G1031227 - Mecánica Clásica II (Fundamentos de Física) - Curso 2013/2014
Información
- Créditos ECTS
- Créditos ECTS: 6.00
- Total: 6.0
- Horas ECTS
- Clase Expositiva: 24.00
- Clase Interactiva Seminario: 24.00
- Horas de Titorías: 3.00
- Total: 51.0
Outros Datos
- Tipo: Materia Ordinaria Grao RD 1393/2007
- Departamentos: Física de Partículas
- Áreas: Física Teórica
- Centro: Facultade de Física
- Convocatoria: 2º Semestre de Titulacións de Grao/Máster
- Docencia e Matrícula: null
Profesores
| Nome | Coordinador |
|---|---|
| García Fernández, Daniel . | NON |
| MERINO GAYOSO, CARLOS MIGUEL. | NON |
| Pajares Vales, Carlos. | NON |
| SANCHEZ DE SANTOS, JOSE MANUEL. | SI |
Horarios
| Nome | Tipo Grupo | Tipo Docencia | Horario Clase | Horario exames |
|---|---|---|---|---|
| Grupo /CLE_01 | Ordinario | Clase Expositiva | SI | SI |
| Grupo /CLE_02 | Horarios | Clase Expositiva | SI | NON |
| Grupo /CLIS_01 | Ordinario | Clase Interactiva Seminario | SI | NON |
| Grupo /CLIS_02 | Ordinario | Clase Interactiva Seminario | SI | NON |
| Grupo /TI-ECTS01 | Ordinario | Horas de Titorías | NON | NON |
| Grupo /TI-ECTS02 | Ordinario | Horas de Titorías | NON | NON |
| Grupo /TI-ECTS03 | Ordinario | Horas de Titorías | NON | NON |
| Grupo /TI-ECTS04 | Ordinario | Horas de Titorías | NON | NON |
| Grupo /TI-ECTS05 | Ordinario | Horas de Titorías | NON | NON |
| Grupo /TI-ECTS06 | Ordinario | Horas de Titorías | NON | NON |
Programa
Existen programas da materia para os seguintes idiomas:
Obxectivos da materia
A materia forma parte do bloque que no grao se adica á Mecánica Clásica, que é a parte da Física que estudia o movemento das partículas e os corpos materiais e que comprende a teoría iniciada por Galileo e Newton e desenvolvida nos séculos XVIII e XIX por Lagrange e Hamilton, incluindo tamén a Relatividade Especial de Einstein. Os contidos deste amplio campo se distribúen nas materias obrigatorias de 2º curso Mecánica Clásica I e II e a materia Mecánica Clásica III, obrigatoria de 3º curso. Como obxectivos xerais podemos destacar os seguintes:
- Presentar os conceptos básicos das formulacións newtoniana e lagrangiana da mecánica así como da relatividade especial para a descripción dos sistemas mecánicos e fenómenos ondulatorios.
- Describir as aplicacións máis relevantes entendendo como os principios fundamentais interveñen na resolución das ecuacións do movemento.
- Familiarizar ó estudiante coas técnicas matemáticas axeitadas para a resolución de problemas, e fornecer a capacidade de manipulación de conceptos para resolver estes problemas de modo creativo.
- Facer que o estudiante adquira a terminoloxía e as notacións da física moderna que lle faciliten a transición a outras áreas da física, especialmente da mecánica cuántica.
Contidos
1. MÉTODOS VARIACIONAIS
- Técnicas do cálculo variacional.
- O principio de Hamilton.
- Multiplicadores de Lagrange.
- Simetrías e leis de conservación.
- Formalismo hamiltoniano.
2. FORZAS CENTRAIS
- Problema de dous corpos.
- O problema de Kepler. Movemento planetario
- Colisións. Seccións eficaces.
3. CORPO RÍXIDO
- Rotacións e tensores.
- Cinemática do corpo ríxido.
- Dinámica do corpo ríxido.
4. RELATIVIDADE ESPECIAL
- Postulados e transformacións de Lorentz.
- Formalismo cuadridimensional. Xeometría do espazo-tempo.
- Mecánica relativista.
Bibliografía básica e complementaria
TEXTOS E LIBROS DE CONSULTA
- H. Goldstein: Mecánica clásica. Ed. Reverté, 2000. (3-A03-8)
- J. B. Marion: Dinámica clásica de las partículas y los sistemas. Ed. Reverté, 2000. (3-A03-9)
- K. R. Symon: Mecánica. Ed. Aguilar, 1970. (3-A03-44)
Mechanics. Addison-Wesley, 1971. (3-A03-107)
- L.V. Landau, E.M. Lifshitz: Mecánica, E. Reverté, 1991 (3-A03-S. 1-1)
- John R. Taylor: Classical mechanics, University Science Books, 2004 (3-A03-248).
- Atam P. Arya: Introduction to Classical Mechanics, Prentice Hall, 1998 (3-A03-166)
- Tai L. Chow: Classical mechanics , John Wiley, 1995 (3-A03-144).
LIBROS DE PROBLEMAS
- O. Ecenarro. Problemas de mecánica resueltos y comentados. Universidad del Pais Vasco, 2000. (3-A03-190)
- O. Ecenarro. Mecánica y Ondas: Problemas de examen resueltos y comentados. Universidad del Pais Vasco, 2000. (3-A03-216)
- V.M. Pérez García, L. Vázquez Martínez y A. Fernández-Rañada: 100 problemas de mecánica, Alianza editorial, 1997. (3-A03-159)
- David Morin: Introduction to Classical Mechanics. With Problems and Solutions, Cambridge University Press, 2008. (3-A03-269)
Competencias
Ademáis das competencias xerais que se especifican na Memoria do Título de Grao en Física da USC, nesta materia preténdense acadar as seguintes competencias específicas:
- Resolver problemas utilizando as técnicas do cálculo de variacións e entender a relación entre ecuacións de Lagrange e principio de Hamilton.
- Utilizar o método de multiplicadores de Lagrange comprendendo o seu significado físico e o papel das simetrías e as forzas de ligadura.
- Escribir a hamiltoniana e as ecuacións canónicas dun sistema mecánico.
- Calcular os parámetros das órbitas nos problemas de forzas centrais, especialmente no caso kepleriano e obter seccións eficaces en problemas de colisións.
- Calcular os tensores de inercia de corpos ríxidos e utilizar as súas propiedades.
- Resolver e interpretar o movemento dun corpo ríxido en casos sinxelos.
- Comprender os principios da relatividade especial e coñecer a súa descripción no espazo tempo cuadrimensional. Aplicar estes principios á resolución de problemas de dinámica de partículas relativistas e colisións.
Metodoloxía da ensinanza
As clases terán lugar a razón de catro horas semanais, dúas delas de tipo expositivo e outras dúas de tipo interactivo, tal como se especifica nos horarios, ata un total de 24 horas de cada unha delas. Ademáis prevénse 3 horas de titoría por alumno ata completar 51 horas de docencia presencial.
As clases expositivas serán clases de pizarra en grupo grande, xeralmente clases maxistrais onde o profesor expón a teoría. O alumno coñecerá de antemán o contido de cada clase e a bibliografía necesaria para preparala. Algúns aspectos avanzados de cada tema poden propoñerse para que o traballen persoalmente os alumnos.
As clases interactivas serán en grupos reducidos e nelas buscaráse a participación dos alumnos. Poderán consistir en clases de pizarra con cuestións teóricas, aplicacións ou exemplos como titorías onde os alumnos resolvan exercicios, plantexen dúbidas ou expoñan traballos. Típicamente, discutiránse os problemas que se recollen nos boletíns que se repartirán durante o desenvolvemento de cada tema. Tamén poden propoñerse traballos de carácter voluntario se algún estudiante ten interese en profundizar nalgunha cuestión relacionada co temario. Unha hora de clase adicaráse en cada tema a un control de evaluación, como se especificará no apartado relativo á mesma.
Ademáis, cada alumno terá 3 horas durante o curso de titoría en grupo moi reducido ou individualizada, que consistirán en sesións de 45 minutos ó rematar cada un dos catro temas onde o profesor fará o seguimento do traballo de cada alumno, se revise o resultado da avaliación continuada e se resolvan dúbidas ou dificultades.
A materia disporá da súa aula virtual que servirá como apoio á docencia presencial. Nela atoparánse materiais adicionais, apuntes, ligazóns a páxinas web de interese, simulacións, así como toda a información relativa a horarios, cualificacións, etc e as ferramentas de comunicación co profesor.
Sistema de evaluación
Aplicaránse os criterios xerais de avaliación especificados na memoria do Grao en Física da USC.
Realizaránse controis consistentes na resolución dun problema ó final de cada tema. O problema será similar ós que se propoñen no boletín e foron discutidos nas clases interactivas. A avaliación continua terá en conta o resultado destes controis, xunto coa asistencia e participación activa nas clases e realización das tarefas que se propoñan. Esta parte da nota terá un peso do 40% da nota final e se realizará tema a tema, é dicir, o final de cada un dos catro temas o alumno poderá obter ata 1 punto sobre 10 na nota final por estes conceptos.
A final do curso realizaráse un exame final escrito que consistirá en resolver un número de problemas relativos ós temas vistos durante o curso. A duración do exame será de aproximadamente 4 horas e non se poderá usar ningún tipo de libro ou apunte. O peso do resultado do exame na cualificación final será dun 60%.
A parte da avaliación continua gardaráse ata a edición de xullo no caso de non superarse a materia na primeira oportunidade. Non así para cursos posteriores.
En todo caso, a cualificación do alumno será como mínimo a obtida no exame final.
Tempo de estudo e traballo persoal
TRABALLO PRESENCIAL NA AULA
Clases expositivas (24 horas)
Clases interactivas (24 horas )
(Clases de encerado en grupo reducido + titorías en grupo reducido)
Titorías en grupos moi reducidos ou individualizadas (3 h)
Total horas traballo presencial na aula: 51 horas
TRABALLO PERSOAL DO ALUMNO
Aproximadamente 15 horas de traballo persoal por crédito entre estudo autónomo individual ou en grupo e resolución de exercicios e outros traballos
Recomendacións para o estudo da materia
Recomendase ter cursado Física Xeral I e II e Métodos Matemáticos I, II, III, e IV. A materia compleméntase coa parte correspondente ó laboratorio de Mecánica da materia Técnicas Experimentais II.
No relativo ó estudio da materia recoméndase asistir e participar activamente nas clases, manter ó día o estudio dos contidos impartidos utilizando a bibliografía, resolver os problemas propostos individualmente ou en grupo e aproveitar as titorías para resolver dúbidas.