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Programa

CURSO: ONDAS Y CALOR
TRADUCCION: WAVES AND HEAT
SIGLA: FIS1522
CREDITOS: 10                 
MODULOS: 06
REQUISITOS: (FIS1512 y MAT1512) o (ICE1013 y MAT1512)
DISCIPLINA: FISICA       
                           

I. DESCRIPCION
    
Conceptos fundamentales de los fenomenos ondulatoriola y termodinamico (movimiento periodico, ondas, mecanicas, sonido, temperatura, propiedades terrmicas de la materia, calor y primera ley de la termodinamica, segunda ley de la termodinamica, la luz, optica geometrica, interferencia, difraccion).
                                                                   

II. OBJETIVOS

1. Comprender los conceptos fundamentales de los fenomenos ondulatorios y termodinamicos, desarrollandose una intuicion fisica que le permita enfrentar y resolver problemas concretos a partir de consideraciones basicas.

 
III. CONTENIDOS

1. Movimiento Periodico.
           
1.1 Movimiento armonico simple: masa a un resorte.                                                    

1.2 Movimiento armonico simple movimiento circular

1.3 Energia en el movimiento armonico simple.

1.4 Pendulo.

1.4.1 Pendulo simple.

1.4.2 Pendulo fisico.

1.6 Oscilaciones amortiguadas.

1.7 Oscilaciones forzadas y resonancia.

1.8 Movimiento caotico.


2. Ondas Mecanicas.

2.1 Pulso ondulatorio.

2.2 Ondas periodicas.

2.3 Ondas armonicas.                  

2.4 Tipos de ondas mecanicas.

2.4.1 Onda transversal.

2.4.2 Velocidad de onda transversal.

2.4.3 Onda longitudinal.

2.4.4 Velocidad  de onda longitudinal.

2.5 Energia transmitida por una onda                  

2.6 Superposicion e interferencia de ondas armonicas

2.7 Ondas estacionarias en una cuerda

2.7.1 Condiciones de borde.

2.7.2 Modos normales.

2.8. Ecuacion de onda.


3. Sonido.
           
3.1 Ondas sonoras.

3.2 Intensidad de ondas sonoras.

3.3 Velocidad de ondas sonoras.

3.4 Interferencia: batido.

3.5 Ondas de sonido estacionarias.

3.6 Analisis armonico de ondasode sonido: tonos musicales.

3.7 Paquetes de onda y dispersion.

3.8 Reflexion, refraccion y difraccion de ondas sonoras.

3.9 Efecto Doppler.

3.10 Ondas de choque.


4. Temperatura.

4.1 Temperatura y equilibrio termico.

4.2 Termometros y escala de temperatura.

4.3 Escala absoluta de temperatura.

4.4 Expansion termica. Cantidad de calor.

4.5 Calorimetria.
           
4.6. Mecanismos de transferencia de calor


5. Propiedades teormicas de la materia.

5.1 Ecuacionn de estado.

5.2 Propiedades moleculares de la materia.                            

5.3 Interpretacion molecular de la temperatura: Teoria cinetica de los gases.          

5.4 Fases de la materia.

5.5 Ecuacion de van der Waals.


6. Calor y primera Ley de la Termodinamica.

6.1 Capacidad calorica y calor especifico.

6.2 Cambio de fase y calorialatente.

6.3 Transferencia de energia termica.           

6.4 Primera Ley de la Termodinamica.

6.5 Energia interna de un gas ideal.

6.6 Trabajo y diagrama PV de un gas ideal.

6.7 Capacidad calorica y teorema de equiparticion de la energia.

6.8 Expansion adiabatica de un gas.


7. Segunda Ley de la Termodinamica amica.

7.1 Maquinas termicas

7.2 Segunda Ley de la termodinamica.

7.3 Maquinas de combustion interna.

7.4 Refrigeradores.

7.5 Ciclo de Carnot.

7.6 Bomba de calor.

7.7 Entropia desorden.
            

8. La Luz.

8.1 Naturaleza de la luz.

8.2 Rayos de luz.

8.3 Reflexion y refraccion.

8.4 Reflexion total interna.  
           

9. Optica geometrica.

9.1 Reflexion en  una superficie plana. 

9.2 Reflexion en una superficie esferica.

9.3 Refraccion en superficie esferica.

9.4 Lentes delgadas.

9.5 Sistemas opticos de formacion de imagen.

9.5.1 La camara.

9.9.2 El ojo.

9.5.3 La lupa.

9.5.4 El microscopio.

9.5.5 El telescopio.

9.5.6 Aberraciones.


10. Interferencia.

10.1 Interferencia y fuentes coherentes.

10.2 Interferencia de dos fuentes puntuales.

10.3 Distribucion de intensidades.

10.4 Interferencia en peliculas delgadas.


11. Difraccion.
          
11.1 Difraccion de Fraunhofer.

11.2 Difraccion por una rendija.

11.3 Experimento de Young.

11.4 Rendijas multiples.

11.5 Red de difraccion.

11.6 Aperturas circulares y poder de resolucion.

11.7 Holografia.


IV. METODOLOGIA

- Laboratorio.
- Catedra.


V. EVALUACION

- Laboratorio: 30%
- Catedra: 70%


VI. BIBLIOGRAFIA

Minima:

Halliday D., Resnick R., Walker J. Fundamentals of Physics, Caps. 14, 17-22, 39-41, Wiley 1993.

Tippler P.A. Physics for Scientist and Engineers, Caps. 12-17, 30-33,  Worth, 1990.
                                               
Young H.D. University Physics, Caps. 13, 19-21, 15-18, 34-38, Addison- Wesley 1996.



PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DE CHILE*