Weekly outline

  •                                                                                          

       

    MECANICA ELEMENTAL I

    Profesor Hugo A. Morales Técotl

    Objetivos del curso.

    Objetivos Generales

     Que al final del curso el alumno sea capaz de: 

    • Desarrollar la habilidad de razonamiento para explicar fenómenos físicos sencillos.
    • Comprender la importancia de una teoría para el entendimiento y predicción de fenómenos.
    • Aplicar los elementos teóricos básicos de la mecánica de partículas

     

    Objetivos Específicos

    Que al final del curso el alumno sea capaz de: 

    • Explicar el papel de las magnitudes físicas, escalares y vectoriales, y de las leyes que las relacionan para entender el movimiento de sistemas de partículas.
    • Plantear y resolver problemas sencillos de la mecánica de partículas, aplicando métodos algebráicos.
    • Interpretar gráficas para analizar el movimiento de partículas.

      1. Pueden hacer preguntas o comentar sobre conceptos, cálculos de ejercicios de tareas, exámenes o clases.
      2. El objetivo es aclarar confusiones y corregir errores así como guiar la preparación y entrenamiento de los alumnos para resolver ejercicios y exámenes. 
      3. Pueden escribir expresiones matemáticas sencillas con el editor del AULA (Ejemplos: a exp( bx) + c =0, 2 vec(x)  5 vec(y) =0 ) y quienes conozcan LaTeX  pueden usar fórmulas breves (Ejemplos:  \[  a e^{ bx} + c =0 ,        \hspace{1cm} 2 \vec{x_{}} +  5 \vec{y_{}}  =  \vec{0_{}} \] ).
      4. Si lo consideran conveniente pueden "incluir" imagen (PDF preferible) de sus cálculos (límite 5 MB).
  • SEMANA I

    Mediciones, magnitudes y sistemas de unidades.

    1. La utilidad y necesidad de medir en la física: confrontación entre “ideas previas” y los experimentos.
    2. Magnitudes físicas y ejemplos: longitud, masa, tiempo, área, volumen, densidad, velocidad, etcétera.
    3. El Sistema Internacional de unidades y conversiones de unidades.
    4. Estimaciones mediante órdenes de magnitud
    • La tarea incluye la investigación de leyes y teorías físicas así como los cinco ejercicios de esta lista que se indicaron en clase. Límite de entrega el domingo 1 de junio, 11 PM por gradescope.

  • SEMANA II

    This week

    Movimiento en una dimensión. 

    1. Posición y desplazamiento.
    2. Velocidad media y velocidad instantánea.
    3. Aceleración media y aceleración instantánea.
    4. Movimiento con velocidad constante (Movimiento Uniforme).
    5. Movimiento con aceleración constante (Movimiento Uniformemente Acelerado).
    6. Caída libre y tiro vertical.
  • SEMANA III

    Escalares y vectores.

    1. Magnitudes escalares y ejemplos: masa, tiempo, densidad.
    2. Magnitudes vectoriales y ejemplos: posición, desplazamiento, fuerza velocidad y aceleración.
    3. Componentes cartesianas, módulo y dirección de un vector.
    4. Suma y resta de vectores. Multiplicación de un vector por un escalar.
    5. Proyección de un vector sobre otro y producto escalar.
  • SEMANA IV

    Fuerzas y equilibrio.

    1. Conceptos de inercia y fuerza.
    2. Fuerzas en la naturaleza: fenomenológicas (empuje, tensión, fricción) y fundamentales (gravitacional, electrostática).
    3. Masa como medida de la inercia.
    4. Fuerza neta.
    5. El equilibrio en reposo y la condición de fuerza neta igual a cero.

  • SEMANA V

    Fuerzas y equilibrio.

    1. Conceptos de inercia y fuerza.
    2. Fuerzas en la naturaleza: fenomenológicas (empuje, tensión, fricción) y fundamentales (gravitacional, electrostática).
    3. Masa como medida de la inercia.
    4. Fuerza neta.
    5. El equilibrio en reposo y la condición de fuerza neta igual a cero.

  • SEMANA VI

     

    Primera ley de Newton sobre el movimiento inercial.

    1. Sistema de referencia: coordenadas para el espacio y el tiempo.
    2. Movimiento relativo con velocidad constante. Descrpición cinemática por medios algebráicos y gráficos.

  • SEMANA VII

    Segunda ley de Newton sobre la fuerza neta y la aceleración.

    1. La aceleración como función de la fuerza neta y la masa.
    2. Movimiento con velocidad constante a consecuencia de que la fuerza neta sea cero.
    3. Movimiento con aceleración constante a consecuencia de que la fuerza neta sea constante. Descripción cinemática por medios algebráicos y gráficos.

  • SEMANA VIII

    Segunda ley de Newton sobre la fuerza neta y la aceleración.

    1. Lanzamiento de proyectiles.
    2. Concepto de movimiento con aceleración variable.
  • SEMANA IX

    Tercera ley de Newton sobre la interacción.

    1. Una interacción entre dos objetos siempre involucra dos fuerza acción y reacción.
    2. Las fuerzas de acción y de reacción actúan sobre objetos distintos.
    3. Algunas confusiones usuales: la fuerza normal no es la reacción asociada al peso de un objeto, en un choque el objeto más masivo no ejerce mayor fuerza sobre el menos masivo.
  • SEMANA X

    Trabajo y energía cinética.

    1. Trabajo como función de la fuerza y el desplazamiento.
    2. Energía cinética y teorema de trabajo-energía cinética.
    3. Potencia.

    EJERCICIOS PROPUESTOS. CAP 7 SERWAY. 1, 16, 17, 20, 23, 24, 31, 35, 36, 39, 42, 51, 57

  • SEMANA XI

    Energía potencial y conservación de energía mecánica.

    1. Fuerzas conservativas y no conservativas.
    2. Energía potencial. Ejemplos: energía potencial gravitacional y energía potencial elástica.
    3. Conservación de la energía mecánica.
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