MECANICA TRASLACIONAL Y ROTACIONAL 87KB Nov 06

IT-7-ACM-04-R01
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
NOMBRE DE LA MATERIA: MECANICA TRASLACIONAL Y
ROTACIONAL
NOMBRE DEL PROGRAMA: MECANICA TRASLACIONAL Y
UBICACIÓN:
REQUISITOS:
SESIONES TOTALES:
FRECUENCIA:
CREDITOS:
ROTACIONAL
N/A
ADMISIÓN
48 HORAS-CLASE
3 HORAS-CLASE/SEMANA
6
FUNDAMENTO DE LA MATERIA:
La Mecánica inicia los cursos de Física no sólo porque se desarrollen en
secuencia histórica, sino porque permite introducir una serie de conceptos que son
básicos en el estudio de otras materias como son: los de velocidad, aceleración, energía,
etc. Aparte de esto se desarrollan en el alumno habilidades de graficar, relacionar
variables, modelar fenómenos, etc. En este curso se estudian los principios del
movimiento mecánico, ya sea lineal o de rotación, que vemos aplicados en toda nuestra
vida diaria, así como en diferentes técnicas y tecnologías. El curso está orientado al
estudio paralelo del movimiento lineal y de rotación, de forma que desarrolle en el
alumno los conceptos y regularidades comunes de estos tipos de movimiento.
OBJETIVO GENERAL DE LA MATERIA:
Al finalizar el curso el alumno podrá describir el movimiento mecánico para
velocidades mucho menores que la de la luz en el vacío, tanto en una como en dos
dimensiones, desde el punto de vista cinemático, dinámico y energético, aplicando los
modelos de partículas y cuerpos rígidos, destacando las características de la aplicación
del método dinámico y energético, comparando el movimiento unidimensional y
bidimensional.
TEMARIO:
I.
II.
III.
IV.
CINEMATICA
DINAMICA DEL MOVIMIENTO
TRABAJO Y ENERGIA
CANTIDAD DE MOVIMIENTO
REVISIÓN No.:1
VIGENTE A PARTIR DE: 2 DE AGOSTO DEL 2002
IT-7-ACM-04-R01
CONTENIDO DEL PROGRAMA:
1. CINEMATICA
OBJETIVO PARTICULAR:
Al finalizar este tema el alumno será capaz de definir los principales conceptos
cinemáticas y aplicar el método científico para la descripción del movimiento en una
dimensión generalizando para el movimiento circular y el movimiento de proyectiles.
Tiempo estimado: 13 hrs.
1.1 Introducción
1.2 Las variables en el movimiento lineal y circular
1.2.1 Posición, desplazamiento, tiempo
1.2.2 Velocidad
1.2.3 Aceleración
1.3 Movimiento de una dimensión
1.3.1 Movimiento con velocidad constante
1.3.2 Movimiento con aceleración constante
1.4 Movimiento en un plano
1.4.1 Movimiento de proyectiles
1.4.2 Movimiento circular
OBJETIVOS ESPECIFICOS:
Al terminar el estudio de los contenidos antes mencionados el alumno deberá ser
capaz de:
1. Definir el concepto de las variables cinemáticas en el movimiento lineal, circular y
su relación.
2. Definir el concepto de posición.
3. Definir los conceptos de desplazamiento lineal y angular.
4. Definir los conceptos de velocidad lineal y angular.
5. Definir los conceptos de aceleración lineal y angular.
6. Describir grafica y analíticamente el movimiento en una dimensión.
7. Formular las ecuaciones cinemáticas del movimiento con aceleración constante.
8. Resolver problemas del movimiento en un plano.
9. Describir grafica y analíticamente el movimiento de un plano.
10. Resolver problemas del movimiento de un plano.
11. Describir analíticamente el movimiento circular con aceleración angular constante.
12. Resolver problemas del movimiento circular con aceleración constante.
REVISIÓN No.:1
VIGENTE A PARTIR DE: 2 DE AGOSTO DEL 2002
IT-7-ACM-04-R01
2. DINAMICA DEL MOVIMIENTO
OBJETIVO PARTICULAR:
Al terminar este tema el alumno deberá ser capaz de formular las leyes del
movimiento de Newton, destacando el concepto de fuerza a partir de la interacción entre
cuerpos, caracterizando algunos tipos de fuerza. Aplicar al método dinámico para la
descripción del movimiento en una dimensión y generalizar para el movimiento de
rotación.
Tiempo estimado: 10 hrs.
2.1 Concepto de fuerza
2.1.1 Momento de rotación
2.2 Las leyes de Newton del movimiento
2.2.1 Primera ley de Newton
2.2.2 Masa inercial
2.2.3 Segunda ley de Newton
2.2.4 Fuerza gravitacional
2.2.5 Tercera ley de Newton
2.3 Aplicaciones de las leyes de Newton
2.3.1 Aplicaciones en el movimiento lineal
2.3.2 Aplicaciones en los movimientos circular y de rotación
OBJETIVOS ESPECIFICOS:
Al terminar el estudio de los contenidos antes mencionados el alumno deberá ser
capaz de:
1. Definir el concepto de fuerza a partir de la interacción de los cuerpos.
2. Definir el concepto de fuerza de fracción.
3. Definir el concepto de fuerza centrípeta.
4. Definir el concepto de momento de la fuerza.
5. Enunciar la primera ley de Newton.
6. Enunciar la segunda ley de Newton.
7. Establecer la relación entre los conceptos de masa y fuerza gravitacional.
8. Definir el concepto de momento de inercia.
9. Enunciar la tercera ley de Newton.
10. Elaborar diagramas de fuerza.
11. Resolver problemas aplicando las leyes de Newton.
12. Aplicar la segunda ley de Newton al movimiento circular y de rotación.
13. Relacionar las magnitudes del movimiento circular con las magnitudes del
movimiento lineal.
14. Describir el movimiento combinado para el caso de rodadura pura.
REVISIÓN No.:1
VIGENTE A PARTIR DE: 2 DE AGOSTO DEL 2002
IT-7-ACM-04-R01
3. TRABAJO Y ENERGIA
OBJETIVO PARTICULAR:
Al finalizar este tema el alumno será capaz de interpretar los conceptos de trabajo,
energía cinética y energía potencial, diferenciando entre fuerzas conservativas y no
conservativas. Formular el teorema del trabajo y la energía, destacando la ley de la
conservación de la energía, fundamento el método energético, que se aplicara para la
descripción del movimiento en una dimensión y al movimiento de rotación.
Tiempo estimado: 11 hrs.
3.1
3.2
3.3
3.4
Trabajo y potencia de una fuerza constante
Trabajo efectuado por una fuerza variable
Aplicaciones en los movimientos lineal y de rotación
Teorema del trabajo y la energía
3.4.1 Energía cinética en el movimiento lineal
3.4.2 Energía cinética en el movimiento de rotación
3.5 Conservación de la energía
3.5.1 Energía potencial
3.5.2 Fuerzas conservativas y no conservativas
3.5.3 Ley de la conservación de la energía y sus aplicaciones
OBJETIVOS ESPECIFICOS:
Al terminar el estudio de los contenidos antes mencionados el alumno deberá ser
capaz de:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Definir el concepto de trabajo.
Definir el concepto de potencia.
Formular la ecuación del trabajo realizado por una fuerza constante.
Formular la ecuación del trabajo realizado por una fuerza variable.
Resolver problemas del trabajo realizado por la fuerza.
Definir el concepto de energía cinética.
Definir el concepto de energía potencial.
Formular el teorema del trabajo y la energía.
Formular la ecuación de la energía cinética para el movimiento lineal y
rotacional.
10. Formular la ecuación de energía potencial gravitacional.
11. Formular la ecuación de la energía potencial del resorte.
12. Resolver problemas aplicando el teorema del trabajo y la energía.
13. Definir los conceptos de las fuerzas conservativas y no conservativas.
14. Enunciar la ley de la conservación de la energía.
15. Resolver problemas usando el método energético en sistemas en una y dos
dimensiones y en el movimiento rotacional.
REVISIÓN No.:1
VIGENTE A PARTIR DE: 2 DE AGOSTO DEL 2002
IT-7-ACM-04-R01
4. CANTIDAD DE MOVIMIENTO
OBJETIVO PARTICULAR:
Al finalizar este tema el alguinio será capaz de definir los conceptos de cantidad de
movimiento lineal y angular, así como el impulso, destacando las leyes de conservación
de la cantidad de movimiento y aplicándolas para el caso de las colisiones de cuerpo en
una y dos dimensiones, generalizando la segunda ley de Newton a partir de la ley de
conservación de cantidad de movimiento.
Tiempo estimado: 9 hrs.
4.1 Cantidad de movimiento e impulso
4.2 Conservación de la cantidad de movimiento
4.2.1 Colisiones en una dimensión y en dos dimensiones
4.3 Cantidad de movimiento angular
4.4 Conservación de la cantidad de movimiento angular
OBJETIVOS ESPECIFICOS:
Al terminar el estudio de los contenidos antes mencionados el alumno deberá ser
capaz de:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Definir los conceptos de cantidad de movimiento lineal y angular.
Definir el concepto de impulso.
Enunciar la ley de conservación de la cantidad de movimiento lineal y angular.
Relacionar la cantidad de movimiento con la segunda ley de Newton.
Caracterizar los choques elásticos en una y dos dimensiones.
Caracterizar los choques inelásticos en una y dos dimensiones.
Definir el concepto de centro de masa.
enunciar la segunda ley de Newton a partir del principio de la conservación de la
cantidad de movimiento.
9. Resolver problemas de la cantidad de movimiento lineal y angular.
10. Resolver problemas de choques elásticos e inelásticos en una y dos dimensiones.
11. Resolver problemas por el método de conservación de la cantidad de movimiento
lineal y angular.
CRITERIO DE EVALUACIÓN:
Tema
Ponderación (%)
Total
Proyecto Participación Asistencia Tareas Examen
medio 0%
5%
5%
10%
30%
50%
Exámen de
curso
Examen ordinario
0%
5%
REVISIÓN No.:1
VIGENTE A PARTIR DE: 2 DE AGOSTO DEL 2002
5%
10%
30%
50%
IT-7-ACM-04-R01
MATERIALES:
Retroproyector, pantalla, pizarrón, rotafolio, computadora, impresora.
LIBRO DE TEXTO:
Libro:
Autor:
Editorial:
Física I
Raymond A. Serway
Mc. Graw Hill-FIME
BIBLIOGRAFIA:
Libro:
Autor:
Editorial:
Física Clásica y Moderna
W. Edward Gettys
Frederick J. Keller
Malcolm J. Skove
Mc. Graw Hill
Libro:
Autor:
Editorial:
Física Universitaria
Sears. Semansky. Young
Addison-Wesley-Longman
Libro:
Autor:
Física
M. Alonso
E.J. Finn
Addison-Wesley-Longman
Editorial:
REVISIÓN No.:1
VIGENTE A PARTIR DE: 2 DE AGOSTO DEL 2002
IT-7-ACM-04-R01
REVISIÓN No.:1
VIGENTE A PARTIR DE: 2 DE AGOSTO DEL 2002