Guía docente de Sistemas Dinámicos y Mecánica (M53/56/4/19)

Curso 2024/2025
Fecha de aprobación por la Comisión Académica 18/07/2024

Máster

Máster Universitario en Física y Matemáticas - Fisymat

Módulo

Módulo III: Métodos y Modelos Matemáticos en Ciencia e Ingeniería

Rama

Ciencias

Centro Responsable del título

International School for Postgraduate Studies

Semestre

Primero

Créditos

6

Tipo

Optativa

Tipo de enseñanza

Presencial

Profesorado

  • Rafael Ortega Ríos
  • Antonio Jesús Ureña Alcázar

Tutorías

Rafael Ortega Ríos

Email
  • Primer semestre
    • Lunes 10:00 a 13:00
    • Martes 10:00 a 13:00
  • Segundo semestre
    • Lunes 17:00 a 20:00
    • Martes 17:00 a 20:00

Antonio Jesús Ureña Alcázar

Email
No hay tutorías asignadas para el curso académico.

Breve descripción de contenidos (Según memoria de verificación del Máster)

Sistemas Hamiltonianos. Problema de los N cuerpos. Transformaciones canónicas. Sistemas integrables y variables de acción-ángulo. Las coordenadas de Delaunay para el problema de Kepler. Teoría KAM. Medidas invariantes. Recurrencia en el problema restringido de tres cuerpos. Teoremas ergódicos. Flujos, secciones transversales y ecuaciones en diferencias. Dinámica en el entorno de un punto de equilibrio. Variedades invariantes. Estabilidad. Puntos homoclinos y herraduras

Prerrequisitos y/o Recomendaciones

Conocimientos básicos de Algebra Lineal y Cálculo Infinitesimal

Competencias

Competencias Básicas

  • CB6. Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación.
  • CB7. Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio.
  • CB8. Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios.
  • CB9. Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades.
  • CB10. Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.

Resultados de aprendizaje (Objetivos)

Una visión integrada entre la teoría matemática de los sistemas dinámicos y la mecánica clásica.
Un desarrollo coherente de la teoría de sistemas Hamiltonianos.
Una colección de herramientas matemáticas útiles (para físicos).
El punto de vista de la mecánica en la interpretación de resultados conocidos (para matemáticos).

Programa de contenidos Teóricos y Prácticos

Teórico

1. Sistemas Hamiltonianos. Ejemplos. Integrales primeras y corchete de Poisson.  Problema de los N cuerpos. Transformaciones canónicas. Sistemas integrables y variables de acción-ángulo. Teoría KAM. 

2. Medidas invariantes. Teorema de recurrencia de Poincaré. Recurrencia en el problema restringido de tres cuerpos.

Bibliografía

Bibliografía fundamental

V.I. Arnold, Métodos matemáticos de la Mecánica Clásica, Edit. Mir, 1997

D.K. Arrowsmith, C.M. Place, An introduction to Dynamical Systems, Cambridge Univ. Press, 1990

K.R. Meyer, G.R. Hall, D. Offin, Introduction to Hamiltonian Dynamical Systems and the N-Body Problem, Springer, 2009

J. Moser, E.J. Zehnder, Notes on Dynamical Systems, American Mathematical Society, 2005

C. Siegel, J. Moser, Lectures on Celestial Mechanics, Springer 1971

Enlaces recomendados

Metodología docente

Evaluación (instrumentos de evaluación, criterios de evaluación y porcentaje sobre la calificación final.)

Evaluación Ordinaria

Alternativa 1:

  • Exposición oral y defensa de un tema elegido libremente y relacionado con los contenidos del curso: hasta el 100% de la calificación.
  • Asistencia y participación en clase: hasta el 20% de la calificación.

Alternativa 2:

  • Examen oral de los contenidos del curso: hasta el 100% de la calificación.
  • Asistencia y participación en clase: hasta el 20% de la calificación.

Evaluación Extraordinaria

Examen oral de los contenidos del curso: hasta el 100% de la calificación.

Evaluación única final

Examen oral de los contenidos del curso: hasta el 100% de la calificación.

Información adicional