Física (plan 2002) 2012-2

Segundo Semestre, Mecánica Vectorial

MECÁNICA VECTORIAL (2012-2: enero 30 a mayo 25 del 2012)

GRUPO: 8035SALÓN:

HORARIO DE CLASES: Lunes, Miércoles y Viernes de 8:00 a 10:00

PROFESORES: Jorge Barojas Weber y Miguel Cuauhtli Martínez Guerrero

AYUDANTE: Manuel Martínez Jiménez

TEMARIO (http://www.fciencias.unam.mx/estudiosProfesionales/asignaturas/0228.pdf)

Durante el curso se desarrollarán temas semanales según el enfoque de contextualización, el cual consiste en la presentación de una situación problematizadora, seguida de preguntas generadoras cuyas soluciones se abordan mediante actividades de aprendizaje y de evaluación. Los capítulos del temario se cubrirán en un orden diferente al indicado en el temario oficial y se referirán, respectivamente, al contexto del deporte (12 semanas) y al contexto de un viaje interplanetario (4 semanas).

SECCIÓN I (12 SEMANAS): contexto del deporte

I. A.CINEMÁTICA (3 semanas):

T1: Posiciones, desplazamientos, velocidades y aceleraciones en D1 y D2 (sistemas de referencia)

T2: Posiciones, velocidades: trayectorias rectilíneas y parabólicas en D2 (notación vectorial)

T3: Alcances, encuentros y movimientos relativos en D3

I. B. DINÁMICA Y LEYES DE CONSERVACIÓN (3 semanas):

T4: Dinámica de una partícula; trabajo y energía

T5: Sistemas de partículas

T6: Leyes de conservación en la traslación

I.C. OSCILACIONES Y CUERPO RÍGIDO (6 semanas):

T7: Cinemática del cuerpo rígido

T8: Dinámica del cuerpo rígido

T9: Leyes de conservación en la rotación

T10: Combinación de traslación y rotación

T11: Movimientos de oscilación en péndulos simples y compuestos

T12: Representación de movimientos de oscilación en el espacio fase

SECCIÓN II (4 SEMANAS): contexto de un viaje interplanetario

II.A. GRAVITACIÓN Y VIAJE ESPACIAL (4 semanas):

T13: Gravitación universal y leyes de Kepler

T14: Movimiento con masa variable

T15: Momentos para el despegue, descenso y regreso de la nave

T16: Consumo de energía durante el viaje

SECCIÓN III (1 SEMANA- de exámenes): presentación de productos contextualizados, consistentes en documentos que los alumnos habrán de someter a su publicación.

El tipo de producto que se presentará en la sección III podrá pertenecer a alguna de las siguientes categorías: (1) un ensayo derivado del análisis de dos libros de la colección del FCE; (2) un cuento científico según la convocatoria correspondiente, o (3) una serie de notas para ser integradas a la enciclopedia Cienciorama en temas que podrán desarrollar aspectos contemporáneos de la ciencia, destacando elementos básicos del conocimiento, incluyendo revisiones actuales y resultados nuevos de investigación.

Referencias

(1)http://www.lacienciaparatodos.mx/imagenes/convocatoria.pdf

(2)http://www.icyt. df.doc.mx/convocatoria-cuarto-concurso-de-cuentos-infantiles

(3) http://www.cienciorama.unam.mx

OBJETIVOS DEL CURSO

El curso tiene dos objetivos generales que se irán desarrollando gradualmente:

(1)Desarrollo conceptual y aplicaciones de la mecánica newtoniana para construir modelos físicos que expliquen eventos que suelen presentarse en contextos conocidos, ya sea de deportes o de un viaje interplanetario.

(2)Invención de universos alternativos en donde se propongan mecánicas newtonianas modificadas que permitan explicar de manera viable sucesos que implican modelos que desafían la física convencional en juegos o historias imaginarias.

Estos dos objetivos irán buscando desarrollar tres modos de utilizar las leyes de Newton, según el proceso que sea dominante en ellos:

Deducción: dadas las fuerzas que actúan sobre un cuerpo, hacer cálculos predictivos de sus movimientos.

Inducción: dada la descripción del movimiento, inferir las fuerzas que lo producen y explicar el tipo de interacciones que se presentan.

Descubrimiento: dada la ley de las fuerzas, obtener información acerca de propiedades desconocidas de los cuerpos y presentar explicaciones plausibles de conceptos tales como masa,….

ORGANIZACIÓN DEL CURSO

Curso que implica 6 horas de sesiones semanales en clase y de 6 a 8 horas de trabajo extraclase, de acuerdo con la siguiente distribución por sesiones:

Sesión 1- LUNES (2 horas de 8:00 a 10:00): Evaluación del tema semanal

·Entrega de la tarea para tener derecho a presentar el examen semanal

·Examen semanal de quince minutos (dos preguntas con cuatro posibles respuestas correctas, a escoger una, explicando las razones de tal selección)

·Discusión de las opciones de respuesta a cada pregunta

·Discusión de la situación problematizadora y las preguntas generadoras del nuevo tema semanal y recomendaciones para su estudio

MARTES-TRABAJO EXTRACLASE (2 horas):

·Solución de ejercicios

·Análisis de simulaciones computacionales y videos

·Estudio de textos de referencia

·Planteamiento y aclaración de dudas vía el blog del curso

Sesión 2 - MIÉRCOLES (2 horas de 8:00 a 10:00): Discusión del tema semanal

·Entrega de los ejercicios resueltos

·Desarrollo de ejercicios correspondientes al tema semanal

·Sugerencias para la elaboración y solución de problemas inventados

JUEVES-TRABAJO EXTRACLASE (2 horas):

·Estudio de textos de referencia

·Solución de ejercicios

·Trabajo en la redacción de un problema inventado y en su solución

·Planteamiento y aclaración de dudas vía el blog del curso

Sesión 3- VIERNES (2 horas de 8:00 a 10:00): Taller de problemas

·Entrega de los ejercicios resueltos

·Entrega de los problemas inventados resueltos del tema semanal

·Discusión en clase de una selección de los problemas inventados y sus soluciones

·Recomendaciones para el trabajo en la solución de los problemas de tarea

SÁBADO-DOMINGO-TRABAJO EXTRACLASE (2 a 4 horas):

·Estudio de textos de referencia

·Trabajo en la solución de los problemas de tarea

·Planteamiento y aclaración de dudas vía el blog del curso

OBSERVACIONES

En las semanas 5, 11 y 17, el examen semanal se transformará en un examen parcial con duración de una hora y abarcará la sección del temario correspondiente. En el período de exámenes habrá un examen de reposición que permitirá reemplazar la calificación más baja en los exámenes parciales previos.

Todo alumno inscrito en el curso deberá tener acceso a una computadora con conexión a Internet y una dirección electrónica, así como participar activamente en las discusiones en la página del curso.

En la página <…..> aparecerá toda la información relativa al curso, específicamente respecto de cada tema semanal: ejercicios con actividades de aprendizaje y de evaluación, problemas de tarea, y referencias. Además, se incluirá una sección para el planteamiento y discusión de dudas, las cual estará a cargo del ayudante, quien calificará los problemas de tarea y comentará sus soluciones en la página del curso. Los profesores calificarán los exámenes semanales y parciales, así como los problemas inventados con sus soluciones y el proyecto final en donde cada alumno planteará y desarrollará su contexto mediante un producto que podrá ser sometido a publicación.

CRITERIO DE CALIFICACIÓN

Exámenes semanales (10 puntos)

Exámenes parciales (25 puntos)

Ejercicios (15 puntos)

Tareas (25 puntos)

Problemas inventados (15 puntos)

Proyecto final (10 puntos)

Bibliografía básica

Alonso, M., Finn, J.E., 1995, Física, Addison Wesley, Iberoamericana, México.

Halliday, D., Resnick, R., Walker, J., 1997, Fundamentals of physics, fifth edition, John Wiley, N.Y., USA.

Kittel, C., Knight, W.D., Ruderman, M.A., Berkeley Physics Course, Vol. 1: Mechanics, McGrawHill, USA.

Bibliografía complementaria

Feynman, R.P., Leighton, R.B., Sands, M., 1987, The Feynman lectures on physics, Vol. 1, AddisonWesley, Read., Mass., USA.

Braun, Eliezer, Física 1: Mecánica, Editorial Trillas, México

Viniegra Fermin, 2007, Mecánica Libro I, Facultad de Ciencias, UNAM, Temas de Física, México

French, A.P. 1971, Newtonian Mechanics, (M.I.T. Introductory Physics Series), W.W. Norton & Co.

Referencias en línea

Ángel Franco, Física con ordenador, http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/

Walter Levine, Mechanics, MIT Open Curse, http://ocw.mit.edu/courses/physics/8-01-physics-i-classical-mechanics-fall-1999/video-lectures/