Física (plan 2002) 2016-2

Segundo Semestre, Mecánica Vectorial

Técnicas didácticas

En este curso se seguirá el temario oficial para la materia de Mecánica Vectorial publicado por la Facultad de Ciencias UNAM. La metodología de enseñanza estará basada en las técnicas de Exposición Interactiva y Resolución de ejemplos y ejercicios.

Criterios de evaluación

Tareas...................................... 40%

Examen parcial 1................... 20%

Examen parcial 2................... 20%

Examen parcial 3................... 20%

*NO HAY EXAMEN FINAL, SE PUEDEN REPONER HASTA DOS EXÁMENES PARCIALES

Temario

1. INTRODUCCIÓN

1.1 El objeto de estudio de la mecánica.

1.2 Las variables básicas de descripción en la mecánica. Sistemas de unidades.

1.3 Medición de distancias pequeñas, medianas y grandes; medición de ángulos; medición de tiempos y masas.

1.4 Características generales de los procedimientos de medición; precisión, exactitud e incertidumbre experimental.

2. VECTORES

2.1 Álgebra vectorial.

2.2 Los vectores como lenguaje de la mecánica.

3. CINEMÁTICA

3.1 Movimiento rectilíneo: velocidad y aceleración.

3.2 Representación vectorial de la velocidad y la aceleración en movimiento rectilíneo.

3.3 Movimiento curvilíneo: velocidad y aceleración.

3.4 Movimiento bajo aceleración constante.

3.5 Componentes tangenciales y normales de la aceleración.

3.6 Movimiento circular: aceleración angular.

3.7 Movimiento curvilíneo general.

4. DINÁMICA DE UNA PARTÍCULA

4.1 La ley de la inercia. Primera ley de Newton.

4.2 Principio de conservación del momento lineal.

4.3 Segunda y tercera leyes de Newton: concepto de fuerza.

4.4 Fricción.

4.5 Sistemas de masa variable.

4.6 Momento angular y torca.

4.7 Fuerzas centrales.

5. RELATIVIDAD GALILEANA

5.1 Velocidad relativa.

5.2 Movimiento traslacional relativo uniforme.

5.3 Movimiento rotacional relativo uniforme.

5.4 Movimiento relativo a la Tierra.

6. TRABAJO Y ENERGÍA

6.1 Trabajo.

6.2 Potencia.

6.3 Energía cinética.

6.4 Trabajo de una fuerza constante en magnitud y dirección.

6.5 Energía potencial, concepto de potencial.

6.6 Conservación de energía de una partícula.

6.7 Conservación en el trabajo mecánico.

6.8 Movimiento bajo fuerzas conservativas.

6.9 Fuerzas no conservativas, disipación de energía.

7. DINÁMICA DE UN SISTEMA DE PARTÍCULAS

7.1 Definiciones de masa total, momento total y centro de masa.

7.2 Movimiento del centro de masa de un sistema de partículas.

7.3 Masa reducida.

7.4 Momento angular de un sistema de partículas.

7.5 Energía cinética de un sistema de partículas.

7.6 Conservación de energía de un sistema de partículas.

8. DINÁMICA DEL CUERPO RÍGIDO

8.1 Momento angular de un cuerpo rígido.

8.2 Cálculo del momento de inercia.

8.3 Ecuación de movimiento para la rotación de un cuerpo rígido.

8.4 Energía cinética de rotación.

8.5 Movimiento giroscópico

9. MOVIMIENTO OSCILATORIO

9.1 Cinemática y dinámica del oscilador armónico simple.

9.2 Péndulos simple y compuesto.

9.3 Superposición de dos movimientos armónicos simples (coherencia e incoherencia).

10. INTERACCIÓN GRAVITATORIA

10.1 Gravedad.

10.2 La ley gravitacional de Newton.

10.3 Fuerza gravitacional de una masa esférica.

10.4 Masas inercial y gravitacional.

10.5 Energía potencial gravitacional.

10.6 Movimiento general bajo la fuerza gravitacional.

10.7 Leyes de Kepler.

10.8 Principio de equivalencia

Bibliografía básica

• Alonso, M., Finn, J.E., Física, Addison Wesley Iberoamericana, México, (1999).

• Halliday, D., Resnick, R., Walker, J., Fundamentals of physics, 5th edition, John Wiley & Sons, Inc., N.Y., USA, (1997).

• Serway, R. A. y J. W. Jewett, Jr., Física (Volúmen I). 6ª edición, Thompson Complementaria, México, (2005).

Bibliografía complementaria

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

• Feynman, Richard P., Leighton, R. B. and Sands, M., The Feynman Lectures on Physics, Volume I: Mechanics, Radiation, and Heat, (1964).