Encabezado Facultad de Ciencias
presentacion

Presentación del grupo 8016 - 2010-2.

El Curso de Laboratorio de Mecánica (LM) es el primer curso de laboratorio de Física. En él se estudiaran los fundamentos de la metodología experimental aplicándola a la solución de problemas típicos de la mecánica clásica.

Como objetivos generales se pretende que el estudiante pueda Identificar las variables involucradas. Plantear las hipótesis pertinentes. Seleccionar el equipo adecuado. Diseñar un dispositivo experimental que permita encontrar la solución a los problemas planteados. Encontrar la relación funcional entre variables. Calcular e informar la incertidumbre en las mediciones y los resultados. Establecer el intervalo de validez del modelo. Establecer un principio físico. Manejar adecuadamente el equipo. Elaborar el informe escrito de los resultados del trabajo experimental.Por ser un curso de laboratorio, se requiere del estudiante una asistencia activa, colaboración con el equipo de trabajo, iniciativa en la propuesta de soluciones a los problemas que se presenten durante la experimentación, trabajo extraclase tanto para la investigación de antecedentes que permitan elaborar un proyecto, como para el procesado y análisis de datos que permitan elaborar la conclusión del trabajo.

La evaluación del curso considera los objetivos del mismo. Será continua, considerando el trabajo individual y por equipo, así como a la adquisición de conocimientos académicos.

PROGRAMA

OBJETIVO:Desarrollar la capacidad de investigación del estudiante en mecánica clásica.Aplicar la metodología experimental a la solución de problemas de mecánica.

Objetivos específicos:
  • Identificar las variables involucradas.
  • Plantear las hipótesis pertinentes.
  • Seleccionar el equipo adecuado.
  • Diseñar un dispositivo experimental que permita encontrar la solución.
  • Encontrar la relación funcional entre variables.
  • Calcular e informar la incertidumbre en las mediciones y los resultados.
  • Establecer el intervalo de validez del modelo.
  • Establecer un principio físico.
  • Manejar adecuadamente el equipo.
  • Elaborar el informe escrito.

I- METODOLOGÍA EXPERIMENTAL

1. CONCEPTOS BÁSICOS

  • Método Científico Experimental
  • Seguridad en el laboratorio
  • Mediciones: Mediciones directas e indirectas.
  • Incertidumbres de medición: Cifras significativas, determinación de incertidumbres.
  • Conceptos básicos de estadística.
  • Incertidumbres tipo A y tipo B
  • Propagación de incertidumbres.
2. RELACIONES LINEALES.
  • Relaciones directamente proporcionales.
  • Análisis dimensional
  • Elaboración de gráficos.
  • Análisis gráfico.
  • Ajuste lineal por mínimos cuadrados
  • Graficación con Excel.
  • Ajustes no lineales
  • Método de mínimos cuadrados.
3. RELACIONES DE POTENCIALES.
  • Relación potencial.
  • Gráfica potencial
  • Cambio de variable.
  • Graficas de logaritmos.
  • Graficas en papel logarítmico.
4. RELACIONES EXPONENCIALES.
  • Relación exponencial
  • Grafica exponencial.
  • Gráficas semilogaritmicas.
  • Graficas en papel semilogarítmico
ACTIVIDADES PROPUESTASMétodo Científico Experimental.Reglamento de trabajo y medidas de seguridad.Formato de la bitácora y del Informe científicoAE.1 Experiencias de Mediciones directas y asignación de incertidumbres.AE2. Mediciones indirectas: ¿Cuál es la relación masa-volumen para objetos sólidos?¿Cuál es el periodo de un péndulo simple?AE3. Movimiento rectilíneo uniformeAE4. Ley de Hooke: o ¿Cuál es la relación entre la fuerza aplicada y el alargamiento sobre un resorte, un elástico y una liga?AE5. Plano inclinado sin fricción: ¿Cuál es la relación entre la posición de un móvil y el tiempo sobre un plano inclinado sin fricción a un ángulo fijo? AE6. Péndulo: ¿Cuál es la relación entre el periodo de un péndulo “simple” y su longitud?AE7. Caída libre.AE8. ¿Cuál es la relación entre la tensión de un hilo, que soporta un determinado peso, y el ángulo de enrollamiento alrededor de un tubo?
II.- EXPERIMENTOS “LIBRES” DE TEMAS DE MECÁNICA.Experimentos diversos, propuestos por los estudiantes de acuerdo al programa de Mecánica Vectorial, que sean realizables con el equipo existente en el Laboratorio de Mecánica.
  • CINEMÁTICA EN EL PLANO
  • DINÁMICA DE PARTÍCULAS
  • ENERGÍA Y MOMENTUM LINEAL
  • CUERPO RÍGIDO
  • OSCILACIONES
BIBLIOGRAFÍA BÁSICA
  1. Baird, D. C. Experimentación: una introducción a la teoría de mediciones y al diseño experimental.. 2ª edición. Prentice-Hall Hispanoamericana. México (1995)
  2. Riveros H. y Rosas. Método científico aplicado a las ciencias experimentales. Ed. Trillas
  3. Squires G. L. Practical physics (third edition). Cambridge University Press (1991).
  4. Oda Noda, Berta. Introducción al análisis gráfico de datos experimentales. 2ª edición. Coordinación de Servicios Editoriales, Facultad de Ciencias, UNAM.
  5. Miranda Martín del Campo J. Evaluación de la incertidumbre en datos experimentales.niversidad Nacional Autónoma de México. Instituto de Física. Departamento de Física Experimental. (2000).
  6. Taylor, J.R., 1997, An introduction to error analysis: The study of uncertainties in physical measurements, 2a edición, ed. University Science Books, USA.
  7. Giamberardino V. Teoría de los errores. Editorial Reverté Venezolana, S. A. (1983).
  8. Bevington P. R. and Robinson D. K. Data reduction and error analysis for the physical science. (2ed edition).. McGraw-Hill, Inc.(1992).
  9. Beers, Y., Introduction to the theory of error. USA, Addison-Wesley Publishing Company
  10. http://mecanica.fciencias.unam.mx/

EVALUACION. En la evaluación del curso se consideran los objetivos del mismo. Será continua, tomando en cuenta el trabajo individual y por equipo. Estará referida, fundamentalmente al Trabajo experimental. Cuantificando los siguientes aspectos:

10% Asistencia con participación activa con un mínimo del 80% de las clases.

10% Exámenes (1 o 2).

10% Tareas.

40% Bitácora individual y actualizada.

30% Informes de experimentos, (2 individuales y el resto por equipo)

Grupo lleno.


A T E N T A M E N T E.

Patricia Avilés Mandujano

pram@comunidad.unam.mx

 


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