GENERALIDADES
a) El uso extensivo del cálculo (diferencial e integral) y
el manejo de números complejos o solución de ecuaciones diferenciales no es
requerible para la solución de los problemas.
b) Las preguntas pueden contener conceptos y fenómenos no
incluidos en el temario,pero se proporciona suficiente información en. las
mismas, de modo que los participantes sin un previo conocimiento de estos
tópicos no se encuentren en desventaja.
c) Los participantes deben conocer el Sistema Internacional
de Unidades (SI) .
PROGRAMA
- Mecánica
a) Fundamentos de la cinemática de una masa puntual.
Descripción vectorial de la posición de una masa puntual; vector velocidad y
aceleración.
b) Leyes de Newton, sistemas inerciales. Se pueden
establecer problemas de masa variable. No se aplicarán problemas de densidad
variable.
c) Sistemas abiertos y cerrados, momento, energía, trabajo y
potencia.
d) Conservación de la energía, impulso y conservación del
momento lineal.
e) Fuerzas elásticas, fuerzas de fricción, la ley de la
gravitación universal, energía potencial y trabajo en el campo gravitacional.
Ley de Hooke, coeficientes de fricción (F/R constante), fuerzas de fricción
estáticas y dinámicas, selección del cero de energía potencial.
f) Aceleración centrípeta, Leyes de Kepler.
- Mecánica
del cuerpo rígido
a) Estática, centro de masa, torque. Pares de fuerza,
condiciones de equilibrio de los cuerpos.
b) Movimiento de los cuerpos rígidos, traslación, rotación,
velocidad angular, aceleración angular, conservación del momento angular.
Conservación del momento angular alrededor de un eje fijo solamente.
c) Fuerzas externas e internas, ecuación de movimiento del
cuerpo rígido alrededor de un eje fijo, momento de inercia, energía cinética de
un cuerpo en rotación. Teorema de los ejes paralelos (Teorema de Steiner),
adición del momento de inercia.
d) Sistemas de referencia acelerados, fuerzas inerciales. El
conocimiento de la fuerza de Coriolis no se requiere.
- Hidromecánica
a) Presión, ecuación de continuidad, ecuación de Bernoulli,
principio de Arquímedes.
- Termodinámica
a) Energía interna, trabajo, calor, primera y segunda leyes
de la termodinámica. Equilibrio térmico, cantidades dependientes del estado y
cantidades dependientes del proceso.
b) Modelo de un gas ideal, presión y energía cinética
molecular, número de Avogadro, ecuación de estado de un gas ideal, temperatura
absoluta. Aproximación molecular a fenómenos simples en líquidos y sólidos como
ebullición, fusión, etc.
c) Trabajo hecho por la expansión de un gas sujeto a
procesos isotérmicos y adiabáticos. No se requiere la demostración de la
ecuación de los procesos adiabáticos.
d) Ciclo de Carnot, eficiencia termodinámica, procesos
reversibles e irreversibles, entropía (aproximación estadística). Factor de
Boltzmann. La entropía como función independiente del camino seguido, cambios
de entropía y reversibilidad, procesos cuasiestáticos.
- Oscilaciones
y Ondas.
a) Oscilaciones armónicas, ecuación de las oscilaciones
armónicas. Solución de la ecuación para el movimiento armónico, atenuación y
resonancia (cualitativamente).
b) Ondas armónicas, propagación de ondas, ondas
longitudinales y transversales, polarización lineal, efecto Doppler clásico,
ondas de sonido. Desplazamiento en una onda progresiva y comprensión de la
representación gráfica de la onda, medidas de la velocidad del sonido y de la
luz. Efecto Doppler en una dimensión, propagación de ondas en medios homogéneos
e isotrópicos, reflexión y refracción, principio de Fermat.
c) Superposición de ondas armónicas, ondas coherentes,
interferencia, pulsos, ondas estacionarias. Comprensión de que la intensidad de
la onda es proporcional al cuadrado de la amplitud. No se requiere del análisis
de Fourier, pero los alumnos deben tener algún conocimiento de que se pueden
formar ondas complejas a partir de la superposición de ondas sinusoidales de
diferentes frecuencias. Interferencia debido a películas delgadas y otros
sistemas simples, superposición de ondas de fuentes secundarias (difracción).
- Carga
eléctrica y campo eléctrico
a) Conservación de la carga eléctrica, ley de Coulomb.
b) Campo eléctrico, potencial, ley de Gauss. Ley de Gauss
aplicada a sistemas simétricos simples como esferas, cilindros, placas, etc.
Momento dipolar eléctrico.
c) Condensadores, capacitancia, constante dieléctrica,
densidad de energía del campo eléctrico.
- Corriente
y campo magnético
a) Corriente, resistencia, resistencia interna de una
fuente, ley de Ohm, leyes de Kirchoff, trabajo y potencia de corriente directa
y alterna. Ley de Joule. Casos simples de circuitos con elementos no- óhmicos
de características V-I conocidas.
b) Campo magnético B de una corriente, corriente en un campo
magnético, fuerza de Lorentz. Partículas en un campo magnético, aplicaciones
simples como el ciclotrón, dipolo magnético.
c) Ley de Ampere. Campo magnético de sistemas simétricos
simples como alambres rectos, lazos circulares y solenoides largos.
d) Ley de inducción electromagnética, flujo magnético, ley
de Lenz, autoinductancia, inductancia, permeabilidad, densidad de energía del
campo magnético.
e) Corriente alterna, resistencias, inductancias y
condensadores en circuitos AC. Resonancias de voltaje y corriente (en serie y
paralelo) . Circuitos simples de AC, constantes de tiempo.
- Ondas
electromagnéticas
a) Circuitos oscilantes, frecuencia de oscilaciones,
generación por retroalimentación y resonancia.
b) Óptica ondulatoria, difracción por una o dos rendijas,
rejilla de difracción, poder de resolución de una rejilla. Reflexión de Bragg.
c) Espectros de dispersión y difracción, líneas espectral es
de gases.
d) Ondas electromagnéticas como ondas transversales,
polarización por reflexión, polaroides. Superposición de ondas polarizadas.
e) Poder de resolución de un sistema de imágenes.
f) Cuerpo negro, ley de Stefan-Boltzmann. No se requiere la
fórmula de Planck.
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