Física (plan 2002) 2024-2

Segundo Semestre, Mecánica Vectorial

Datos del curso

Curso: Mecánica vectorial

Grupo: 8100

Horario: Ma, Ju y Vi de 8:00 a 10:00 hrs.

Modalidad: Presencial

Profesor

Pedro Cebrian Xochihuila

pedro.cebrian@icat.unam.mx

https://www.icat.unam.mx/pedro-cebrian-xochihuila/

(55) 5622-8602 Ext. 1528

Ayudante

Alejandro Moreno Alvarez

Moreno_p-p@ciencias.unam.mx

Temario del curso

1. INTRODUCCIÓN 2 hrs.

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 4 hrs.

2.1 Álgebra vectorial.

2.2 Los vectores como lenguaje de la mecánica.

3. CINEMÁTICA 12 hrs.

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 14 hrs.

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

4.2 Principio de conservación del momento lineal.

4.3 Segunda y tercera ley 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 12 hrs.

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 14 hrs.

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.

6.10 Movimiento bajo fuerzas conservativas.

6.11 Fuerzas no conservativas, disipación de energía.

7. DINÁMICA DE UN SISTEMA DE PARTÍCULAS 12 hrs.

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 10 hrs.

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 (revisión somera).

9. MOVIMIENTO OSCILATORIO 8 hrs.

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 hrs.

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

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

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).

Método de evaluación

Tareas: 40%

Exámenes: 50%

Participación: 10%

Habrá tareas semanales con fecha de entrega específica. Las tareas entregadas atemporalmente pierden un punto por cada día transcurrido después de la fecha de entrega.

No habrá reposición de exámenes parciales, no habrá examen final y no habrá examen extraordinario.

Escala de calificaciones

6.0 <= 6 < 6.8

6.8 <= 7 < 7.6

7.6 <= 8 < 8.4

8.4 <= 9 < 9.2

9.2 <= 10