TEMARIO
I. MECÁNICA CLÁSICA
I.1. Cinemática: Movimiento en una dimensión. Caída libre. Movimiento uniformemente acelerado. Tiro parabólico (movimiento en dos y tres dimensiones). Resistencia del aire.
I.2. Dinámica en una dimensión. Fuerza. Trabajo. Energía.
I.3. Fuerza gravitacional. Leyes de Kepler.
I.4. Materia obscura.
II. ELECTRODINÁMICA
II.1. Carga eléctrica. Conservación de la carga. Cuantización de la carga. Transferencia de carga. Interacción electrostática. Ley de Coulomb.
II.2. Campo Eléctrico. Trayectoria de partículas cargadas en un campo eléctrico externo. Trabajo y Energía. Energía Potencial eléctrica y Diferencia de potencial. Determinación del campo eléctrico a partir del potencial eléctrico.
II.3. Corriente eléctrica. Campo magnético. Movimiento de partículas cargadas en un campo magnético externo. Aplicaciones: Aceleradores de partículas. Selector de velocidades. Espectrómetro de masas.
II.4. Ley de Faraday. Ley de Lenz. Motores y generadores. Ondas electromagnéticas. Radiación de ciclotrón. El electromagnetismo como generador de las ideas cuánticas y de la relatividad especial.
III. TERMODINÁMICA
III.1. Energía de sistemas microscópicos y macroscópicos. Estados de equilibrio. Variables termodinámicas. Ley de Boyle-Mariotte, Ley de Gay Lussac, Ley de Charles, Constante de los gases ideales. Número de Avogadro.
III.2. Trabajo mecánico, Presión. Calor. Calor latente. Primera Ley de la termodinámica. Temperatura y Ley cero.
III.3. Segunda y Tercera Leyes de la Termodinámica. Concepto de irreversibilidad, Entropía cero. Conductividad del calor. Calores específicos.
III.4. Elementos de la hidrodinámica. Ley de Pascal. Ecuación de Bernoulli.
IV. FÍSICA MODERNA
IV.1. Materia, energía y movimiento en el nacimiento de la física moderna. De los griegos a Einstein y las tres nuevas mecánicas al inicio del siglo veinte. La teoría de la relatividad especial de Einstein. Conservación del momento lineal y de la energía: aplicación al efecto Compton.
IV.2.Modelos cuánticos y procedimientos estadísticos. Radiación del cuerpo negro y cuantización de la energía. Efecto fotoeléctrico: experimentos, modelos, cálculos y consecuencias. Calor específico en sólidos. Estadísticas cuánticas: superconductores y condensado de Bose-Einstein.
IV.3. Nacimiento y desarrollo de la mecánica cuántica. Modelos y espectros atómicos. Hipótesis de de Broglie y ecuación de Schrödinger. Interacción radiación con la materia: efecto laser y enfriamiento de átomos.
IV.4. Física de partículas y modelos de multiversos. Fuerzas en la naturaleza; producción, detección y clasificación de partículas. Modelo estándar y cacería del bosón de Higgs. Teoría de las supercuerdas y modelos de multiversos.
V. EVALUACIÓN
La evaluación se realizará de acuerdo al siguiente criterio
60% Tareas en casa
40% Examen parcial en clase
BIBLIOGRAFÍA
[1] Mecánica, Berkeley physics course, Volumen 2, McGraw-Hill Book Company (1999).
[2] Electricicidad y Magnetismo, Berkeley physics course, Volumen 1, McGraw-Hill Book Company
(1999).
[3] Ondas y Oscilaciones, Berkeley physics course, Volumen 3, McGraw-Hill Book Company
(1999).
[4] Física Cuántica, Berkeley physics course, Volumen 4, McGraw-Hill Book Company (1999).
[5] Tipler, Paul A. Physics for Scientist and Engineers. Vol 1. Freeman and Company. 2004.
[6] Hewitt, Paul G. Conceptual Physics. Scott, Foresman and Company. 1996.
[7] Halliday, Resnick, Walker. Fundamentals of Physics, 6th Edition. Wiley and sons. 2007.
[8] The Feynman Lectures on Physics, Volume I: Mechanics, Radiation, and Heat, (1964).
[9] The Feynman Lectures on Physics, Volume II: Electromagnetism and Matter, (1964).
[10] The Feynman Lectures on Physics, Volume III: Quantum Mechanics, (1964).