Física: teoría y problemas resueltos II Electricidad, magnetismo, ondas, óptica y termodinámica

Este libro surge de la necesidad percibida en los estudiantes de los primeros cursos de diversos estudios de Ingeniería y Arquitectura, para conocer y afianzar los conceptos básicos de la Física y sus posteriores aplicaciones a los problemas reales que se plantean en el día a día de cualquier profesional de los diferentes campos técnicos donde se desarrollan estas disciplinas. Se complementa con el libro Física I: Estática, Cinemática, Dinámica y Mecánica de Fluidos, de los mismos autores, dedicado a otras áreas básicas de la Física como son: la Estática, la Cinemática, la Dinámica y la Mecánica de Fluidos, formando una colección que cubre completamente los contenidos de un curso básico de Física general aplicada. Presenta un enfoque teórico fundamental, acompañado de la aplicación práctica inmediata de los conocimientos adquiridos en una amplia colección de Problemas resueltos y a continuación otra de Problemas propuestos con la solución indicada, para que el estudiante pueda autoevaluarse y comprobar el grado de avance en la materia, proporcionando un proceso de aprendizaje completo. Todos los problemas recogidos en estos libros son problemas tipo examen de diversas escuelas de Ingeniería y Arquitectura donde los autores han impartido docencia durante años. Esto garantiza que los contenidos se hayan estructurado de la manera más adecuada para que el estudiante pueda adquirir las competencias mencionadas anteriormente. Este libro Física II se ha organizado en cinco grandes bloques temáticos que comprenden: 1. Electricidad: que se ha organizado en 2 capítulos: Campo Eléctrico, donde se plantea la relación fundamental del campo electrostático y el potencial eléctrico, así como el cálculo de éstos en sistemas electrostáticos de distribución discreta y de distribución uniforme de la carga eléctrica, reflejando cómo la adecuada aplicación del Teorema de Gauss ayuda a simplificar el cálculo en determinadas condiciones de simetría presentadas en el campo eléctrico. Finalmente, se termina analizando la influencia de los materiales conductores en función de las propiedades y la geometría de los mismos. Circuitos de Corriente Continua, donde se definen los elementos constitutivos de un circuito de corriente continua y se profundiza en la resolución de los mismos, previo conocimiento de la Ley de Ohm y de los efectos que provoca en los circuitos el Efecto Joule. 2. Magnetismo, que consta de 2 capítulos: Campo Magnético e Inducción Electromagnética, donde se introduce el campo de inducción magnética en situación estacionaria en lo que respecta a la interacción de éste con las cargas y las corrientes distribuidas en el espacio, con diferentes aplicaciones de la Ley de Biot-Savart y la Ley de Ampère, para después analizar a través de la Ley de Faraday-Lenz la posible aparición de campos de inducción magnética no estacionarios y sus efectos. Ondas Electromagnéticas, donde se plantea a través de las Ecuaciones de Maxwell el comportamiento de las ondas electromagnéticas planas y sus efectos en lo que afecta a la intensidad y el flujo de energía de las mismas. 3. Ondas, que se desarrolla en 2 capítulos: Oscilaciones y ondas, donde se explica en profundidad el Movimiento Vibratorio Armónico Simple (MVAS); analizando los fenómenos más destacados del movimiento, desde el caso más representativo del resorte con una masa en el extremo hasta el estudio de los péndulos simple y compuesto. A continuación, se introducen las vibraciones forzadas amortiguadas para explicar con claridad en qué consiste el fenómeno de la resonancia y, para terminar el capítulo, se trabajan los diferentes casos de composición de dos movimientos vibratorios armónicos simples que vibran en la misma dirección y en direcciones perpendiculares. Movimiento ondulatorio, donde se parte de la premisa que confirma que el movimiento ondulatorio surge de la propagación del movimiento vibratorio, estableciendo además de la periodicidad del tiempo del MVAS, una periodicidad en el espacio. El capítulo se centra en el estudio particular de las ondas planas unidireccionales, el fenómeno Doppler que calcula la frecuencia percibida realmente por un observador cuando existe movimiento relativo entre éste y el foco de emisión de la onda y, por último, las interferencias que surgen al componer dos ondas, con especial atención a los casos particulares de interferencias que representan las ondas estacionarias o las Rendijas de Young. 4. Óptica, que comprende dos capítulos: Óptica geométrica, donde se hacen estudios aproximados de los caminos de la luz, como si fueran rayos. A partir del Principio de Fermat y el estudio del fenómeno de la reflexión total; a continuación, se presentan de manera general los Sistemas Ópticos Centrados (SOC) y sus elementos canónicos, para terminar, particularizando en los dioptrios, los espejos y las lentes. Radiación térmica y fotometría, donde se trabaja la radiación de los cuerpos negros, así como el estudio de los focos luminosos a través de la Fotometría, que representa un conocimiento básico en materia de eficiencia energética. 5. Termodinámica, a la que se dedica un último capítulo: Termodinámica, donde partiendo de los conceptos de calor y de trabajo y, a través del Primer Principio de la Termodinámica, se estudian las diferentes transformaciones reversibles que modifican el estado de un gas, culminando el capítulo en el Segundo Principio de la Termodinámica que permite analizar y comprender los ciclos termodinámicos de los motores y las máquinas térmicas. Este libro se ha concebido con un único objetivo: ayudar al lector a comprender, ampliar y superar los conocimientos necesarios de las materias básicas de la Física de una manera ágil y dinámica. CONTENIDO PARTE I. ELECTRICIDAD 1. Campo eléctrico 1.1. Introducción 1.1.1. Métodos de cálculo del campo eléctrico y potencial electrostáticos 1.2. Ley de Coulomb. 1.3. Campo eléctrico y potencial producidos por una carga puntual 1.4. Campo eléctrico y potencial producidos por una distribución discreta de cargas y por una distribución continua de cargas 1.5. Relación campo eléctrico campo potencial (V) 1.6. Trabajo para desplazar una carga (q) de un punto A hasta uno B cuando existe un campo eléctrico en la zona. 1.7. Dipolo eléctrico. 1.8. Teorema de Gauss 1.9. Ecuación de Laplace-Poisson 1.10. Conductores cargados 1.11. Campo en medio dieléctricos (o aislantes) 1.12. Condensadores. 1.14. Tipos de condensadores 1.15. Energía electrostática de un sistema Problemas resueltos Problemas propuestos 2. Circuitos de corriente continua 2.1. Introducción 2.2. Vector densidad de corriente 2.3. Intensidad de corriente 2.4. Ecuación de continuidad 2.5. Ley de Ohm 2.6. Resistencia de un conductor filiforme 2.7. Pilas 2.8. Asociación de resistencias. 2.9. Resolución de circuitos Problemas resueltos Problemas propuestos PARTE II. MAGNETISMO 3. Campo magnético. Inducción electromagnética 3.1. Introducción 3.2. Campo magnético creado por una carga en movimiento 3.3. Ley de Biot-Savart 3.4. Ley de Ampère 3.5. Fuerza de Lorentz 3.6. Fuerza magnética sobre una carga en movimiento 3.7. Fuerza que un campo magnético ejerce sobre una corriente 3.8. Fuerza entre corrientes paralelas. Definición de amperio internacional 3.9. Campo magnético en medios materiales 3.10. Autoinducción e inducción mutua 3.11. Ley de Faraday. Cálculo de tensiones inducidas Problemas resueltos Problemas propuestos 4. Ondas electromagnéticas 4.1. Ecuaciones de Maxwell para el campo electromagnético. 4.2. Ondas electromagnéticas 4.3. Estado de polarización 4.4. Dirección de propagación. Vector de Poynting. Densidad de energía. Intensidad de una onda electromagnética I 4.5. Potencia. Cantidad de movimiento por unidad de volumen. Momento cinético por unidad de volumen Problemas resueltos Problemas propuestos PARTE III. ONDAS 5. Oscilaciones y ondas 5.1. Movimiento vibratorio armónico: amplitud, fase, período y frecuencia del movimiento 5.2. Estudio del movimiento vibratorio armónico. Energía total e intensidad del movimiento 5.3. Vibraciones forzadas de un sistema con amortiguamiento 5.4. Variación de la fase y de la amplitud con la frecuencia: Fenómenos de resonancia. 5.5. Composición de Movimiento Vibratorios Armónicos Problemas resueltos Problemas propuestos 6. Movimiento ondulatorio 6.1. Movimiento ondulatorio. Propagación del movimiento vibratorio: velocidad de propagación y longitud de onda 6.2. Variación de la amplitud de la vibración con la distancia al centro emisor. 6.3. Ecuación de propagación de ondas planas longitudinales. 6.4. Ecuación de propagación de ondas planas transversales 6.5. Ecuación de las ondas planas unidireccionales. 6.6. Influencia ejercida sobre la velocidad de propagación por un movimiento lento del medio 6.7. Fenómeno Doppler-Fizeau. 6.8. Sonido. Cualidades del sonido: intensidad; altura o tono y timbre 6.9. Velocidad de propagación del sonido 6.10. Caracterización de los medios materiales 6.11. Leyes de Reflexión y Refracción 6.12. Ondas Estacionarias. 6.13. Interferencias: máximos y mínimos de intensidad 6.14. Dos rendijas de Young 6.15. Espejo de Lloyd 6.16. Anillos de Newton Problemas resueltos Problemas propuestos PARTE IV. ÓPTICA 7. Óptica geométrica 7.1. Introducción 7.2. Reflexión total. Ángulo límite 7.3. Camino óptico. Principio de Fermat. 7.4. Teorema de Malus-Dupin. 7.5. Sistemas ópticos centrados. 7.6. Fórmulas generales 7.7. Dioptrio esférico 7.8. Espejo esférico 7.9. Lentes esféricas. 7.10. Lentes delgadas 7.11. Combinación de lentes delgadas Problemas resueltos Problemas propuestos 8. Radiación térmica. Fotometría 8.1. Espectro electromagnético. 8.2. Radiación Térmica. Ley de Stefan-Boltzmann. Ley de Wien 8.3. Fotometría. Magnitudes fotométricas 8.4. Ley de Lambert. Problemas resueltos Problemas propuestos PARTE V. TERMODINÁMICA 9. Termodinámica 9.1. Introducción 9.2. Conceptos de calor y trabajo. Energía interna 9.3. Primer principio de la termodinámica 9.4. Gases ideales 9.5. Segundo principio de la termodinámica 9.6. Entropía 9.7. Coeficientes termodinámicos 9.8. Funciones de Gibbs y relaciones de Maxwell 9.9. Ley de Mayer 9.10. Entropía de un gas ideal 9.11. Generalidades para gases ideales Problemas resueltos Problemas propuestos

• ISBN: 9788419034212
• Editorial: Garceta
• Encuadernacion: Rústica
• Páginas: 474
• Fecha Publicación: 01/09/2023
• Nº Volúmenes: 1
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