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Prof. Juan Carlos Cuevas  
 

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Teaching:

 

Mecánica y Ondas II (Grado en Física)

Curso 2018/2019; Grupo 521 (turno de mañana)


Información General - Contenido de la Asignatura - Evaluación y hojas de ejercicios - Bibliografía - Física en la red

Información General

  • Profesores de teoría:
    • Juan Carlos Cuevas Rodríguez, despacho 608 módulo 5, extensión 8627, e-mail: juancarlos.cuevas(at)uam.es.
    • Francisco José García Vidal, despacho 401.2 módulo 5, extensión 8515, e-mail: fj.garcia(at)uam.es.
  • Profesores de problemas:
    • Grupo 1: Juan Carlos Cuevas Rodríguez.
    • Grupo 2: Francisco José García Vidal.
  • Horarios y aulas: Horarios y aulas de la asignatura (pdf).
  • Comienzo del curso: lunes 28 de enero (2019) a las 12:30 (aula 502 del módulo 11).
  • Programa de la asignatura: Programa detallado de la asignatura (pdf).
  • Tutorías: disponible bajo solicitud previa.
  • Control: miércoles 21 de marzo, 9:30-11:30 (cada grupo en su aula de prácticas). La duración será de dos horas y versará sobre el tema de relatividad. Se permitirá el uso de la calculadora y una hoja de fórmulas.
  • Examen convocatoria ordinaria: miércoles 22 de mayo del 2019 a las 9:45 (aula por determinar). La duración será de unas dos horas y media y versará sobre los temas 3 y 4 (oscilaciones acopladas y ondas). Se permitirá el uso de la calculadora y una hoja de fórmulas.
  • Examen convocatoria extraordinaria: viernes 21 de junio del 2019 a las 10:00 (aula 204 del módulo 0). La duración será de 3 horas y versará sobre los temas 1, 3 y 4 (relatividad, oscilaciones acopladas y ondas). Se permitirá el uso de la calculadora y una hoja de fórmulas.

Contenido de la Asignatura

Capítulo 1: Relatividad I: Cinemática.
  • Relatividad newtoniana.
  • Los postulados de la relatividad especial.
  • Las transformaciones de Lorentz.
  • Dilatación del tiempo y contracción de la longitud.
  • El efecto Doppler relativista.
  • Transformación de las velocidades y las aceleraciones.
  • Paradojas relativistas.
  • Cuadrivectores y espacio-tiempo.
  • Diagramas de Minkowski y causalidad.
  • Tiempo propio y velocidad propia.
  • Momento lineal relativista.
  • Energía relativista.
  • Cuadrivector energía-momento.
  • Algunas consecuencias de los principios de conservación.
  • Colisiones relativistas.
  • El concepto de fuerza en relatividad especial.
  • Formulacion lagrangiana de la relatividad especial.
  • Introducción a la relatividad general: principio de equivalencia y predicciones básicas.
Material adicional: Capítulo 2: Dinámica no lineal y caos.
  • Linealidad y no linealidad.
  • El péndulo forzado y amortiguado: introduccón.
  • El péndulo forzado y amortiguado: algunas caracteristicas esperadas.
  • El péndulo forzado y amortiguado: ruta hacia el caos.
  • Caos y sensibilidad a las condiciones iniciales.
  • Diagramas de bifurcación.
  • Trayectorias en el espacio de fases.
  • Secciones de Poincaré.

Material adicional: Capítulo 3: Oscilaciones acopladas.
  • Introducción.
  • Dos osciladores armónicos acoplados.
  • Problema general de oscilaciones acopladas: autovalores y autovectores.
  • Energía mecánica del sistema.
  • Interacción de dos osciladores en Física
  • Oscilaciones longitudinales y transversales.
  • Pulsaciones temporales.
  • Sistemas con invariancia de traslación.

Capítulo 4: Ondas.
  • Oscilaciones transversales en una cuerda.
  • Ecuación de ondas en 1D.
  • Ondas viajeras y ondas estacionarias.
  • Ondas sonoras.
  • Ecuaciones de Maxwell: ondas electromagnéticas.
  • Ondas planas.
  • Ondas en 2D y 3D.
  • Dispersión.
  • Superposición de ondas.
  • Velocidad de fase y velocidad de grupo.
  • Energía de una onda mecánica.
  • Reflexión y transmisión.
  • Refracción.
  • Interferencia y difracción.
  • Redes de difracción.

Evaluación y Hojas de Ejercicios


Bibliografía recomendada

Principales libros de consulta:
  • "Relatividad Especial", A.P. French, Editorial Reverté.
  • "Mecánica Clásica", John R. Taylor, editorial Reverté.
  • "Classical Dynamics of Particles and Systems" (5th edition), Stephen T. Thornton and Jerry B. Marion, editorial Thomson Brooks/Cole.
  • "Vibrations and waves" (5th edition), A. P. French, MIT Introductory Physics Series.

Otros libros de consulta:
  • "Classical Mechanics" (3rd edition), Herbert Goldstein, Charles Poole y John Safko, editorial Addison Wesley.
  • The physics of waves, Howard Georgi (Harvard University).

Física en la red.