FONAMENTS DE FÍSICA II

Tipus d'assignatura: obligatòria

Crèdits: 9 (teòrics: 6; pràctics: 3)

Departament responsable: Física Aplicada i Òptica

Semestre: 2n

OBJECTIUS DOCENTS

L'objectiu d'aquesta assignatura és avançar temes d'assignatures que l'alumne cursarà en semestres posteriors, de manera que serveixi de pont entre la física vista a batxillerat i el primer cicle de la carrera.


CONTINGUTS

1. ONES MECÀNIQUES
Moviment ondulatori. Polsos ondulatoris. Funció d'ona. Equació d'ona. Velocitat de propagació. Ones harmòniques en una corda. Energia i intensitat. Ones sonores. Superposició i interferència d'ones harmòniques.

2. CAMP ELÈCTRIC
Càrrega elèctrica. Distribucions de càrrega. Força de Coulomb. Camp elèctric creat per càrregues puntuals i per distribucions de càrrega. Línies de camp. Acció del camp. Acció del camp sobre un dipol elèctric, moment dipolar. Flux del camp: teorema de Gauss. Aplicacions. Circulació del camp.

3. POTENCIAL ELÈCTRIC
Diferència de potencial. Potencial en un punt. Potencial de càrregues puntuals i de distribució de càrrega. Superfícies equipotencials. Energia potencial elèctrica. Energia d'un dipol elèctric en un camp exterior. Energia de formació d'un sistema de càrregues.

4. CONDUCTORS
Conductor en equilibri electrostàtic. Conductor amb un forat, capacitat. Energia emmagatzemada. Conductor esfèric. Densitat d'energia en el camp elèctric. Camp en un punt pròxim a la superfície. Efecte de les puntes. Condensador pla, capacitat. Energia i densitat d'energia. Associació de condensadors.

5. CORRENT ELÈCTRIC
Corrent elèctric. Tipus de corrent. Intensitat i densitat de corrent. Llei d'Ohm local. Llei d'Ohm integral, resistència. Associació de resistències. Circuit tancat, força electromotriu. Balanç energètic, efecte Joule. Anàlisi de circuits, lleis de Kirchhoff.

6. CAMP MAGNÈTIC
Camp magnètic. Força de Lorentz. Camp creat per un corrent filiforme, llei de Biot i Savart. Línies de camp d'un fil indefinit, d'una espira i d'un solenoide. Flux del camp magnètic. Circulació del camp: teorema d'Ampère. Aplicacions. Força sobre un corrent filiforme. Acció d'un camp uniforme sobre una espira, moment magnètic.

7. CAMP ELECTROMAGNÈTIC
Inducció electromagnètica, llei de Faraday. Inducció mútua. Autoinducció. Balanç energètic en el transitori del circuit RL. Energia magnètica emmagatzemada. Coeficient d'autoinducció d'un solenoide, energia emmagatzemada. Densitat d'energia en el camp magnètic. Equacions de Maxwell, camp electromagnètic i espectre electromagnètic.

8. ÒPTICA GEOMÈTRICA
Naturalesa de la llum i òptica geomètrica. Índex de refracció. Reflexió i refracció. Reflexió total. Dispersió. Principi de Fermat. Miralls plans. Miralls esfèrics. Refracció en superfícies esfèriques. Lents primes. Associació de lents. Visió humana i instruments optics.

9. RELATIVITAT
Relativitat newtoniana. Postulats d'Einstein. Transformació de Lorentz. Contracció de longituds. Dilatació del temps. Simultaneïtat.

10. ORÍGENS DE LA TEORIA QUÀNTICA
La radiació del cos negre. Efecte fotoelèctric. El model de Bohr de l'àtom d'hidrogen. Dualitat ona-partícula.


BIBLIOGRAFIA RECOMANADA

1.   TIPLER, P. A. i  MOSCA G. Física. Barcelona: Reverté, 2005.
2.   SEARS, F. W. et al. Física universitaria. Mèxic: Addison-Wesley Longman, 1999.


CRITERIS I FORMES D'AVALUACIÓ

La qualificació de l'assignatura es basarà en un examen final escrit, amb una part de problemes que comptarà el 50 % i una part de qüestions que comptarà el 50 %.