Física (plan 2002) 2012-2

Segundo Semestre, Laboratorio de Mecánica

CUPO MÁXIMO 18 ALUMNOS

El objetivo del curso es que el estudiante sea capaz resolver problemas de mecánica clásica de manera experimental.

Objetivos específicos: El estudiante al finalizar el curso deberá

• Identificar las variables involucradas en los problemas planteados.
• Plantear las hipótesis pertinentes.
• Seleccionar el equipo adecuado.
• Diseñar un dispositivo experimental que permita encontrar la solución.
• Manejar adecuadamente el equipo existente en el laboratorio.
• Encontrar la relación funcional entre variables.
• Calcular e informar la incertidumbre en las mediciones y los resultados correctamente.
• Graficar correctamente las variables involucradas en el problema
• Establecer el intervalo de validez del modelo.
• Explicar oral y por escrito los resultados obtenidos y las discrepancias entre sus resultados y los valores esperados por las hipótesis planteadas
• Elaborar el informe escrito para los experimentos realizados

METODOLOGÍA EXPERIMENTAL

1. CONCEPTOS BÁSICOS

1. Método Científico Experimental
2. Seguridad en el laboratorio
3. Mediciones: Mediciones directas e indirectas.
4. Incertidumbres de medición: Cifras significativas, determinación de incertidumbres.
5. Conceptos básicos de estadística.
6. Incertidumbres tipo A y tipo B
7. Propagación de incertidumbres.

2. RELACIONES LINEALES.

1. Relaciones directamente proporcionales.
2. Análisis dimensional
3. Elaboración de gráficos.
4. Análisis gráfico.
5. Ajuste lineal por mínimos cuadrados
6. Graficación con Excel.

3. RELACIONES DE POTENCIALES.

1. Relación potencial.
2. Gráfica potencial
3. Cambio de variable.
4. Graficas de logaritmos
5. Graficas en papel logarítmico.

4. RELACIONES EXPONENCIALES.

1.Relación exponencial

2.Grafica exponencial.

3.Gráficas semilogaritmicas.

4.Graficas en papel semilogarítmico

I. ACTIVIDADES EXPERIMENTALES INICIALES

• Experiencias de Mediciones directas y asignación de incertidumbres.
• Mediciones indirectas: ¿Cuál es la relación masa-volumen para objetos sólidos?
• ¿Cuál es el periodo de un péndulo simple?
• Movimiento rectilíneo uniforme
• Ley de Hooke: ¿Cuál es la relación entre la fuerza aplicada y el alargamiento sobre un resorte, un elástico y una liga?
• Movimiento rectilíneo uniforme.
• 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?
• Péndulo: ¿Cuál es la relación entre el periodo de un péndulo “simple” y su longitud?
• Caída libre.
• Obtener una relación entre la tensión de un hilo, que soporta un determinado peso, y el ángulo de enrollamiento alrededor de un tubo

II. EXPERIMENTOS DE TEMAS LIBRES DE MECÁNICA.

Experimentos diversos, propuestos por el profesor y/o los estudiantes: Dinámica, Energía, Momento lineal, Leyes de conservación, Cuerpo rígido, Movimientos periódicos, entre otros

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. http://mecanica.fciencias.unam.mx
4. Squires G. L. Practical physics (third edition). Cambridge University Press (1991).
5. Oda Noda, Berta. Introducción al análisis gráfico de datos experimentales. 2ª edición. Coordinación de Servicios Editoriales, Facultad de Ciencias, UNAM.
6. Miranda Martín del Campo J. Evaluación de la incertidumbre en datos experimentales. Universidad Nacional Autónoma de México. Instituto de Física. Departamento de Física Experimental. (2000).
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. Taylor, J.R., 1997, An introduction to error analysis: The study of uncertainties in physical measurements, 2a edición, ed. University Science Books, USA.

EVALUACION

La evaluación de los estudiantes considera el cumplimiento de los objetivos del curso. Será a lo largo de todo el semestre, considerando el trabajo individual y el trabajo por equipo

Asistencia obligatoria (mínimo 80%)

10% Examen

20% Tareas

30% Bitácora individual y actualizada

30% Informes de experimentos

10% Experimento libre

El cupo máximo para mi curso es de 18 estudiantes.

La forma de trabajo es de práctica experimental, para los estudiantes. Existirán algunas sesiones donde se imparta una hora de teoría.

Los estudiantes formaran 6 equipos de tres estudiantes cada uno. Sin embargo deberá considerarse que en algunas ocasiones, por déficit en el número de equipo instrumental o materiales con el que cuenta el laboratorio, solo podrán trabajar 2 o 3 equipos.