico SEMANA 9 3 h

1. Fuerzas nucleares.

2. Energa nuclear.

3. Radioactividad.Ledo con aprovechamiento


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MDULO 4: El desequilibrio macroscpico.


Tema XIX. Fenomenologa del desequilibrio. Segunda ley de la termodinmicaSEMANA 9

12 h

1. Introduccin.

2. Irreversibilidad de los procesos trmicos.

3. Procesos reversibles e irreversibles. Ciclo de

Carnot.

4. Entropa. Segunda ley de la Termodinmica.

Asimilado

Tema XX Fenmenos de transporte SEMANA 1012 h

1. Introduccin.

2. Transporte de materia (Difusin). Ley de Fick.

3. Transporte de energa trmica. Ley de

Fourier.

4. Transporte de momento lineal. Viscosidad.

Asimilado

Tema XXI. Corriente elctrica SEMANA 10 6 h

1. Introduccin.

2. Forma generalizada de la ley de Ohm.Asimilado

Repaso general Resto del tiempo 12 h

2.- ORIENTACIONES PARA EL ESTUDIO DE LOS CONTENIDOS

1. Mdulo 1. FUNDAMENTOS.1.1.Introduccin.En este primer mdulo titulado Fundamentos, inicialmente se trata de estudiar y comprender losprincipales conceptos relativos a medicin, clculo vectorial y tratamiento estadstico de las medidaspara posteriormente centrarse en cinemtica y dinmica, terminando con los conceptos de trabajo yenerga.


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FSICA I


1.2.Resultados del aprendizaje.Los resultados del aprendizaje de este mdulo se han de centrar en la asimilacin de los siguientesconceptos sealados en las Orientaciones para el Estudio de la Gua de la Asignatura:

Sistemas de referencia. Principio de relatividad del movimiento (propio ya de la Fsica

clsica) Posicin, aceleracin. Movimientos particulares.

Cinemtica y Dinmica. Velocidad y momento lineal, como medidas respectivas del estado

cinemtico y dinmico de una partcula y de un sistema fsico, en general. Concepto de

masa inercial. Conservacin del momento lineal.

Sistemas de referencia inerciales y no inerciales. Fuerzas de inercia; considerar su

verdadera naturaleza. Ejemplos. Posibilidad de convertir un problema dinmico en uno

esttico.

Interacciones. La fuerza como medida de la intensidad de una interaccin. Interacciones

fundamentales en la Naturaleza. Interacciones de la Fsica Clsica.

Leyes de Newton de la Dinmica: Principio o ley de inercia (ya formulado por Galileo;

compatibilidad entre este principio y el de conservacin del momento lineal, visto como tal,

no como un teorema deducido de la segunda ley de Newton o ecuacin de movimiento, la

que sigue a continuacin). Ecuacin de movimiento de una partcula (relacin causal y de

proporcionalidad directa -algo muy frecuente en la fsica, al menos como primera

aproximacin- entre causa y efecto, entre interaccin y cambio de estado de movimiento -en

este caso-, entre fuerza y aceleracin). Ley de accin y reaccin (sistemas de masa

variable, en Mecnica clsica, en Mecnica relativista).

Circulacin. Flujo. Concepto (matemtica y fsico) Aplicaciones.

1.3.Contextualizacin.En este mdulo se incluyen los fundamentos necesarios para afrontar, no slo el resto del contenido dela asignatura de Fsica I, sino el de la asignatura de Fsica II y el resto de asignaturas de la cerrerarelacionadas con la Fsica.

1.4.Materiales de estudio.

Se utilizar como soporte fundamental el texto indicado en la bibliografa bsica: FSICAAutor/es: Rueda de Andrs, Antonio ; Lorente Guarch, Jos Luis. UNED.

En el curso virtual se incluye adems referencias de bibliografa fundamental en el estudio de la

Fsica. Adems en el curso virtual se incluye una coleccin de ejercicios de evaluacin a distancia.


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Por ltimo, si el alumno se pone en contacto con el equipo docente, se le enviar por correo postaluna coleccin de problemas de examen resueltos de los propuestos desde el curso 1993 - 1994.

1.5.Orientaciones concretas para el estudio de los contenidos.Es fundamental iniciar el estudio de cada captulo de las unidades didcticas del texto oficial entendiendoel esquema resumen que aparece al comienzo de cada una. Las unidades didcticas de dicho textobase de esta asignatura estn estructuradas para favorecer la correcta asimilacin de los contenidos delprograma de la asignatura. Los mencionados esquemas resmenes se desarrollan an ms en lasOrientaciones para el Estudio de la Asignatura sealadas en el apartado anterior.

1.6.Orientaciones sobre ejercicios de autoevaluacin.

En el curso virtual se incluye una serie de problemas y cuestiones, organizada en mdulos sobre la quecada alumno podr comprobar su grado de progreso en la asimilacin de los conceptos fundamentales

de la disciplina.2. Mdulo 2. PRINCIPIOS DE CONSERVACIN.

2.1.Introduccin.Este mdulo trata sobre los principios de conservacin de la energa, el momento lineal y el momentoangular. Y relacionado con ello, el estudio de oscilaciones y de las interacciones entre campos.

2.2. Resultados del aprendizaje.Los resultados del aprendizaje de este mdulo se han de centrar en la asimilacin de los siguientesconceptos sealados en las Orientaciones para el Estudio de la Gua de la Asignatura:

Gradiente. Potencial. Concepto (matemtico y fsico). Aplicaciones.

Fuerzas conservativas (son las que, actuando exclusivamente, darn lugar, a la conservacin

de la energa mecnica de una partcula o sistema de partculas, segn se ver ms

adelante; de ah su nombre). Energa potencial. Relacin entre ambas magnitudes. Relacin

de correspondencia isomrfica entre ambos formalismos -o descripciones -, vectorial y

escalar, representativos de la interaccin cuando sta es conservativa. En- este supuesto, laenerga potencial mide tambin -lo mismo que la fuerza- la intensidad de la interaccin. La

energa potencial como energa de enlace. La energa potencial est indeterminada en una

constante de integracin arbitraria.

Trabajo (y potencia), energa cintica, energa potencial. mbito de aplicacin de los

respectivos teoremas (del trabajo y de la energa cintica, y del trabajo y de la energa

potencial).

Conservacin de la energa mecnica.

Energa potencial, movimiento, equilibrio y estabilidad. Pozo y barrera de potencial.


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Leyes de conservacin de la Dinmica, para una partcula y para un sistema de partculas

(recapitulacin); Momento lineal, momento angular, energa mecnica (Considerar la

posibilidad de establecerlas a priori como principios, sin demostracin, o como teoremas,

demostrables, a partir de consideraciones previas; por su carcter formativo, detngase en

particular en la demostracin de la ley de conservacin de la energa mecnica).

Fuerzas disipativas, no conservativas. Rozamiento. viscosidad. Fuerzas de friccin.

Disipacin de la energa mecnica (energa til). Calor (energa disipada, degradada, no

recuperable).

Sistemas de referencia del laboratorio y. del centro de masa. Utilidad de uno u otro, segn los

casos.

Teoremas de Knig. Movimiento macroscpico y movimientos internos. Energa interna.

Problemas particulares de inters en Dinmica: 1) Colisiones (Elsticas e inelsticas; por su

carcter formativo, detngase en el hecho de que la conservacin del momento lineal total

del sistema -tanto en las colisiones elsticas como en las inelsticas- es consecuencia de la

invariancia de la ley de conservacin de la energa -total- bajo una transformacin de

Galileo). 2) Movimiento bajo interaccin central (Momento de una fuerza con respecto a un

punto. Momento angular. Ecuacin de movimiento. Leyes de Kepler. Conservacin del

momento angular) 3) Movimiento de un slido rgido. Rotacin de un slido rgido alrededor

de un eje fijo (Momento de inercia con respecto a un eje. Momento angular con respecto a un

eje. Teorema de Steiner. Energa de rotacin. Energa mecnica total. Ecuacin de

movimiento. Conservacin del momento angular) _ 4) Oscilaciones (Caso de las oscilaciones

de pequea amplitud, oscilaciones armnicas: formalismo general, ecuacin de movimiento,

energa del oscilador; recordar lo ya visto al hablar del pozo y de la barrera de potencial.

Superposicin de oscilaciones; constatar lo que se indica en diferentes lugares, a propsito

del hecho mismo generalmente hablado- de la superposicin. Oscilaciones libres.

Oscilaciones disipativas o amortiguadas. Oscilaciones forzadas; resonancia).

La Mecnica clsica y la Teora ce la relatividad de Einstein. La Mecnica clsica y la

Mecnica cuntica. Los principios fundamentales de la Mecnica cuntica (ver tema XVII) La

Mecnica clsica y la Mecnica (o Fsica) estadstica.

Consideraciones acerca del Principio de causalidad y del carcter determinista o no de estas

concepciones de la realidad fsica.


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Interacciones y campos. En el modelo de la Teora de Campos, la nocin de campo es

anterior a la de interaccin. Histricamente, sin embargo, el concepto de interaccin es

anterior al de campo. La interaccin es la manifestacin de la existencia anterior de los

campos -de igual naturaleza- que crean las partculas o sistemas en interaccin. El espacio vaco y el campo. Propiedades del espacio y del tiempo en la Fsica Clsica:

Homogeneidad e isotropa de ambos.

Principios de conservacin y simetras espacio- temporales (en cuanto a la homogeneidad y

la isotropa del espacio y la homogeneidad del tiempo; volver sobre la segunda ley de la

Termodinmica, en lo que respecta a la isotropa del tiempo).

Representacin geomtrica de un campo de fuerzas.

Energa del campo. Energa y lneas del campo (o de fuerza) Trayectorias que describen enun campo partculas de prueba.

Principio de superposicin de los campos; al igual que de las interacciones -medidas por

fuerzas-, las manifestaciones de los campos, y de los efectos producidos por las

interacciones sobre el cambio en el estado de movimiento de partculas de prueba, es decir,

en sus aceleraciones (recordar otros supuestos en que pueda suceder lo mismo desde el

punto de vista formal, aunque la naturaleza del fenmeno sea incluso esencialmente distinta,

todo ello siempre como consecuencia del carcter lineal de las ecuaciones que describan elhecho fsico en cuestin).

Potencial, circulacin, campos conservativos. Ejemplos: Campo gravitatorio. campo

electrosttico.

Intensidad del campo, flujo, Ley (o teorema) de Gauss. Ejemplos: Campo gravitatorio, campo

electrosttico.

2.3. Contextualizacin.El mdulo relativo a los principios de conservacin es fundamental para entender posteriormente granparte de la asignatura de fsica II-

2.4. Materiales de estudio. Se utilizar como soporte fundamental el texto indicado en la bibliografa bsica: FSICA

Autor/es: Rueda de Andrs, Antonio ; Lorente Guarch, Jos Luis. UNED. En el curso virtual se incluye adems referencias de bibliografa fundamental en el estudio de la

Fsica. Adems en el curso virtual se incluye una coleccin de ejercicios de evaluacin a distancia.


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FSICA I


2.5. Orientaciones concretas para el estudio de los contenidos.Es fundamental iniciar el estudio de cada captulo de las unidades didcticas del texto oficial entendiendoel esquema resumen que aparece al comienzo de cada una. Las unidades didcticas de dicho textobase de esta asignatura estn estructuradas para favorecer la correcta asimilacin de los contenidos delprograma de la asignatura. Los mencionados esquemas resmenes se desarrollan an ms en lasOrientaciones para el Estudio de la Asignatura sealadas en el apartado anterior.

2.6. Orientaciones sobre ejercicios de autoevaluacin.En el curso virtual se incluye una serie de problemas y cuestiones, organizada en mdulos sobre la quecada alumno podr comprobar su grado de progreso en la asimilacin de los conceptos fundamentalesde la disciplina.

3. Mdulo 3. ESTRUCTURA DE LA MATERIA. TERMODINMICAFUNDAMENTAL.

3.1.Introduccin.Este mdulo se inicia con el estudio de la estructura de la materia partiendo de los gases perfectos, losgases reales y posteriormente entrando en el estudio de los lquidos y el estado slido.

Una vez estudiada las distintas estructuras de la materia, el mdulo contina con el estudio de losmicrosistemas y el ncleo atmico.


Transicin de la Dinmica a la Termodinmica. Paso del estudio de sistemas de pocos

elementos constitutivos a sistemas formados por un elevado nmero de componentes (del

orden del nmero de Avogadro).

Energa interna (este concepto de tanta importancia en Termodinmica ya apareci antes en

Mecnica) y temperatura (Energa interna, funcin de estado, funcin diferenciable mayor

inters conceptual de la energa interna, pero mayor inters prctico de la temperatura).

Calor y trabajo (No son funciones de estado; no son funciones diferenciables). Primera ley (o

principio) de la Termodinmica.

Gas ideal. Ecuacin de estado. Calor especfico a volumen y a presin constantes.

Distribucin de velocidades y de energas moleculares.

Gas real. Determinacin de la ecuacin de estado mediante un mtodo aproximativo.

Lquidos. Teorema de Bernouilli.


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Reversibilidad microscpica e irreversibilidad macroscpica.

Peso estadstico o probabilidad de estado de un sistema. Entropa (Funcin de estado, como

la energa interna mide el grado de desorden del sistema).

3.3. Contextualizacin.El mdulo relativo a la estructura de la materia y la termodinmica general unido al mdulo relativo aldesequilibrio macroscpico son fundamentales para todo el estudio posterior de la termodinmica.


Autor/es: Rueda de Andrs, Antonio ; Lorente Guarch, Jos Luis. UNED.

En el curso virtual se incluye adems referencias de bibliografa fundamental en el estudio de laFsica. Adems en el curso virtual se incluye una coleccin de ejercicios de evaluacin a distancia.

3.5. Orientaciones concretas para el estudio de los contenidos.Es fundamental iniciar el estudio de cada captulo de las unidades didcticas del texto oficial entendiendoel esquema resumen que aparece al comienzo de cada una. Las unidades didcticas de dicho textobase de esta asignatura estn estructuradas para favorecer la correcta asimilacin de los contenidos delprograma de la asignatura. Los mencionados esquemas resmenes se desarrollan an ms en lasOrientaciones para el Estudio de la Asignatura sealadas en el apartado anterior.


4. Mdulo 4. EL DESEQUILIBRIO MACROSCPICO.4.1.Introduccin.

Este mdulo se inicia con el estudio de la fenomenologa del desequilibrio, la segunda ley de latermodinmica, para posteriormente adentrarse en los fenmenos de transporte y finalizar con unaintroduccin a la corriente elctrica.


Irreversibilidad de los procesos trmicos. El caso ideal de los procesos reversibles. Inters

de su estudio.


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Segunda ley (o principio) de la Termodinmica. Distintas formulaciones alternativas. La

flecha del tiempo. Aplicacin a un sistema formado por varios subsistemas; posibilidad de

disminucin de la entropa en una parte del sistema: el caso de procesos organizativos.

Mquinas trmicas. Ciclo de Carnot. Rendimiento. Mquinas frigorficas.

Los fenmenos de transporte como ejemplos caractersticos de procesos irreversibles.

Fenmenos de transporte puros. Estudio particular del transporte de materia (difusin; ley de

Fick), de energa trmica (ley de Fourier) y de carga elctrica (generacin de la ley de Ohm).

Analogas formales entre estas leyes. Mencin del transporte de momento lineal en fluidos

viscosos.

4.3. Contextualizacin.El mdulo relativo a la estructura de la materia y la termodinmica general unido al mdulo relativo aldesequilibrio macroscpico son fundamentales para todo el estudio posterior de la termodinmica.


Autor/es: Rueda de Andrs, Antonio ; Lorente Guarch, Jos Luis. UNED. En el curso virtual se incluye adems referencias de bibliografa fundamental en el estudio de la

Fsica.

Adems en el curso virtual se incluye una coleccin de ejercicios de evaluacin a distancia.4.5. Orientaciones concretas para el estudio de los contenidos.Es fundamental iniciar el estudio de cada captulo de las unidades didcticas del texto oficial entendiendoel esquema resumen que aparece al comienzo de cada una. Las unidades didcticas de dicho textobase de esta asignatura estn estructuradas para favorecer la correcta asimilacin de los contenidos delprograma de la asignatura. Los mencionados esquemas resmenes se desarrollan an ms en lasOrientaciones para el Estudio de la Asignatura sealadas en el apartado anterior.



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3.- ORIENTACIONES PARA LA REALIZACIN DEL PLAN DEACTIVIDADES

A continuacin se presentan las orientaciones para realizar las actividades propuestas por el Equipo Docenteen el curso virtual a lo largo del semestre. Estas actividades se centran en el uso del material de estudio y lasactividades de apoyo al aprendizaje: coleccin de problemas resueltos de exmenes de aos anteriores yrelacin de ejercicios de evaluacin a distancia por mdulos.

Por otro lado, resulta fundamental la realizacin de las prcticas de laboratorio que se desarrollarn en elCentro Asociado en el que cada alumno est matriculado.

Por otro lado, se incluye en este punto una serie de propuestas de trabajo y de discusin, ya incluidas en lagua de la asignatura, a desarrollar por el alumno con carcter voluntario que contribuirn a afianzar susconocimientos en la materia.

As, las actividades propuestas se resumen en la siguiente tabla:

1. Actividades de carcter terico conceptual.2. Ejercicios de:

Autocomprobacin del texto oficial. Evaluacin a distancia, propuestos en el

curso virtual. Coleccin de problemas de examen.

3. Prcticas de laboratorio en el CentroAsociado.

Los objetivos de las actividades propuestas son:

Ayudar al aprendizaje de la asignatura. Afianzar los conceptos tericos aprendidos con el estudio de los temas tericos. Entrenar el desarrollo de problemas y cuestiones prcticas.

1 Actividades a desarrollar a la finalizacin de cada tema

Con la finalizacin de cada tema terico del libro de texto de la UNED, el alumno deber desarrollar losejercicios de autocomprobacin que aparecen en las pginas finales. Es fundamental tratar de resolverdichos ejercicios sin ver previamente las soluciones y slo consultarlas una vez finalizados.

Tras el desarrollo de los ejercicios de autocomprobacin, se incluyen en el libro unas actividadesrecomendadas que resultan de sumo inters para mejorar el entendimiento de los aspectos tericosaprendidos.

2 Actividades a desarrollar a la finalizacin de cada mdulo

El alumno tiene a su disposicin los ejercicios de evaluacin a distancia que estn organizados por mdulos

de forma que bien al finalizar el estudio terico de cada mdulo, o bien intercalndolos con dicho estudio, elalumno puede ir resolviendo los estos ejercicios, lo que le ayudar a asentar sus conocimientos.


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FSICA I


Con la finalizacin de cada tema terico del libro de texto de la UNED, el alumno deber desarrollar losejercicios de autocomprobacin que aparecen en las hojas finales. Es fundamental tratar de resolver dichosejercicios sin ver previamente las soluciones y slo consultarlas una vez finalizados.

3 Actividades a desarrollar con carcter general

Con carcter general, bien al finalizar el estudio de los temas tericos o intercalndolo en la finalizacin decada mdulo, el alumno tiene a su disposicin una coleccin de problemas resueltos de exmenes de aosanteriores. Al igual que se indic en los ejercicios de autocomprobacin, es conveniente leer la solucin delproblema hasta no haber dedicado un tiempo suficiente a tratar de resolverlo.

De forma adicional, se incluye una serie de trabajos a desarrollar por el alumno con carcter voluntario quecontribuirn a afianzar sus conocimientos en la materia y cuya realizacin se puede iniciar en funcin del

momento en el que se corresponda su estudio terico. Estos trabajos se basan en las siguientes Propuestasde Trabajo y Discusin ya presentadas en la Gua de la asignatura:

Observacin y experimentacin; elaboracin de modelos aproximativos para la descripcin de

los fenmenos fsicos.

Causalidad y determinismo.

El porqu de iniciar el estudio de la Fsica a partir de la Mecnica. Razn histrica, conceptual y

metodolgica.

Sistemas de referencia, Principio de Relatividad del movimiento.

Cinemtica y Dinmica. Velocidad y momento lineal, como medidas respectivas del estado

cinemtico y dinmico de una partcula y de un sistema fsico, en general. Concepto de masa

inercial.

Sistemas de referencia inerciales y no inerciales. Fuerzas de inercia.

Interacciones. La fuerza como medida de la intensidad de una interaccin. Interacciones

fundamentales en la Naturaleza. Interacciones de la Fsica Clsica.

Leyes de Newton de la Dinmica: Principio o ley de inercia (ya formulado por Galileo;

compatibilidad entre este principio y el de conservacin del momento lineal, visto como tal, no

como un teorema deducido de la segunda ley de Newton o ecuacin de movimiento). Ecuacin

de movimiento de una partcula (relacin causal y de proporcionalidad directa -algo muy

frecuente en la Fsica, al menos como primera aproximacin- entre causa y efecto, entre

interaccin y cambio de estado de movimiento, entre fuerza y aceleracin). Ley de accin y

reaccin (Sistemas de masa variable, en Mecnica Clsica, en Mecnica Relativista).

Circulacin. Flujo. Concepto. Aplicaciones.


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Gradiente. Potencial. Concepto. Aplicaciones.

Fuerzas conservativas. Energa potencial. Relacin entre ambas magnitudes. Relacin de

correspondencia isomrfica entre ambos formalismos -o descripciones-, vectorial y escalar,

representativos de la interaccin cuando sta es conservativa. En este supuesto, la energapotencial mide tambin, como la fuerza la intensidad de la interaccin. La energa potencial

como energa de enlace. La energa potencial est indeterminada en una constante de

integracin arbitraria.

Trabajo, energa cintica, energa potencial. mbito de aplicacin de los respectivos teoremas

(Trabajo y energa cintica, trabajo y energa potencial).

Energa, movimiento, equilibrio y estabilidad. Pozo y barrera de potencial.

Leyes de conservacin en la Dinmica, para una partcula y para un sistema de partculas:

Momento lineal, momento angular, energa mecnica (Considerar la posibilidad de establecerlas

'a priori' como principios, sin demostracin, o como teoremas, demostrables, a partir de

consideraciones previas)

Rozamiento. Viscosidad. Fuerzas de friccin. Disipacin de la energa mecnica (energa til).

Calor (energa degradada, no recuperable).

Sistemas de referencia del laboratorio y del centro de masa.

Teoremas de Knig. Movimiento macroscpico y movimientos internos. Energa interna.

Problemas de inters en Dinmica: Colisiones. Movimiento bajo interaccin central. Movimiento

de un cuerpo rgido alrededor de un eje fijo. Oscilaciones.

La Mecnica Clsica y la Teora de la Relatividad de Einstein.

La Mecnica Clsica y la Mecnica Cuntica. Los principios fundamentales de la Mecnica

Cuntica.

La Mecnica Clsica y la Mecnica (o Fsica) Estadstica.

Consideraciones acerca del Principio de Causalidad y del carcter determinista o no de estas

concepciones de la realidad fsica.

Transicin de la Dinmica a la Termodinmica.

Energa interna y Temperatura (Energa interna, funcin de estado, funcin analtica, que

admite diferencial exacta; mayor inters conceptual de la energa interna, pero mayor inters

prctico de la temperatura)

Calor y trabajo (No son funciones de estado; no son funciones diferenciables). Primera Ley de

la Termodinmica.

Gas ideal. Ecuacin de estado. Calor especfico a volumen y a presin constantes.


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FSICA I

Distribucin de velocidades y de energas moleculares.

Gas real. Determinacin de la ecuacin de estado mediante un mtodo aproximativo.

Lquidos. Teorema de Bernouilli.

Slidos. Propiedades elsticas y plsticas.

tomo de hidrgeno. El ncleo atmico.

Reversibilidad microscpica e irreversibilidad macroscpica.

Peso estadstico o probabilidad de estado. Entropa (Funcin de estado, como la energa

interna).

Irreversibilidad de los procesos trmicos. El caso ideal de los procesos reversibles. Inters de

su estudio.

Segunda Ley de la Termodinmica. Distintas formulaciones alternativas. La flecha del tiempo.

Aplicacin a un sistema formado por varios subsistemas. El caso de procesos organizativos.

Mquinas trmicas. Ciclo de Carnot. Rendimiento. Mquinas frigorficas.

Los fenmenos de transporte como ejemplos caractersticos de procesos irreversibles.

Fenmenos de transporte puros. Estudio particular del transporte de materia (Difusin; Ley de

Fick), de energa trmica (Ley de Fourier) y de carga elctrica (Generalizacin de la Ley de

Ohm).

Analogas formales de estas leyes. Mencin del transporte de momento lineal en fludos

viscosos. Viscosidad.

4.- GLOSARIO

El texto oficial de la asignatura de Fsica I incluye la explicacin de todos los conceptos que el alumno ircomprendiendo con el estudio de la asignatura. Por ello no se considera necesario desarrollar un glosarioespecfico.

Guia_Física_I_todas

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