Métodos Matemáticos de la Física 1
Semestre A 2008
· Los vectores de siempre (PDF, 40 pags, 660 KBytes Octubre 2007)
Contenido: Escalares, vectores y Algebra de
vectores. Independencia lineal y las bases para vectores
Productos de vectores: Producto escalar, Producto vectorial, Producto
triple o mixto. Componentes, coordenadas y cosenos directores. Algebra
vectorial y coordenadas: Suma y resta de vectores, Dependencia e independencia
lineal, Producto escalar, vectorial y triple producto mixto. Algebra vectorial
con índices: Convención de Einstein, Suma de vectores, Productos escalar,
vectorial y triple producto mixto. Ejemplos Escalares, pseudoescalares,
vectores y pseudovectores. Aplicaciones del álgebra vectorial: Rectas y
vectores, Planos y vectores. Un comienzo a la derivación e integración de
vectores: Vectores variables, Derivación, Velocidades y aceleraciones,
Vectores y funciones: Derivada de funciones de argumento vectorial y funciones
vectoriales de argumento vectorial, El vector gradiente, Integración de
vectores, de escalares a lo largo de un vectores, de vectores a lo largo de
vectores. Vectores y números complejos: Los números complejos y su álgebra,
Vectores y el plano complejo, Fórmulas de Euler y De Moivre, Algunas
Aplicaciones Inmediatas, Número complejo e Identidades trigonométricas,
números complejos y Raíces de polinomios, Logaritmos y potencias de números
complejos.
· Espacios Vectoriales Abstractos (PDF, 27 pags, 300KBytes)
Contenido: Variedades Lineales: Dependencia, independencia
lineal, Bases de un Espacio Vectorial, El determinante de Gram, Ortogonalidad y
Bases Ortogonales, Ortogonalización, Complementos Ortogonales, Descomposición
ortogonal. Temas Avanzados: Aproximación de Funciones, El Método de Mínimos
Cuadrados.
· Funcionales Lineales y Tensores (PDF, 40 pags, 458
KBytes)
Contenido: Funcionales Lineales; Bases Discretas y contínuas;
Tensores y Producto Tensorial: Definición y propiedades; Bases para un producto
tensorial; Tensores, sus componentes y sus contracciones; Combinaciones
lineales de Tensores; Aplicaciones de Tensores.
·
Coordenadas Curvilíneas (PDF, 22 pags, 360
KBytes)
Contenido: Repensando los vectores, otra vez; Vectores,
Covectores y Leyes de Transformación; Cartesianas y Polares, otra vez;
Repensando las componentes; Transformaciones, vectores y tensores; Teorema del
Cociente; Métrica y componentes; Curvas y parámetros; Coordenadas Curvilíneas
Generalizadas: Cartesianas, Cilíndricas, Esféricas y Otros Sistemas
Coordenados; Vectores, Tensores, Métrica y Transformaciones;
·
Campos y
Operadores Diferenciales, Análisis Vectorial (PDF, 50 pags, 1.2MBytes)
incompleto
Contenido: Campos Tensoriales y
el Concepto de Campo, Campos escalares y vectoriales y Líneas de flujo, curvas
integrales y trayectorias ortogonales; Flujo de Campos Vectoriales; La fauna de
los operadores vectoriales; Derivada direccional, diferencial total y
gradiente; Gradiente y flujo de campos escalares y vectoriale; Gradiente y coordenadas
curvilíneas; Divergencia y flujo en campos vectoriales; Divergencia como medida
de flujo; Divergencia y coordenadas curvilíneas; Rotores, líneas de torbellino
y Circulación; Líneas de torbellino; Circulación de un campo vectorial;
Rotores, velocidades angulares, coordenadas curvilíneas; Formulario de
Nabla dos veces;. Laplaciano campos escalares y vectoriales; Un ejemplo: el
campo de aceleraciones de un fluido; Integrales y Campos Vectoriales
Integrales de línea y superficie; Campos Vectoriales y Teoremas integrales; Ley
de Gauss y Campo Eléctrico; Discontinuidades y densidades superficiales de
carga; Teoremas de Green;Teorema de Stokes; Teorema de Stokes y Fuerzas
Conservativas; Teorema de Stokes y discontinuidades del campo vectorial
·
Transformaciones
Lineales Matrices, Determinantes, Autovalores y Autovectores
(PDF, 60 pags, 450KBytes)
Contenido: Operadores Lineales; Espacio
Vectorial de Operadores Lineales; Composición de Operadores Lineales;
Proyectores; Espacio Nulo e Imagen; Operadores Biyectivos e Inversos;
Operadores Hermíticos Conjugados; Operadores Unitarios; Representación Matricial
de Operadores; Bases y Representación Matricial de Operadores; Algebra de
Matrices; Representación Diagonal; Sistemas de Ecuaciones lineales; Operadores
Hermíticos; Inversa de una matriz; Cambio de Bases para vectores; Traza de Operadores;
Invariancia de la Traza; Propiedades de la Traza; Diferenciación de Operadores;
Reglas de Diferenciación de Operadores Lineales; La Fórmula de Glauber; Un Zoológico de Matrices
Cuadradas; La matriz nula; Diagonal a Bloques; Triangular superior e
inferior; Matriz singular; Matriz de cofactores; Matriz Adjunta; Un Paréntesis
Determinante; Definición; Propiedades Determinantes; Autovalores y
Autovectores de un operador; El polinomio característico; Primero los
autovalores, luego los autovectores; Autovalores y Autovectores de Matrices Importantes;
Autovalores y Autovectores de Matrices Similares; Autovalores y Autovectores de
Matrices Hermíticas; Autovalores y Autovectores de Matrices Unitarias; Conjunto Completo de
Observables que conmutan
Tareas
· Tarea 1 (Vectores Cartesianos 1) Fecha de entrega martes 25 marzo
· Tarea 2 (Vectores Cartesianos 1) Fecha
de entrega Jueves 27 marzo
· Tarea 3 (Grupos y Espacios Lineales) Fecha de Entrega: 15 de Abril
· Tarea 4 (Grupos y Espacios Lineales)
Fecha de Entrega: 25 de Abril
· Tarea 5
(Tensores e Indices) Fecha de entrega
· Tarea 6 (Coordenadas Curvilíneas) Fecha de
entrega
·
Tarea
7 (Análisis Vectorial) Fecha de entrega
· Evaluaciones
o Tareas 20%
o 4 Parciales 20%
· Soluciones a los
Parciales
· Enlaces de interés
o Cálculo en varias Variables y Análisis Vectorial. Jeff
Knisley, (East Tennessee State University)
o NOTAS DE ALGEBRA LINEAL A. Ibort y M.A.
Rodríguez (Universidad Complutense de Madrid, España)
o La página de mi amigo Jaume que si sabe Matemáticas
(Universidad de las Islas Baleares, España)
o Tai L. Chow Mathematical Methods for Physicist: a
Concise Introduction (Cambridge Univ Press)
o Feynman Lectures on Physics Complete Volumes 1,2,3
· Lecturas de Interés
o Grupos Cristalográficos Planos Francisco Rivero Mendoza
(Universidad de Los Andes, Mérida)
o Hablando de Relatividad Hector Rago (Universidad
de Los Andes, Mérida).
o Ruptura
Imposible: Variaciones, reflexiones e interrogaciones sobre la física y las
matemáticas Hector Rago (Universidad de Los Andes, Mérida).
· Algunos Enlaces de
evaluación del personal docente
o Normativa de la Universidad de Sevilla
o
Experiencia, normas y comentarios de evaluación
docente en España