Física (plan 2002) 2023-2

Grupo 8078, 24 lugares. 10 alumnos.

 

Facultad de Ciencias UNAM

Laboratorio de Mecánica

Prof.: José Alejandro Jiménez Hernández, Alejandro.jmenez89@ciencias.unam.mx

Ayudante: Leopoldo Gómez Castillo, polo200026@gmail.com

Semestre 2023-2, Grupo: 8078

Horario: lunes-viernes, 07:00 a 10:00hrs

Objetivos:

Desarrollo de la capacidad de investigación del estudiante en mecánica clásica. Aprendizaje de los conceptos fundamentales del curso teórico correspondiente (Mecánica Vectorial), mediante experimentos. Conocimiento de los principios físicos del funcionamiento y manejo del equipo con que cuenta el laboratorio. Aprender a medir cantidades físicas (longitudes, tiempos, fuerzas, etc.), plantear experimentos y manejar los datos experimentales (errores, aproximaciones, gráficas, ajuste de curvas, etc.), utilizando calculadora y/o computadora personal (PC).

Evaluación del curso

Mediante los reportes escritos de los experimentos realizados, serán en forma individual o por equipo, se les indicará en tiempo y forma. Así mismo, en ocasiones exposición por equipos y un proyecto final. La escala de calificaciones es la siguiente:

a)La calificación final estará dada por:

Reportes 60%

Asistencia 10%

Practica libre 30%

b) Escala de calificaciones

6.0 ≤ 6 < 6.7

6.7 ≤ 7 < 7.7

7.7 ≤ 8 < 8.7

8.7 ≤ 9 < 9.7

9.7 ≤ 10

Temario

Desarrollo de la capacidad de investigación del estudiante en mecánica clásica. Aprendizaje de los conceptos fundamentales del curso teórico correspondiente (Mecánica Vectorial), mediante experimentos. Conocimiento de los principios físicos del funcionamiento y manejo del equipo con que cuenta el laboratorio. Aprender a medir cantidades físicas (longitudes, tiempos, fuerzas, etc.), plantear experimentos y manejar los datos experimentales (errores, aproximaciones, gráficas, ajuste de curvas, etc.), utilizando calculadora y/o computadora personal (PC).

Metodología de la enseñanza

El estudiante resolverá problemas experimentales en la temática del curso, que serán escogidos por él con la asesoría del profesor. Para realizar el paso anterior el estudiante habrá previamente aprendido a manejar el equipo existente en el laboratorio, relacionado con el experimento, y dominará los conceptos básicos de la materia. La selección de los problemas a resolver tomará en cuenta la capacidad de realización de experimentos con que se cuenta en el laboratorio (ver Lista de experimentos posibles, adelante). Siendo que en plan de estudios no existe ninguna asignatura dedicada exclusivamente a la temática del análisis e interpretación de datos experimentales, sus elementos serán proporcionados al alumno a lo largo de la realización de experimentos en los laboratorios que curse iniciando con el primero (que es el de mecánica) y de acuerdo con la secuencia siguiente:

1.ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE DATOS EXPERIMENTALES

2.MEDICIÓN DE CANTIDADES BÁSICAS DE LA MECÁNICA

3.MEDICIÓN DE FRECUENCIA Y TIEMPO

4.MEDICIÓN DE MASA, VOLUMEN Y DENSIDAD

5.LA FUERZA COMO VECTOR

6.ESTÁTICA DEL CUERPO RÍGIDO. MEDICIÓN DE FUERZAS Y TORCAS

7.MOVIMIENTO DE PROYECTILES EN “VACÍO” Y EN MEDIOS RESISTIVOS.

8. OSCILACIONES LINEALES Y TORCIONALES.

9. PÉNDULO SIMPLE: OSCILACIONES PEQUEÑAS Y GRANDES.

10. EXPLOSIONES Y COLISIONES “RÁPIDAS” Y “LENTAS”.

11.SISTEMAS DE REFERENCIA: LA MESA ROTATORIA

12.DESARROLLO DE UN EXPERIMENTO CON TEMA LIBRE

Bibliografía básica

Baird, D.C., 1995, Experimentación: una introducción a la teoría de mediciones y al diseño de experimentos, Editorial Prentice­Hall Hispanoamericana, S.A., México.

Garduño, R., 1988, Manual de apoyo para el curso de Laboratorio de Física Clásica I, editado por la Facultad de Ciencias, UNAM, México.

Meiners, H.F., 1970, Physics demonstration experiments, Vol. II, The Ronald Press Co., USA. Oda, B., 1997, Introducción al análisis gráfico de datos experimentales, editado por la Facultad de Ciencias, UNAM, México.

Halliday, D., Resnick, R., Walker, J., 1997, Fundamentals of physics, fifth edition, John Wiley & Sons, Inc., N.Y., USA.

Alonso, M., Finn, J.E., 1995, Física, Addison­Wesley Iberoamericana, México.

Ingard, U., Kraushaar, W.L., 1973, Introducción al estudio de la mecánica, materia y ondas, Editorial Reverté S.A., México.

Eisberg, R.M., Lerner, S.L., 1984, Física, Vol. 1, McGraw­Hill, México.

French, A.P., 1975, Mecánica newtoniana, Editorial Reverté, México.

Bibliografía complementaria

Riveros, H.G., Rosas, L., 1991, El método científico aplicado a las ciencias experimentales, Editorial Trillas, México.

Jones, E.R., Childers, R.L., 1993, Contemporary College Physics, Addison­Wesley Publishing Co., USA.

Kirkpatrick, L.D., Wheeler, G.F., 1995, Physics, a world view, second edition, Saunders College Publishing, USA.

Strelkov, S., 1978, Mecánica, Editorial MIR, Moscú.

Kittel, C., Knight, W.D., Ruderman, M.A., Berkeley Physics Course, Vol. 1: Mechanics, McGraw­Hill, USA.

Bibliografía actualizada sobre análisis e interpretación de datos experimentales

Preston, D.W., Dietz, E.R., 1991, Art of experimental physics, ed. John Wiley & Sons, USA.

Dunlap, R.A., 1988, Experimental physics, Oxford University Press, GB.

Staudenmaier, H.M., 1995, Physics experiments using PCs: A guide for instructors and students, ed. Springer Verlag, Alemania.

Lyons, L., 1992, A practical guide to data analysis for physical science students, ed. Cambridge University Press, GB.

Cooke, C., 1996, An introduction to experimental physics, ed. Taylor & Francis, USA.

Baird, D.C., 1995, An introduction to measurement theory and experiment design, 3a edición, ed.

Prentice Hall, USA.

Bevington, P.R., Robinson, D.K., 1992, Data reduction and error analysis for the physical sciences

(book and disc), 2a edición, ed. McGraw Hill, USA.

Taylor, J.R., 1997, An introduction to error analysis: The study of uncertainties in physical

measurements, 2a edición, ed. University Science Books, USA.

Campbell, P.D.Q., 1995, An introduction to measurement and calibration ed. Industrial Pr., USA.

Bentley, J.P., 1995, Principles of measurement systems, 3a edición, ed. Longman Publishing Group, GB.

Publicaciones de la Organisation Internationale de Métrologie Légale:

­V2, 1993, International vocabulary of basic and general terms in metrology (bilingüe francésinglés).

­P15, 1989, Guide to calibration.

­P17, 1995, Guide to the expression of uncertainty in measurement.