Física (plan 2002) 2021-2

Segundo Semestre, Mecánica Vectorial

MECÁNICA

SEGUNDO SEMESTRE

Profesor: Dr. Hugo Alberto Lara García (hugo.lara@fisica.unam.mx)

Profesor: Melissa Méndez Galván (mmg@ciencias.unam.mx)

Ayudante: Claudia Elizabeth Peña Mata (claudia.e.p.m@ciencias.unam.mx)

LINEAMIENTOS

•Clase virtual, empleando notas y apuntes para cada tema.

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•Plataforma: Zoom

• Unirse a la reunión Zoom

https://cuaed-unam.zoom.us/j/8757245377?pwd=Nmd3bmkyZXJyd0tYL2hhUnJuMU1BUT09

ID de reunión: 875 724 5377

Código de acceso: mecanica

•Horario: lunes, martes y jueves de 14:00 a 16:00

OBJETIVOS

Se busca que el alumno inicie y profundice en el conocimiento de la mecánica clásica, empleando herramientas matemáticas que permitan dar un enfoque más formal a la materia.

TEMARIO

UNIDAD 1. (32 hrs).

1. INTRODUCCIÓN 2 hrs.

El objeto de estudio de la mecánica. Variables básicas de descripción en la mecánica. Sistemas de unidades. Medición y características de procedimientos de medición: distancias, ángulos, tiempo y masa.

1.1 VECTORES 4 hrs.

Álgebra vectorial: operaciones con vectores.

1.2 CINEMÁTICA 12 hrs.

Movimiento rectilíneo y representación vectorial: velocidad y aceleración. Movimiento curvilíneo: velocidad y aceleración. Movimiento de aceleración constante. Componentes tangenciales y normales de la aceleración. Movimiento circular: aceleración angular. Movimiento curvilíneo general.

1.3 DINÁMICA DE UNA PARTÍCULA 14 hrs.

Leyes de Newton. Principio de conservación del momento lineal. Fuerza. Fricción. Sistemas de masa variable. Momento angular y torca. Fuerzas centrales.

UNIDAD 2. (26 hrs).

2.1 RELATIVIDAD GALILEANA 12 hrs.

Velocidad relativa. Movimiento traslacional relativo uniforme. Movimiento rotacional relativo uniforme. Movimiento relativo a la Tierra.

2.2 TRABAJO Y ENERGÍA 14 hrs.

Trabajo. Potencia. Energía cinética y potencial. Potencial Trabajo de una fuerza constante en magnitud y dirección. Conservación de energía de una partícula. Conservación en el trabajo mecánico. Movimiento bajo fuerzas conservativas. Fuerzas no conservativas, disipación de energía.

UNIDAD 3. (22 hrs).

3.1 DINÁMICA DE UN SISTEMA DE PARTÍCULAS 12 hrs.

Masa total, momento total y centro de masa. Movimiento del centro de masa de un sistema de partículas. Masa reducida. Momento angular de un sistema de partículas. Energía cinética de un sistema de partículas. Conservación de energía de un sistema de partículas.

3.2. DINÁMICA DEL CUERPO RÍGIDO 10 hrs.

Momento angular de un cuerpo rígido. Momento de inercia. Movimiento para la rotación de un cuerpo rígido. Energía cinética de rotación. Movimiento giroscópico.

UNIDAD 4. (18 hrs).

4.1. MOVIMIENTO OSCILATORIO 8 hrs.

Oscilador armónico simple. Péndulos simple y compuesto. Superposición de dos movimientos armónicos simples.

4.2 INTERACCIÓN GRAVITATORIA 10 hrs.

Gravedad. Ley gravitacional de Newton. Fuerza gravitacional de una masa esférica. Masa inercial y gravitacional. Energía potencial gravitacional. Movimiento bajo la fuerza gravitacional. Leyes de Kepler. Principio de equivalencia

EVALUACIÓN

•Examen al final de cada unidad (Cuatro exámenes en total, 60% calificación total)

•Una tarea por unidad (Cuatro tareas en total, 40% calificación total)

•Reposición de exámenes o examen final

BIBLIOGRAFÍA

• Halliday, Resnick, Walker. Fundamentos de Física. Vol. I, 8ª. Edición, Grupo Editorial Patria (2011).

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

• Douglas Giancoli, Physics for Scientists & Engineers, 3rd edition, Prentice Hall, (2000).

• Kittel, Ch, Knight, W. D., and Ruderman, M. A., Mecánica, Berkeley physics course, Volumen 1, Reverté, (1989).

• Ohanian, H.C. y J.T. Markert, Física para ingeniería y ciencias, Vol. 1. Mc Graw Hill-Interamericana, 3ª edición. México, (2009).

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

• 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).