Física (plan 2002) 2022-2

Sexto Semestre, Mecánica Analítica

Dado que la modalidad del curso se pidió indistinta, aprovecharemos el primer mes de clases virtuales (dictado por el Consejo Técnico) para discutir con los alumnos inscritos si es deseable y viable pasar a un esquema híbrido. El temario y bibliografía se encuentran al final de la presentación.

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Se colaboró con anterioridad con el Dr. Fermín Viniegra en la creación y edición de videos con el material de la clase. Creemos que su uso, junto con lecturas y la discusión en clase, ayudó a la comprensión de los temas por lo que proponemos el siguiente esquima:

• Google Classroom: 7prmwlk

• Videoconferencias en Zoom
  Se compartirá el enlace por Classroom 10 minutos antes de la primera clase

• Primera clase: Lunes 14 de febrero a las8:00 am

• Dos días de clases síncronas y un día con material asíncronopara que el alumnado vea los videos y consulten las referencias
  El diseño del curso presupone que el alumnado sí empleo el tiempo de la clase asíncrona para ver los videos y leer las referencias por lo que esto se puede modificar si el grupo no realiza dichas actividades

• Las clases se graban y comparten con el grupo
  En caso de que se implemente un esquema hibrido más adelante, se intentará transmitir la sesión, y en el peor de los casos, se grabará y compartirá

• Evaluación propuesta(Explicación de cada rubro, más abajo)
  Tareas en equipo …………………………….……. 60 %
  Preguntas conceptuales (Google Forms) …….. 15 %
  Evaluación indivdual (Mini-examenes) ………... 25 %

• Cada uno de los tres rubros de evaluación debe tener una calificación aprobatoria.
  Si se reprueba un rubro, la opción es una reposición oral (para las preguntas conceptuales y las evaluaciones individuales) y una escrita (para las tareas grupales).
  Las reposiciones incluyen los temas donde se obtuvo menor calificación sin embargo pueden contener preguntas de todo el temario visto.
  Si se rerpueban dos rubros, el alumno o alumna deben realizar un examen final escrito.

• Se consideran todas las cifras de las evaluaciones y el redondeo (a una cifra significativa) se hace hasta la calificación final.
  El criterio para el redondeo es de cifra en cifra de la nota dada por GoogleClassroom
  Un dígito >= 5 hace que la siguiente cifra aumente

Tareas en equipo

1. Los equipos para las primeras tres (3) tareas serán hechos por los docentes, después se dará la opción a los alumnos a crear los propios o dejarlo en manos de los docentes nuevamente.

2. Los equipos serán conformados por cuatro (4) personas.

3. Las tareas tienen, en promedio, ocho (8) ejercicios, de tal forma que cada integrante del equipo realice dos (2) de estos.

4. Al resolver todos los ejercicios de las tareas correctamente se suman 110 pts, que corresponden al 85 % de la calificación de la tarea

5. La participación es parte de la evaluación (15% de la evaluación de la tarea) , por lo que la comunicación de los alumnos para esta actividad será mediante un servidor en Discord mediado por los docentes.
   Si se pasa a un esquema híbrido, esta condición puede cambiar.

6. La calificación total de la tarea se obtiene mediante la siguiente fórmula:
   (0.85 * Puntos obtenidos ) + 15 <= 108.5

7. La entrega de las tareas es, en promedio, diez (10) dias después de asignada.

8. La tarea puede entregarse a computadora o a mano — pero no mezclando estos formatos, es decir, toda la tarea se entrega a computadora, o toda a mano (no importa que la letra sea de distintas personas). Para ambos formatos de entrega se debe tener un lenguaje, redacción y notación homogéneas, dado que es una muestra del trabajo colaborativo; por lo que inconsistencias en esta parte pueden reducir los puntos de participación en equipo.

9. Aunque la tarea es en equipo, la entrega es individual y será mediante Classroom subiendo un PDF de la tarea.
   Si se migra a un esquima híbrido, se podrá entregar en físico pero el alumnado deberá hacer una entrega en Classroom pues ahí se gestionarán las calificaciones

10. La retroalimentación/correcciones de la tarea serán por Classroom.
    A cada itegrante del equipo se le compartirá una compia de su entrega comentada por los ayudantes mediante un enlace de Google Drive.

Preguntas conceptuales

1. Encuestas en Google Forms de cinco (5) preguntas.

2. Se publicarán después de dar por concluido un tema.

3. El alumnado tendrá al menos36 horas para contestar las encuestas.

4. Se resolverán dudas de estas encuestas una vez terminado el periodo designado para contestarlas.

Evaluación individual

1. Ejercicio a resolver entre 15 y 20 minutos.

2. Hay una evaluación individual por cada tarea entregada.

3. Autoevaluación:
   Se compartirá la solución y con base en ésta y en el procedimiento y resultados obtenidos, cada alumno o alumna tendrá tres opciones: 0pts, 1/2 pts, 1 pt.

4. La aplicación de estas evaluaciones se discutirá el primer día pero éstas son unas propuestas:

• Durante la clase asíncrona: Se publica de el ejercicio, en un intervalo de tiempo se hacen las entregas, se sube la solución, y el alumno se evalúa en forma de comentario en la entrega

• Durante la clase síncrona (virtual): Mismo procedimiento; se inicia el proceso a mitad de la clase

• Durante la clase síncrona (presencial): Mismo procedimiento; se inicia el proceso a mitad de la clase y la entrega no es mediante PDF, sino en físico.

5. Los alumnos que tengan problemas o inconvenientes para estas evaluaciones síncronas deben comunicarse directamente con los docentes.

Temario propuesto

1. Mecánica Newtoniana
   (Repaso / Máximo tres sesiones)

   1. Los modelos físicos y su contexto

   2. Leyes de Newton

   3. Sistemas de N cuerpos

   4. Sistemas no inerciales

2. Mecánica Lagrangiana

   1. Principio de D’Alembert

   2. Espacio de configuraciones

   3. Ecuaciones de Lagrange y el Lagrangiano

   4. Principio de Hamilton

3. Mecánica Hamiltoniana

   1. Leyes de conservación (I)

   2. El Hamiltoniano

   3. Transformaciones de Legendre

   4. Ecuaciones de Hamilton

   5. El espacio fase

4. Temas de interés en la Mecánica

   1. Campo central: Kepler

   2. Cuerpo rígido: El trompo

      1. Tensor de inercia

      2. Ángulo de Euler

5. Transformaciones Canónicas

   1. La función generadora

   2. Transformaciones infinitesimales

   3. Los parentesis de Poisson

   4. Teorema de Liouville

   5. Leyes de conservación (II)

6. Formulación de Hamilton – Jacobi

   1. La ecuacipon de Hamilton – Jacobi

   2. Método de separación de variables

   3. Variables de ángulo – acción

Bibliografía

La bibliografía se proporcionará a los estudiantes

1. John Safko, Herbert Goldstein, Charles Poole. Classical Mechanics.3rd. Addison Wesley, 2000.

2. Eugene J. Saletan & Jorge V. José. Classical Dynamics: A Contemporary Approach. 1st. Cambridge University Press, 1998.

3. Nolting, Wolfgang. Theoretical Physics 2: Analytical Mechanics. Springer, 2016.

4. Fermín Alberto Viniegra Heberlein. Mecánica Libro 2. Ciudad de México, México: Las Prensas de Ciencias, 2008.

5. Fermín Alberto Viniegra Heberlein. Mecánica Libro 3. Ciudad de México, México: Las Prensas de Ciencias, 2009.

6. Tai L. Chow. Classical Mechanics. 2nd. CRC Press, 2013.

7. Joseph D. Romano, Matthew J. Benacquista. Classical Mechanics. Springer 2018

8. E. M. Lifshitz & L. D. LandauFísica Teórica Volumen 1: Mecánica. 2a. Reverté