Física (plan 2002) 2018-1

Segundo Semestre, Laboratorio de Mecánica

Objetivo: Este curso es el primer laboratorio de la carrera de Física de la Facultad de Ciencias. Por tanto, uno de sus objetivos consiste en introducir al alumno al campo de la física experimental. El alumno deberá aprender los conceptos básicos sobre medición y estimación de incertidumbre de cantidades físicas, así como su correcta representación, análisis e interpretación. Así mismo, deberá conocer los principios de funcionamiento y utilización del equipo que cuenta el laboratorio.

Al mismo tiempo, el estudiante profundizará y consolidará su conocimiento sobre los conceptos fundamentales en Mecánica Clásica a través del diseño, realización e interpretación de experimentos.

Requisitos: Física Contemporánea, Cálculo Diferencial e Integral I, Geometría Analítica I y Álgebra.

Evaluación: Prácticas 70%, Ejercicios 30% - Las prácticas y ejercicios se realizarán en forma individual.

Selección de alumnos: Por motivos de espacio, el laboratorio sólo admite 18 alumnos. En el caso en el que se presenten más estudiantes la selección se realizará por medio de un sorteo al azar.

TEMARIO

Durante el curso se cubrirán los siguientes tópicos:

1. Introducción al curso.

• ¿Qué es medir?
• Error en la medición de cantidades físicas.
• Incertidumbres y su propagación.
• Cifras significativas
• Representación y análisis de datos experimentales.
• Escritura de un reporte científico.

2. Medición de cantidades físicas básicas.

• Distancia, tiempo, masa, volumen y densidad

3. Cinemática.

• Velocidad y aceleración.
• Movimiento rectilíneo.
• Movimiento circular: aceleración angular.

4. Dinámica.

• Primera ley de Newton.
• Conservación del momento lineal.
• Segunda y tercera leyes de Newton: Fuerza.
• Fuerza gravitacional.
• Conservación del momento angular.
• Fricción.
• Dinámica de sistemas de varias partículas.

5. Trabajo y energía.

• Trabajo
• Energía cinética y energía potencial: conservación de la energía.
• Fuerzas no conservativas y disipación de la energía.

6. Oscilaciones.

• Oscilaciones pequeñas: el péndulo simple.
• Oscilaciones lineales y torcionales.
• Caos: el doble péndulo.

Bibliografía:

• D. C. Baird, 1995, Experimentación: una introducción a la teoría de mediciones y al diseño de experimentos, Prentice-Hall Hispanoamericana.
• B. Oda Noda, 1997, Introducción al Análisis Gráfico de Datos experimentales, editado por la Facultad de Ciencias, UNAM, México.
• E. Rabinowicz, 1970, An introduction to experimentation, Addison-Wesley Publishing Company.
• D. Halliday, R. Resnick, J. Walker, 2013, Fundamentals of Physics, 10th edition, Wiley.

Material complementario:

• C. B. Daish, D. H. Fender, 1970, Experimental Physics, 2nd Edition, Hodder and Stoughton.
• C. N. Wall, R. B. Levine, F. E. Christensen, 1972, Physics Laboratory Manual, 3rd Edition, Prentice-Hall.
• R. P. Feynman, R. B. Leighton, M. Sands, 2011, The Feynman Lectures in Physics, Volume 1, Basic Books.