Física (plan 2002) 2024-1

Primer Semestre, Física Contemporánea

Syllabus

Física Contemporánea (Grupo 8115), Semestre 2024-1

Código de Google Classroom: zb3lavc

Instructor: Dr. David A. Ruiz Tijerina

E-mail: d.ruiz-tijerina@fisica.unam.mx

Oficina: Edificio Marcos Moshinsky 129, IFUNAM, CU, CDMX

Lugar: Aula 303 (Nuevo Edificio)

Horario de clase: Martes y jueves, 13:00 a 14:30hrs., Tiempo del Centro de México (UTC-6)

Inicio del curso: 14 de agosto de 2023

Final del curso: 1ero de diciembre de 2023

Temario

Este curso servirá como introducción a una serie de temas de física básica, los cuáles se estudiarán con mayor detalle en cursos posteriores del programa de Licenciatura. Los temas a discutir son usualmente cubiertos a nivel preparatoria utilizando el álgebra como herramienta matemática. En este curso se discutirán de forma mucho más general con base a las herramientas del cálculo diferencial e integral. Los temas a cubrir son los siguientes:

1. Mecánica clásica

a. Cinemática

b. Dinámica

c. Gravitación

2. Electromagnetismo

a. Carga eléctrica

b. Fuerzas, campos y potenciales eléctricos: la ley de Coulomb

c. Corriente eléctrica y campos magnéticos

3. Termodinámica

a. Sistemas en equilibrio y variables termodinámicas

b. Gases ideales

c. Trabajo, calor y la primera ley de la termodinámica

d. Irreversibilidad, entropía y la segunda ley de la termodinámica

e. El cero absoluto y la tercera ley de la termodinámica

4. Mecánica cuántica

a. Modelos atómicos: Thomson, Rutherford y Bohr

b. Hipótesis de de Broglie: ondas de materia

c. La ecuación de Schrödinger

d. Espín y el experimento de Stern Gerlach

e. Paul Dirac y los estados cuánticos

Además, al comienzo del curso se hará un breve recordatorio sobre temas de cálculo integral y diferencial: límites, sumas de Riemann, derivadas e integrales.

Estructura del curso

El curso está pensado para impartirse en 2 clases por semana, de 1.5 horas cada una. La clase del martes y los primeros 75 minutos de la clase del jueves se utilizarán para impartición de cátedra, solución de ejemplos, discusión en clase, etc. Los 15 minutos restantes de la clase del jueves se dedicarán a resolver dudas generadas durante la semana. Existirá la posibilidad de agendar hasta 1 hora adicional a la semana para aclarar dudas y resolver problemas, bajo la supervisión de los/las ayudantes del curso. Para esto último será necesario que se organicen en grupos y soliciten la sesión de repaso con al menos 3 días de anticipación.

Libros del curso

El curso se basará en el contenido de los siguientes libros:

· Fundamentos de Física vol. 1 y 2, de Halliday, Resnick y Krane, 8va edición (2011)

· Física Universitaria con Física Moderna. vol. 1 y 2, Sears y Zemansky, editada por Young y Freedman. 1era edición, Pearson (2018)

Otros libros que podrían ser de utilidad, particularmente para aclarar dudas conceptuales, son los siguientes:

· Física para la Ciencia y la Tecnología, vol. 1 y 2, de Tipler y Mosca

· Física Conceptual, de Paul Hewitt

Método de calificación

Criterio de aprobación

El curso se calificará con un entero . La calificación mínima requerida para aprobar el curso será de 6, de acuerdo con el reglamento. La calificación se calculará como sigue:

1. Se asignarán puntos a las actividades ponderables (tareas, exámenes, presentaciones), los cuáles se sumarán para producir un puntaje P. El puntaje máximo acumulado será de P_max = 100pts.

2. Al final del curso se obtendrá una calificación preliminar .

3. La calificación final C se obtendrá al redondear C₀ al entero más próximo. Por ejemplo, , , .

Tareas (64pts)

Se asignarán 8 tareas, tentativamente una cada dos semanas. Cada tarea tendrá un valor de 8pts.

Exámenes (36pts)

Se aplicarán 2 exámenes parciales y un examen final, cada uno con un valor de 12% de la calificación final. Las fechas de examen parcial serán determinadas conforme se vayan cubriendo los temas, y se dará aviso con al menos una semana de anticipación. El examen final será conforme a las fechas establecidas por la Facultad.

Los exámenes serán presenciales y sin acceso a libros o notas.

Crédito extra

Durante el curso habrá múltiples oportunidades para obtener puntos adicionales, a ser aplicados sobre el promedio final. Por ejemplo,

· Problemas adicionales en tareas, marcados como “crédito extra”

· Problemas adicionales en exámenes, marcados como “crédito extra”

Asistencia

La asistencia, aunque obligatoria, no se calificará.

Crédito parcial

Se dará crédito parcial en tareas y exámenes, incluyendo problemas y ejercicios por crédito extra. La puntuación deducida por errores de derivación, de signo, de evaluación numérica, etc., será determinada a criterio del instructor, y no estará abierta a debate.

Derecho a revisión

En caso de encontrar algún error o posible error en la revisión de tareas o exámenes, esto se deberá comunicar al instructor o a alguno(a) de los(as) ayudantes, ya sea por email o durante la clase, para que en caso de ser necesario se hagan las correcciones apropiadas.

En caso de encontrar algún error o posible error en las calificaciones asignadas por el instructor, y sólo en este caso, el estudiante podrá solicitar una sesión privada de revisión de su tarea o examen. Dicha sesión será (de ser posible) grabada para protección del alumno y del instructor, y no será difundida por ningún medio.

A continuación, una lista de puntos que NO estarán abiertos a debate en una sesión de revisión:

1. La posibilidad de ganar puntos extra. Las oportunidades para puntos extra estarán abiertas a todos los estudiantes, por los medios descritos arriba. Toda solicitud de oportunidades adicionales para puntos extra deberá ser discutida en clase, de forma abierta, para que en su caso todos los estudiantes se beneficien.

2. La puntuación deducida por algún error. Como se explicó arriba, el crédito parcial será dado a criterio del instructor.

3. La posibilidad de rehacer total o parcialmente el examen o la tarea en cuestión. Dicha posibilidad podrá discutirse abiertamente en clase, para beneficio de todos los estudiantes, y será concedida sólo en circunstancias excepcionales (propiamente demostradas), a criterio del instructor.