Programa de Física II (2008)
Biociencias, Bioquímica y Geociencias
Textos:
R. Serway, Física (tomos II y I);
J.
Kane y M. Sternheim, Física.
Observaciones<=
/b>:
No hay un texto que se ajuste (en
contenido y enfoque) a lo que deseamos para el curso de Física II. P=
or
esto debemos manejarnos con una "simbiosis" entre dos textos de
referencia: el Serway y el Kane. El Serway da al curso el toque de rigor y
permite la maduración de las ideas fundamentales, mientras que el Ka=
ne
plantea sin mayores discusiones y aplica acertadamente a situaciones de
interés biológico. Como recomendación para el estudian=
te,
se tomará al Serway como base.
En lo que sigue, el contenido de ca=
da
punto corresponde aproximadamente a una clase teórica de dos horas de
duración. La organización del curso en clases aporta una
guía que permitirá el desarrollo acompasado de los dos
teóricos. Si existen temas incluídos en una clase que no pued=
en
ser tratados adecuadamente, éstos pasarán a la clase siguient=
e.
Recíprocamente, si los temas de una clase son tratados en forma
suficiente y aún resta tiempo, se incluirán en dicha clase te=
mas
de la siguiente. La temática general de una clase se indica en negri=
tas,
y la numeración hace referencia a las secciones de los textos con el
siguiente código: K =3D Kane, S =3D Serway (tomo II, 4ta edici&oacut=
e;n), S1
=3D Serway (tomo I, 2da edición).
Clase 1
Introducción general: Contenido y objetivos del curso. Sistem=
a de
evaluación. Cronograma de pruebas y exámenes. Fuerzas
eléctricas. Propiedades de las cargas eléctricas (S-23.1).
Ley de Coulomb (S-23.3). Fuerzas eléctricas (K-16.1, S-23.3).
Clase 2
El campo eléctrico: El campo eléctrico (K-16.2, S-23.4). El c=
ampo
eléctrico debido a distribuciones de carga (K-16.3). Líneas de
campo eléctrico (S-23.6).
Clase 3
Ley de Gauss. Flujo eléctrico (S-24.1). La ley de Gauss (S-24=
.2).
Clase 4
Aplicaciones y ejemplos sencillos de la ley de Gauss(S-24.3).
Clase 5
Energía Potencial y Potencial eléctrico. Energía
potencial y potencial eléctrico debidos a cargas puntuales (K-16.4,
S-25.3). Dipolos eléctricos (K-16.6). Diferencia de potencial en un
campo eléctrico uniforme y potencial eléctrico (K-16.4, S-25.=
2).
Superficies equipotenciales (K-16.5). Aisladores y conductores (S-23.2).
Conductores en equilibrio electrostático (S-24.4).
Clase 6
Capacitancia y dieléctricos. Capacidad (K-16.8, S-26.1).
Cálculo de la capacitancia (S-26.2). Combinaciones de capacitores
(S-26.3). Energía almacenada en un condensador (K-16.10, S-26.4).
Capacitores con dieléctricos (K-16.9, S-26.5).
Clase 7
Corriente continua. Corriente eléctrica (K-17.1, S-27.1).
Resistencia y ley de Ohm (K-17.2, S-27.2). Fuentes de energía en los
circuitos (K-17.3, S-28.1).
Clase 8
Potencia en los circuitos eléctricos (K-17.4, S-27.6). Resistencias =
en
serie y en paralelo (K-17.5, S-28.2). Reglas de Kirchhoff (K-17.12, S-28.3).
Ejemplos de circuitos (K-17.12, S-28.3).
Clase 9
Circuitos con resistencia y capacidad (K-17.7, S-28.4). Ejemplo velocidad de
Conducción nerviosa (K-18) Seguridad eléctrica (K-17.8, S-28.=
6).
Clase 10
Campos magnéticos. El campo magnético (K-19.1, S-29.1).
Fuerza magnética sobre una carga en movimiento (K-19.2, S-29.1). Fue=
rza
magnética sobre un conductor que conduce corriente (S-29.2).
Clase 11
Medidores electromagnéticos de flujo (K-19.3). Dipolos magnét=
icos
(K-19.5, S-29.3). Movimiento de una partícula cargada en un campo
magnético (K-19.5, S-29.4). Ciclotrones (K-19.11, S-29.5).
Clase 12
Fuentes de campo magnético. La Ley de Biot-Savart (S-30.1).La
fuerza magnética entre dos conductores paralelos (S-30.2). La Ley de
Ampére (K-19.7, S-30.3). El campo magnético de un
solenoide (S-30.4)
Clase 13
Campos y corrientes inducidas. La ley de Faraday (K-20.1, S-31.1). F=
EM
de movimiento (K-20.1, S-31.2).La Ley de Lenz (S-31.3) Generadores y motores
(K-20.3, S-31.5).
Clase 14
Movimiento ondulatorio. La representación de las ondas (K-21.=
1,
S1-16.2). La velocidad de las ondas (K-21.2, S1-16.3). Interferencia de ond=
as y
ondas estacionarias (K-21.3, S1-16.4). Efecto de los límites (K-21.4,
S-16.6).
Clase 15
La velocidad de ondas en cuerdas (S1-16.5). Ondas senoidales (S1-16=
.7). Ondas estacionarias resonantes (K-21.5, S1-18.2=
y
18.3). Ondas complicadas y pulsaciones (K-21.6). Polarización en la
cuerda (K-21.8).
Clase 16
El sonido. Naturaleza y velocidad del sonido (K-22.1, S1-17.1). Ondas
sonoras periódicas (S1-17.2). Intensidad de las ondas sonoras (K-22.=
3,
S-17.3). Ondas esféricas y planas (S-17.4) Ondas sonoras estacionari=
as
(K-22.2)
Clase 17
Fuentes sonoras (K-22.4).
Detectores de sonido (K-22.5). Respuesta auditiva (K-22.6). El efecto Doppl=
er
(K-21.9, S1-17.5).
Clase 18
La Luz. La naturaleza de la luz (S-35.1). El índice de
refracción (K-23.1). Reflección de la luz (K-23.3, S-35.4 y
35.6). Refracción de la luz (K-23.4, S-35.4 y 35.6). Dispersió=
;n
(S-35.5). Reflexión interna total (K-23.5, S-35.7).
Clase 19
Propiedades ondulatorias de la luz. Experimento de la doble rendija =
de
Young (K-23.6, S-37.2). Coherencia (K-23.7).Difracción de una sola
rendija (K-23.9, S-38.2). Resolución de abertura circular y de una s=
ola
rendija (S-38.3). Red de difracción (K-23.8, S-38.4).
Polarización de la luz (K-23.10, S-38.6).
Clase 20
Óptica geométrica. La aproximación de rayos en =
la
óptica geométrica (S-35.3). Espejos y lentes (K-24.1, 24-2).
Imágenes formadas por refracción (S-36.3) Formación de
imágenes por lentes delgados (K-24.3, S-36.4).
Clase 21
Potencia de una lente; aberraciones (K-24.4, S-36.5). El ojo humano (K-24.7,
S-36.7). El aumento simple (K-24.5, S-36.8)
Clase 22
La luz como partícula: el fotón (K-26.1, K-26.2, S-40.=
1,
S-40.2, S-40.4). Átomos: Espectros atómicos (S-40.5).
Modelo cuántico de Bohr del átomo (S-40.6, K-27.3). Part&i=
acute;culas
como ondas: La hipótesis de De Broglie (S-41.2, K-27.2).
Clase 23
Interpretación probabilística de la función de onda=
: Regreso
al experimento de doble rendija (S-41.3). El principio de incertidumbre
(K-27.4, S-41.4). Partícula en una caja (S-41.6) Enlace quími=
co.
Clase 24
Panorama de la Física Actual