Aquí encontrarás información relativa a la cátedra Física I, de primer año de las carreras Bioingeniería, Ingeniería electrónica e Ingeniería en agrimensura.
A través de este medio te brindamos material didáctico de la disciplina (guías de problemas, guías de laboratorio, documentos, bibliografía, actividades on-line, simulaciones, videos, etc.) e información sobre el cursado y tu evolución académica. También te brindamos la posibilidad de hacer consultas y comentarios.
¡Esperamos te sea útil!
Objetivos Generales de la Cátedra
Esperamos que al finalizar el semestre:
- Comprendas los conceptos fundamentales de Mecánica Clásica.
- Desarrolles habilidades para la abstracción y modelización de los fenómenos que se presentan en el mundo real, con el objeto de que puedan ser empleadas para resolver problemas básicos de Ingeniería.
- Demuestres capacidad para comunicar ideas y conceptos.
- Adquieras entrenamiento en consultas bibliográficas y búsqueda de información.
- Reflexiones críticamente sobre el pensamiento científico en sus aspectos operativos, formativos y fenomenológicos. Ello implica:
- Analizar una situación problemática dada, identificando e interpretando los datos disponibles.
- Buscar alternativas de solución al problema, a la luz de los modelos más adecuados para interpretar y resolver la situación planteada.
- Aplicar adecuadamente los principios, reglas o teorías, acordes al modelo elegido.
- Analizar los resultados obtenidos estimando errores e incluyendo el análisis dimensional de las ecuaciones planteadas y las unidades de medida de las magnitudes intervinientes.
- Expresar las conclusiones utilizando adecuadamente lenguaje científico.
Contenidos
UNIDAD 1: Cinemática de la partícula
1.1: Mediciones: Las cantidades físicas y los patrones de unidades. Sistema internacional de unidades. Patrones longitud, masa, tiempo. Magnitudes escalares y vectoriales.
1.2: Movimiento de la partícula en una dimensión: vectores posición, desplazamiento, velocidad media e instantánea, aceleración media e instantánea. Unidades. Movimiento en una dimensión con rapidez constante. Gráficos. Movimiento en una dimensión con aceleración constante. Gráficos. Aplicaciones: Caída libre, tiro vertical.
1.3: Movimiento de la partícula en dos dimensiones: Movimiento en el plano con aceleración constante. Movimiento de proyectiles. Movimiento circular uniforme y uniformemente variado. La aceleración en coordenadas intrínsecas en el plano.
1.4: Movimiento relativo de traslación uniforme.
UNIDAD 2: Dinámica de la partícula.
2.1: Mecánica clásica. Referencial inercial y no inercial. Primera ley de Newton. Segunda ley de Newton. Fuerza. Unidades. Tercera ley de Newton. Leyes de fuerza: Fuerza de rozamiento seco: Fuerza de fricción estática y cinética, ley de Hooke, ley de gravitación universal. Peso y masa. Unidades.
2.2: Vínculos y sus reacciones. Postulado fundamental sobre la supresión de vínculos.
2.3: Dinámica del movimiento circular uniforme. Clasificación de las fuerzas inerciales.
2.4: Estática de la partícula. Condiciones de equilibrio.
UNIDAD 3: Trabajo y energía.
3.1: Trabajo elemental de una fuerza. Unidades. El trabajo efectuado por una fuerza constante. El trabajo efectuado por una fuerza variable.
3.2: Energía cinética. Teorema del trabajo y la energía. Fuerzas conservativas y no conservativas. Energía potencial gravitatoria. Energía potencial elástica. Energía mecánica. Conservación de la energía mecánica. Conservación de la energía total.
3.3: Potencia. Potencia media e instantánea. Unidades.
UNIDAD 4: Cantidad de movimiento lineal. Colisiones.
4.1: Cantidad de movimiento lineal de una partícula. Unidades. Impulso de una fuerza. Teorema del impulso y la cantidad de movimiento lineal. Fuerza impulsora media.
4.2: Centro de masas. Movimiento del centro de masa.
4.3: Cantidad de movimiento lineal de un sistema de partículas. Conservación de la cantidad de movimiento para un sistema de partículas.
4.3: Colisiones: Las colisiones en una dimensión. Coeficiente de restitución. Colisiones elásticas, plásticas y reales. Colisiones en dos dimensiones.
UNIDAD 5: Sólido rígido. Cuerpos elásticos.
5.1: Cinemática del sólido rígido: Movimiento de traslación pura. Movimiento de rotación pura alrededor de un eje fijo. Variables angulares. Unidades. Momento de rotación uniforme y uniformemente variado. Relación vectorial entre las variables lineales y angulares. Movimiento combinado de traslación y rotación.
5.2: Dinámica del sólido rígido: Momento de una fuerza Ecuación de movimiento de un cuerpo rígido en rotación pura alrededor de una eje fijo. Momento de inercia. Radi de giro. Teorema de Steiner. Rodadura.
5.3: Trabajo de una fuerza en variables angulares. Energía cinética en variables angulares.
5.4: Cantidad de movimiento angular. Conservación de la cantidad de movimiento angular de una partícula y de un sistema de partículas. Movimiento de precesión.
5.5: Equilibrio del sólido rígido. Vínculos. Condiciones de equilibrio para un sólido rígido. Teorema de Varignon. Centro de gravedad.
5.4: Cuerpos elásticos: Ley de Hooke. Deformaciones. Esfuerzos. Módulos elásticos.
UNIDAD 6: Oscilaciones. Ondas.
7.1: Movimiento oscilatorio. Movimiento armónico simple. Relación entre el movimiento armónico simple y el movimiento circular uniforme. Estudio de la energía en el movimiento armónico simple. Aplicaciones: péndulo simple. Péndulo físico. Movimiento armónico amortiguado. Oscilaciones forzadas. Resonancia.
7.2: Ondas mecánicas. Tipos de ondas. Ondas viajeras: ecuación, características. Rapidez de onda en una cuerda. Principio de superposición. Interferencia de ondas. Ondas estacionarias.
UNIDAD 7: Mecánica de Fluidos.
6.1: Hidrostática: Presión. Unidades. Teorema general de la hidrostática: Su aplicación a los líquidos y a la atmósfera. Principio de Pascal. Principio de Arquímedes. Manómetros. Barómetros.
6.2: Hidrodinámica: Características generales de los fluidos y de su movimiento. Ecuación de continuidad. Teorema de Bernoulli. Aplicaciones: Tubo de Venturi, tubo de Pitot.
UNIDAD 8: Temperatura y Calor.
8.1: Temperatura: Concepto. Principio cero de la termodinámica. Escalas termométricas. Dilatación de los sólidos: Lineal, superficial y cúbica. Dilatación de los líquidos. Unidades.
8.2: Calor: Capacidad calorífica. Calor específico. Unidades. Equivalente mecánico del calor. Propagación del calor: Conducción, convención y radiación.
Régimen de cursado