Physics

Llegar a Marte es el siguiente paso en nuestra extraordinaria aventura de explorar el sistema solar. Este libro surge de la colaboración con la serie documental Marte, del canal National Geographic, en la que se narra la historia épica del ser humano en su conquista del planeta rojo. Una odisea fabulosa que despierta numerosos interro­gantes. Aquí desvelamos las respuestas. ¿CÓMO LLEGAREMOS A MARTE? ¿POR QUÉ QUEREMOS IR? ¿QUÉ OCURRIRÁ CUANDO LLEGUEMOS? Un libro asombroso que nos transporta a millones de kilómetros, y hacia décadas fu­turas, hasta nuestro próximo hogar en el sistema solar

La teoría cuántica es la teoría más fascinante que haya concebido la imaginación humana. Se apoya en cuatro principios: la complementariedad (que exige incorporar la intención del investigador al experimento); la incertidumbre (que establece un límite al hecho mismo de observar); la espontaneidad (que niega que la materia sea inerte o mecánica, y la muestra activa y respirando luz); y el entrelazamiento (que obliga a reconocer que todo está relacionado con todo, como decían Parménides o Plotino). La filosofía entra en la propia teoría y los principios de libertad y reciprocidad espantan los fantasmas cartesianos del universo máquina. La intencionalidad del investigador se cuela en el experimento y la materia rehusa ser objetiva, reclamando su condición de sujeto.

La formulación de la teoría cuántica se debe a un conjunto de físicos geniales, capitaneados por Niels Böhr y sus dos escuderos: Heisenberg y Pauli. Tuvo, además, dos grandes enemigos, tan geniales como los anteriores, Einstein y Schrödinger, que paradójicamente contribuyeron a establecerla. Lo que muestra esta elegante teoría es que todo experimento acaba por convertirse en experiencia. El universo es el conjunto de todas las experiencias. La experiencia del materialista y la del idealista, la del creyente y el ateo, la del ave, el insecto, la planta o el mineral, son todas ellas reales. No en función de su contenido, sino por el hecho mismo de ser experiencias. La elección de una experiencia u otra es condicionada. La libertad no puede entenderse sin la necesidad. Esa es la revolución, filosófica, que plantea la nueva física. Un desafío en toda regla a nuestro modo de entender la realidad.

Aunque es, bajo cualquier vara de medir, uno de los grandes científicos de toda la historia de la ciencia, el escocés James Clerk Maxwell (1831-1879) no es demasiado conocido entre los legos en ciencia (menos aún en España, si nos atenemos a lo muy poco que se le ha traducido). Y sin embargo, entre sus aportaciones se encuentra la teoría del campo electromagnético, una de las creaciones científicas más originales e importantes que se han hecho jamás, tanto desde el punto de vista de la comprensión de los fenómenos naturales como en lo que se refiere a su aplicación al mundo de la técnica. Y no debemos olvidar sus trabajos sobre la física estadística, disciplina de la que es uno de los “padres fundadores”.

Este libro está destinado a estudiantes de ciencias e ingeniería que hayan estudiado algo de mecánica, como parte de un curso de introducción a la física. El texto se desarrolla a partir de un conocimiento mínimo a fin de proporcionar primero una comprensión más profunda de las ideas básicas para luego continuar con el desarrollo de temas más avanzados, tales como las formulaciones lagrangiana y hamiltoniana, la mecánica de sistemas no inerciales, el movimiento de cuerpos rígidos, los osciladores acoplados, la teoría del caos y otros temas. Contenido: Prólogo.TEMAS ESENCIALES. Leyes del movimiento de Newton. Proyectiles y partículas cargadas. Momento y momento angular. Energía. Oscilaciones. Cálculo de variaciones. Ecuaciones de Lagrange. Problemas de fuerzas centrales para dos cuerpos. Mecánica en sistemas no inerciales. Movimiento rotacional de cuerpos rígidos. Osciladores acoplados y modos normales. TEMAS AVANZADOS. Mecánica no lineal y caos. Mecánica hamiltoniana. Teoría de colisiones. Relatividad especial. Mecánica de medios continuos. Apéndice. Lecturas avanzadas. Respuestas a problemas impares.

LIBRO DESCATALOGADO. ÚNICO EJEMPLAR DISPONIBLE

Los 40 problemas útiles, resueltos en el libro, forman una colección en la cual se explican con detalle las trampas o dificultades más frecuentes que aparecen en los problemas de examen. Contenido: Distribución de presiones de un fluido. Fuerzas hidrostáticas sobre superficies. Distribución de presiones de fluidos en movimiento. Dinámica de fluidos. Problemas útiles.

Este cuaderno incluye todo el material adicional al libro de teoría y problemas, de los mismos autores, que resume loscontenidos específicos que actualmente se imparten en la asignatura “Mecánica de Fluidos” de 4,5 ECTS del Grado en Ingeniería Mecánica, así como las actividades docentes planificadas para desarrollar el aprendizaje basado en competencias. Los contenidos se estructuran en cinco unidades: Introducción a la mecánica de fluidos. Cinemáticos de los fluidos. Dinámica de Fluidos. Análisis dimensional y semejanza física. Fluidoestática. Introducción al flujo ideal. Flujolaminar en conducto. Esperamos que todo el material de esta publicación complementaria sea de gran utilidad. Cada una de las unidades didácticas (UD) consta de los siguientes apartados: La UD ysus resultados esperados del aprendizaje. Planificación de la UD. Diapositivas / transparencias de cada uno de los temas. Cuestiones/problemas propuestos. Resolución de problemas tipo. Otras actividades. En la primera de las unidades didácticas (UD1) se encontrarán plantillas genéricas para ayudar adesarrollar las diferentes actividades de enseñanza-aprendizaje. No obstante, en esta primera unidad también se incluyen comentarios orientativos para que se puedan aprovechar al máximo estos materiales.

Este libro resume los contenidos específicos que actualmente se imparten en la asignatura “Mecánica de Fluidos” de 4,5 ECTS del Grado en Ingeniería Mecánica en la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial de la Universidad Politécnica de Cartagena, así como las actividades docentes planificadas para desarrollar el aprendizaje basado en competencias. Se ha estructurado en cinco unidades didácticas. En la primera se exponen los conceptos fundamentales de la Mecánica de Fluidos, se definen las propiedades físicas de éstos y se aborda la cinemática de fluidos. En la segunda se estudia la dinámica de fluidos, dedicándose un mayor esfuerzo al planteamiento y resolución de problemas de aplicación en Ingeniería utilizando métodos integrales, también se estudia la técnica del análisis dimensional aplicada a la Mecánica de fluidos, desde el punto de vista de su complementariedad con otras técnicas como la simulación numérica o los estudios experimentales. La tercera unidad está dedicada a la estática de fluidos, y está especialmente enfocada al cálculo del campo de presiones en fluidos en reposo absoluto o relativo y al cálculo de las fuerzas que este ejerce sobre los contornos sólidos que lo rodean o se encuentran inmersos en el. La cuarta unidad se dedica al estudio del flujo laminar estacionario, incompresible y unidireccional, como caso sencillo de movimiento de fluidos en el que es posible obtener de forma analítica el perfil de velocidades y el caudal en función del gradiente de presión motriz. Finalmente, en la quinta unidad didáctica se estudian aquellos flujos fluidos en los que se puede asumir la hipótesis de “flujo Ideal”. Se formula el sistema de ecuaciones de Eulery la ecuación de Euler-Bernoulli para flujo ideal no estacionario, concluyendo con el estudio de algunas aplicaciones del flujo ideal en líquidos y del flujo ideal compresible y estacionario en toberas. Todos estos contenidos se complementan con una serie de recursos útiles adaptados a los nuevos grados. Contenido: UNIDAD 1: INTRODUCCION A LA MECANICA DE FLUIDOS. CINEMATICA DE FLUIDOS: Conceptos fundamentales.- Propiedades físicas de los fluidos.- Descripción del campo fluido.- Derivadas temporales en el campo fluido.- Ecuación de continuidad.- Cuestiones y problemas.- UNIDAD DIDACTICA 2: DINAMICA DE FLUIDOS. ANALISIS DIMENSIONAL Y SEMEJANZA FISICA: Ecuación de cantidad de movimiento.- Ecuación de la energía.- Análisis dimenasional y semejanza física.- Cuestiones y problemas.- UNIDAD DIDACTICA 3: FLUIDOESTATICA: Ecuaciones generales. Campo de presiones en fluidos en reposo.- Fuerzas sobre superficies y cuerpos sumergidos. Flotación.- Cuestiones y problemas.- UNIDAD DIDACTICA 4: INTRODUCCION AL FLUJO IDEAL: Sistema de ecuaciones de Euler.- Flujo compresible estacionario.- Cuestiones y problemas.- UNIDAD DIDACTICA 5: FLUJO LAMINAR EN CONDUCTOS: Flujo laminar incompresible unidireccional.- Cuestiones y problemas.

Este libro es un texto eminentemente práctico, orientado a aquellos que se inician en la materia, o bien, a aquellos profesionales que precisan de una consulta rápida de algún criterio fundamental en el campo de la Mecánica de Suelos. El verdadero objetivo del libro, es trasmitir los conceptos básicos, fundamentos y aplicaciones de los aspectos más relevantes de las temáticas relacionadas con la Geotecnia en relación con la Mecánica de Suelos, de forma que permita pueda aplicar con éxito en el día a día los conocimientos adquiridos.

Es una versión moderna, clara, concisa y asequible de la tradicional Mecánica de Suelos. Por ello, se ha buscado, deliberadamente, que el texto sea tremendamente visual, razón por la contiene una gran cantidad de fotos, gráficos, ábacos, cuadros, etc., facilitando así la compresión por parte del lector.

Este texto se estructura en cinco capítulos: Origen, formación y composición de suelos, Propiedades básicas de los suelos, Compactación de Suelos, Comportamiento mecánico de los suelos y Flujo de agua en el terreno. El libro también contiene ejercicios de autoevaluación y enunciado de ejercicios prácticos relacionados con cada tema. Su finalidad es comprobar los conocimientos adquiridos, mejorar la capacidad de relación y asociación, ejercitando la aplicación práctica de conocimientos teóricos.

Los problemas que el lector hallará resueltos en este libro proceden de exámenes propuestos a lo largo de tres décadas de enseñanza de Física: cinemática del punto, dinámica del punto, movimiento relativo, geometría de masas, cinemática del sólido rígido, dinámica del sólido rígido, percusiones, vibraciones, estática.