Guía docente de Métodos Matemáticos II (2951126)
: 12/06/2024
: 20/06/2024
Departamento de Física Atómica, Molecular y Nuclear: 13/06/2024
Grado
Rama
Módulo
Materia
Curso
Semestre
Créditos
Tipo
Profesorado
Teórico
Tutorías
María Gómez Rocha
Ver email- Lunes de 09:00 a 11:00 (Despacho)
- Miércoles de 09:00 a 11:00 (Despacho)
- Viernes de 09:00 a 11:00 (Despacho)
Prerrequisitos y/o Recomendaciones
Se recomienda tener cursadas las asignaturas Algebra lineal y Geometría, Análisis Matemático y Métodos Matemáticos de la Física I.
Breve descripción de contenidos (Según memoria de verificación del Grado)
- Métodos de resolución de ecuaciones diferenciales ordinarias y sistemas de ecuaciones.
- Ecuaciones en derivadas parciales. Separación de variables.
- Funciones especiales.
Competencias
General competences
- CG01. Capacidad de análisis y síntesis
- CG02. Capacidad de organización y planificación
- CG03. Comunicación oral y/o escrita
- CG05. Capacidad de gestión de la información
- CG06. Resolución de problemas
- CG07. Trabajo en equipo
- CG08. Razonamiento crítico
- CG09. Aprendizaje autónomo
- CG10. Creatividad
- CG11. Iniciativa y espíritu emprendedor
Competencias Específicas
- CE03. Comprender y conocer los métodos matemáticos para describir los fenómenos físicos.
- CE05. Modelar fenómenos complejos, trasladando un problema físico al lenguaje matemático.
Resultados de aprendizaje (Objetivos)
- Conocer los resultados fundamentales de la teoría de ecuaciones diferenciales.
- Familiaridad con algunas aplicaciones de la teoría de ecuaciones diferenciales ordinarias en distintos campos de las Ciencias Físicas, especialmente las aplicaciones en Mecánica Clásica, Electromagnetismo y Física Cuántica.
- Comprender cómo surgen las funciones especiales en el marco de las ecuaciones diferenciales ordinarias y conocer cómo se aplican.
- Conocer los resultados fundamentales de la teoría de ecuaciones diferenciales en derivadas parciales.
- Familiarizarse con algunas aplicaciones de la teoría de ecuaciones diferenciales en derivadas parciales en distintos campos de las Ciencias Físicas, especialmente las aplicaciones en Mecánica Clásica, Electromagnetismo y Física Cuántica.
Programa de contenidos Teóricos y Prácticos
Teórico
EcuacionesDiferenciales
- Tema 1. Ecuaciones diferenciales ordinarias de primer orden. Métodos de integración.
- Tema 2. Sistemas de ecuaciones y ecuaciones lineales de orden superior.
- Tema 3. Resolución de ecuaciones diferenciales mediante series de potencias.
FuncionesEspeciales
- Tema 4. Funciones especiales elementales.
- Tema 5. Funciones hipergeométricas y funciones de Bessel.
EcuacionesenDerivadasParciales
- Tema 6. Ecuaciones en derivadas parciales clásicas de interés en física: método de separación de variables.
- Tema 7: Las ecuaciones de ondas, del calor y de Laplace.
- Tema 8. Introducción a los problemas de Sturm-Liouville.
Práctico
Seminarios/Talleres
- Las leyes de Kepler.
- La transformada de Laplace.
- Teoría de separación de ceros de Sturm.
- La ecuación de ondas en dos y tres dimensiones. El principio de Huygens.
- Funciones de Green
- Las ecuaciones de Euler de los fluidos.
- La ecuación de Schrödinger multidimensional. Aplicación al pozo cuadrado infinito.
- La ecuación de Schrödinger multidimensional. Aplicación al oscilador armónico tridimensional.
- La ecuación vibrante en dos dimensiones.
Bibliografía
Bibliografía fundamental
- D.G. Zill, M.R. Cullen, Ecuaciones diferenciales con problemas de valores en la frontera, Cengage Learning, 2009
- M. Abramowitz, I. A. Stegun, Handbook of mathematical functions, Dover, 1975.
- L. C. Andrews, Special functions of mathematics for engineers, Oxford Science Publications, 1998.
- W.E. Boyce, R.C. DiPrima, Ecuaciones diferenciales y problemas con valores en la frontera. Limusa Willey, 2010.
- L. C. Evans, Partial Differential Equations, AMS, 2002.
- V. Nikiforov, V. Uvarov, Special functions of mathematical physics(Birkhäuser Verlag, 1988).
- I. Peral, Primer curso de Ecuaciones en derivadas parciales. Addison-Wesley, Wilmington, 1995.
- C. Henry Edwards, David E. Penney, David T. Calvis, Differential Equations and Boundary
Value Problems: Computing and Modeling, Pearson Education 2015. - C. Henry Edwards, David E. Penney, David Calvis, Differential Equations and Linear
Algebra, Pearson 2017. - E. Rainville, Intermediate Differential Equations, MacMillan, 1964.
- G.F. Simmons, Ecuaciones diferenciales con aplicaciones y notas históricas. McGraw Hill, 1993.
- W. A. Strauss, Partial differential equations, an introduction, New York, John Wiley and Sons, 2008.
Bibliografía complementaria
- F. Brauer y Nohel,Ordinary Differential Equations with Applications, Harper & Row, 1989.
- C. Carlson,Special Functions of Applied Mathematics, Academic Press.
- R. K. Nagle, E. B. Saff y A.D. Snider,Ecuaciones diferenciales y problemas con valores en la frontera, Pearson Educación, 2005.
- F.W. Olver, Asymptotics and Special functions, Academic Press, 1974.
- R.D. Richtmyer,Principles of Advanced Mathematical Physics, vol. 1, Springer-Verlag, 1978.
Enlaces recomendados
- Apuntes del Prof. R. Ortega “Métodos Matemáticos de la Física IV”:http://www.ugr.es/~rortega/M4.htm
- Apuntes del Prof. M. Calixto “Métodos Matemáticos de la Física II”:https://www.ugr.es/~calixto/MMII.pdf
Metodología docente
- MD01. Lección magistral/expositiva
Evaluación (instrumentos de evaluación, criterios de evaluación y porcentaje sobre la calificación final)
Evaluación Ordinaria
Con carácter general, la asistencia a clase es voluntaria, sin que ello sea óbice para el sistema de evaluación descrito a continuación:
Para evaluar la adquisición de conocimientos y competencias se usarán los siguientes criterios con la ponderación que se indica:
- Prueba escrita: cuestiones teóricas y resolución de problemas. El 70% de la calificación final. Para superar la asignatura será necesario obtener una calificación mínima de 4 sobre 10 en este ítem.
- Trabajos y seminarios. Abarca todos los trabajos y seminarios realizados por los estudiantes a lo largo del curso (ejercicios, y resolución de problemas propuestos), tanto de carácter individual como en grupo. Se valorará además de los propios trabajos, la presentación y defensa de los mismos. También se tendrá en cuenta la participación, actitud y esfuerzo personal de los alumnos en todas las actividades formativas programadas. El 30% de la calificación final.
La calificación se expresará mediante calificación numérica y corresponderá a la puntuación ponderada de los diferentes aspectos y actividades que integran el sistema de evaluación.
Evaluación Extraordinaria
- Prueba escrita: cuestiones teóricas y resolución de problemas que corresponde al 100% de la calificación final.
Evaluación única final
Con independencia de lo expuesto anteriormente, los alumnos podrán optar a una evaluación mediante prueba única en los términos establecidos por la citada normativa de evaluación y de calificación de los estudiantes de la Universidad de Granada, aprobada por Consejo de Gobierno el 20 de mayo de 2013.
Dicha prueba consistirá en un examen escrito que incluirá teoría y problemas relativos al contenido del curso donde los alumnos podrán obtener el total de la calificación (100%).
Información adicional
Todo lo relativo a la evaluación se regirá por la Normativa de evaluación y calificación de los estudiantes vigente en la Universidad de Granada, que puede consultarse en:
http://www.ugr.es/~minpet/pages/enpdf/normativaevaluacionycalificacion.pdf