A. Campo gravitatorio.

– Estudio de la fuerza gravitatoria. Ley de Gravitación Universal. Momento angular de un objeto en un campo gravitatorio: cálculo y relación con las fuerzas centrales.
* Intensidad del campo gravitatorio creado por una o varias masas.
* Momento angular de una masa respecto a un punto: cálculo y relación con las fuerzas centrales. Aplicación de la conservación del momento angular al estudio del movimiento de un cuerpo en un campo gravitatorio.

– Determinación, a través del cálculo vectorial, del campo gravitatorio producido por un sistema de masas. Efectos sobre las variables cinemáticas y dinámicas de objetos inmersos en el campo gravitatorio.
* Movimiento orbital de satélites, planetas y galaxias.
* Líneas de campo gravitatorio.

– Energía mecánica de un objeto sometido a un campo gravitatorio: deducción del tipo de movimiento que posee, cálculo del trabajo o los balances energéticos existentes en desplazamientos entre distintas posiciones, velocidades y tipos de trayectorias.
* Carácter conservativo del campo gravitatorio. Trabajo en el campo gravitatorio. Velocidad de escape.
* Potencial gravitatorio creado por una o varias masas. Superficies equipotenciales.

– Leyes que se verifican en el movimiento planetario y extrapolación al movimiento de satélites y cuerpos celestes.
* Leyes de Kepler.

– Introducción a la cosmología y a la astrofísica.
* Aplicación del campo gravitatorio: implicación de la física en la evolución de objetos astronómicos, en el conocimiento del universo y la repercusión de la investigación en
estos ámbitos en la industria, la tecnología, la economía y en la sociedad.
* Historia y composición del Universo.

B. Campo electromagnético.

– Estudios de los campos eléctrico y magnético: tratamiento vectorial, determinación de las variables cinemáticas y dinámicas de cargas eléctricas libres en presencia de uno o ambos campos.
* Movimientos de cargas en campos eléctricos y/o magnéticos uniformes.
* Fenómenos naturales y aplicaciones tecnológicas en los que se aprecian estos efectos.

– Intensidad del campo eléctrico en distribuciones de cargas discretas y continuas. Ley de Coulomb.
* Cálculo e interpretación del flujo de campo eléctrico.
* Teorema de Gauss. Aplicaciones a esfera y lámina cargadas. Jaula de Faraday.

– Energía de una distribución de cargas estáticas: magnitudes que se modifican y permanecen constantes con el desplazamiento de cargas libres entre puntos de distinto potencial eléctrico.
* Carácter conservativo del campo eléctrico. Trabajo en el campo eléctrico.
* Potencial eléctrico creado por una o varias cargas. Diferencia de potencial y movimiento de cargas. Superficies equipotenciales.

– Campos magnéticos generados por hilos con corriente eléctrica en distintas configuraciones geométricas: rectilíneos, espiras, solenoides o toros. Intensidad del campo magnético. Fuerza de Lorentz. Fuerza magnética sobre una corriente rectilínea. Momento de fuerzas sobre una espira.
* Interacción con cargas eléctricas libres presentes en su entorno.
* Interacción entre conductores rectilíneos y paralelos.
* Ley de Ampère.

– Líneas de campo eléctrico y magnético producido por distribuciones de carga sencillas, imanes e hilos con corriente eléctrica en distintas configuraciones geométricas.

– Flujo de campo magnético. Generación de la fuerza electromotriz inducida: funcionamiento de motores, generadores y transformadores a partir de sistemas donde se produce una variación del flujo magnético.
* Ley de Faraday- Henry.
* Ley de Lenz.
* Generación de corriente alterna. Representación gráfica de la fuerza electromotriz en función del tiempo.

C. Vibraciones y ondas.

– Movimiento oscilatorio: variables cinemáticas de un cuerpo oscilante. Energía cinética y potencial del movimiento armónico simple y conservación de energía en estos sistemas. Representación gráfica en función del tiempo.

– Movimiento ondulatorio: gráficas de oscilación en función de la posición y del tiempo, ecuación de onda que lo describe y relación con el movimiento armónico simple.
* Velocidad de propagación y de vibración. Diferencia de fase.
* Distintos tipos de movimientos ondulatorios en la naturaleza.

– Fenómenos ondulatorios: situaciones y contextos naturales en los que se ponen de manifiesto distintos fenómenos ondulatorios y aplicaciones.

– Estudio de las ondas sonoras: mecanismos de formación y velocidad de las mismas.
* Cualidades del sonido. Intensidad sonora. Escala decibélica.
* Cambios en las propiedades de las ondas en función del desplazamiento del emisor y receptor: el efecto Doppler.
* Aplicaciones tecnológicas del sonido.

– Naturaleza de la luz: controversias y debates históricos sobre los modelos ondulatorio y corpuscular. La luz como onda electromagnética.
* Espectro electromagnético. Aplicaciones de ondas electromagnéticas del espectro no visible.
* Velocidad de propagación de la luz. Índice de refracción.
* Fenómenos luminosos: Reflexión y refracción de la luz y sus leyes. Estudio cualitativo de la dispersión, interferencia, difracción y polarización.
* Aplicaciones tecnológicas de estos fenómenos.

– Formación de imágenes en medios y objetos con distinto índice de refracción. Sistemas ópticos: lentes delgadas, espejos planos y curvos. Aplicaciones tecnológicas: el microscopio y el telescopio.
* Óptica de la visión. Defectos visuales.

D. Física relativista, cuántica, nuclear y de partículas.

1. Principios de la Relatividad.
– Sistemas de referencia inercial y no inercial.
– La Relatividad en la Mecánica Clásica.
– Limitaciones de la física clásica.
* Experimento de Michelson-Morley.
– Mecánica relativista: principios fundamentales de la relatividad especial y sus consecuencias.
* Postulados de Einstein.
* Contracción de la longitud y dilatación del tiempo.
* Masa y energía relativistas.
------------------------------------------------------------------------
2. Principios de la física cuántica.
– Otras limitaciones de la física clásica: radiación del cuerpo negro, efecto fotoeléctrico y espectros atómicos. Trabajo de extracción y energía cinética de los fotoelectrones en el efecto fotoeléctrico.
– Mecánica cuántica.
* Dualidad onda-corpúsculo y cuantización. Hipótesis de De Broglie.
* Principio de incertidumbre formulado en base a la posición y el momento lineal y al tiempo y la energía.
* Aplicaciones de la física cuántica.
------------------------------------------------------------------------
3. Núcleos atómicos.
– Radiactividad natural y otros procesos nucleares.
* Tipos de radiaciones y desintegración radiactiva. Leyes de Soddy y Fajans.
– Núcleos atómicos y estabilidad de los isótopos.
* El núcleo atómico: fuerzas nucleares y energía de enlace.
* Reacciones nucleares.
* Leyes de la desintegración radiactiva. Actividad en una muestra radiactiva.
* Efectos de las radiaciones. Riesgos y aplicaciones en el campo de la ingeniería, la tecnología y la salud. Datación de fósiles y medicina nuclear.
------------------------------------------------------------------------
4. Física de partículas e interacciones fundamentales.
– Modelo estándar en la física de partículas. Clasificaciones de las partículas fundamentales.
– Las interacciones fundamentales como procesos de intercambio de partículas (bosones).
– Interacciones fundamentales: gravitatoria, electromagnética, nuclear fuerte y nuclear débil.
– Aceleradores de partículas.
– Fronteras y desafíos de la física.

1. Utilizar las teorías, principios y leyes que rigen los procesos físicos más importantes, considerando su base experimental y desarrollo matemático en la resolución de problemas, para reconocer la física como una ciencia relevante implicada en el desarrollo de la tecnología, la economía, la sociedad y la sostenibilidad ambiental.

1.1. Reconocer la relevancia de la física en el desarrollo de la ciencia, la tecnología, la economía, etc., empleando adecuadamente los fundamentos científicos relativos a esos ámbitos.

1.2. Resolver problemas de manera experimental y analítica, utilizando principios, leyes y teorías de la física.

2. Adoptar los modelos, teorías y leyes aceptados de la física como base de estudio de los sistemas naturales y predecir su evolución para inferir soluciones generales a los problemas cotidianos relacionados con las aplicaciones prácticas demandadas por la sociedad en el campo tecnológico, industrial y biosanitario.

2.1. Analizar y comprender la evolución de los sistemas naturales, utilizando modelos, leyes y teorías de la física.

2.2. Inferir soluciones a problemas generales a partir del análisis de situaciones particulares y las variables de que dependen.

2.3. Conocer aplicaciones prácticas y productos útiles para la sociedad en el campo tecnológico, industrial y biosanitario, analizándolos en base a los modelos, las leyes y las teorías de la Física.

3. Utilizar el lenguaje de la física con la formulación matemática de sus principios, magnitudes, unidades, ecuaciones, etc., para establecer una comunicación adecuada entre diferentes comunidades científicas y como una herramienta fundamental en la investigación.

3.1. Aplicar los principios, leyes y teorías científicas en el análisis crítico de procesos físicos del entorno, como los observados y los publicados en distintos medios de comunicación, analizando, comprendiendo y explicando las causas que los producen.

3.2. Utilizar de manera rigurosa las unidades de las variables físicas en diferentes sistemas de unidades, empleando correctamente su notación y sus equivalencias, así como la elaboración e interpretación adecuada de gráficas que relacionan variables físicas, posibilitando una comunicación efectiva con toda la comunidad científica.

3.3. Expresar de forma adecuada los resultados, argumentando las soluciones obtenidas, en la resolución de los ejercicios y problemas que se plantean, bien sea a través de situaciones reales o ideales.

4. Utilizar de forma autónoma, eficiente, crítica y responsable recursos en distintos formatos, plataformas digitales de información y de comunicación en el trabajo individual y colectivo para el fomento de la creatividad mediante la producción y el intercambio de materiales científicos y divulgativos que faciliten acercar la física a la sociedad como un campo de conocimientos accesible.

4.1. Consultar, elaborar e intercambiar materiales científicos y divulgativos en distintos formatos con otros miembros del entorno de aprendizaje, utilizando de forma autónoma y eficiente plataformas digitales.

4.2. Usar de forma crítica, ética y responsable medios de comunicación, digitales y tradicionales, como modo de enriquecer el aprendizaje.

5. Aplicar técnicas de trabajo e indagación propias de la física, así como la experimentación, el razonamiento lógico-matemático y la cooperación, en la resolución de problemas y la interpretación de situaciones relacionadas, para poner en valor el papel de la física en una sociedad basada en valores éticos y sostenibles.

5.1. Obtener relaciones entre variables físicas, midiendo y tratando los datos experimentales, determinando los errores y utilizando sistemas de representación gráfica.

5.2. Reproducir en laboratorios, reales o virtuales, determinados procesos físicos modificando las variables que los condicionan, considerando los principios, leyes o teorías implicados, generando el correspondiente informe con formato adecuado e incluyendo argumentaciones, conclusiones, tablas de datos, gráficas y referencias bibliográficas.

5.3. Valorar la física, debatiendo de forma fundamentada sobre sus avances y la implicación en la sociedad desde el punto de vista de la ética y de la sostenibilidad.

6. Reconocer y analizar el carácter multidisciplinar de la física, considerando su relevante recorrido histórico y sus contribuciones al avance del conocimiento científico como un proceso en continua evolución e innovación, para establecer unas bases de conocimiento y relación con otras disciplinas científicas.

6.1. Identificar los principales avances científicos relacionados con la física que han contribuido a la formulación de las leyes y teorías aceptadas actualmente en el conjunto de las disciplinas científicas, como las fases para el entendimiento de las metodologías de la ciencia, su evolución constante y su universalidad.

6.2. Reconocer el carácter multidisciplinar de la ciencia y las contribuciones de unas disciplinas en otras, estableciendo relaciones entre la física y la química, la biología, la geología o las matemáticas.