Física I
Programa
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1. Cinemática de la partícula y movimiento relativo
- Vectores posición, velocidad y aceleración
- Ecuación de la trayectoria
- Componentes intrínsecas de la aceleración
- Movimiento circular
- Sistemas de referencia: Transformaciones de Galileo
- Transformaciones entre sistemas de referencia
2. Dinámica de la partícula
- Conceptos fundamentales: masa, momento lineal y fuerza
- Leyes de Newton
- Ejemplos de fuerzas: peso, normal, fuerza de rozamiento, elástica
- Momento angular y momento de las fuerzas
3. Fuerzas conservativas y no conservativas: Trabajo y energía
- Campos escalares y vectoriales
- Gradiente y rotacional
- Campos conservativos. Función potencial
- Trabajo y energía cinética
- Fuerzas conservativas y energía potencial
- Fuerzas no conservativas
4. Sistemas de partículas
- Fuerzas internas y fuerzas externas.
- Movimiento del centro de masas.
- Energía cinética de un sistema de partículas.
- Teoremas de conservación para un sistema de partículas.
5. Cinemática del Sólido Rígido
- Cálculo del centro de masas
- Movimiento de rotación y de traslación
- Movimiento del sólido rígido en el plano, sólidos conectados, rodadura
- Momento de inercia
- Teorema de Steiner
6. Dinámica del Sólido Rígido
- Ecuaciones de movimiento del sólido rígido: traslación y rotación
- Momento angular de un sólido rígido
- Equilibrio estático
- Conservación del momento angular
- Trabajo y potencia de rotación.
- Energía cinética de rotación
- Conservación de la energía
- Movimiento de rodadura
7 y 8. Introducción a la Termodinámica
- Sistema termodinámico
- Gas ideal
- Definiciones
- Diagramas P-V
- Presión
- Trabajo
- Temperatura
- Dilatación térmica; coeficientes térmicos
9. Primer principio
- Calor. Capacidades caloríficas y calores específicos
- Transiciones de fase: diagramas de fase
- Temperatura y presión de saturación
- Energía interna: ecuación energética de estado. Energía interna de un gas ideal
- Experimento de Joule y primer principio de la termodinámica
- Aplicación del primer principio a gases ideales en procesos cuasiestáticos
10 y 11. Segundo principio de la termodinámica
- Máquinas térmicas. Rendimiento
- Segundo principio. Enunciado de Kelvin-Planck
- Refrigeradores y bombas de calor
- Segundo principio. Enunciado de Clausius
- Ciclo de Carnot. Teorema de Carnot. Consecuencias
12. Entropía
- Desigualdad de Clausius
- Entropía. Procesos reversibles
- Entropía de un gas ideal
- Entropía en los procesos irreversibles
- Diagramas T-S