Progfis16

FISICA I
CURSO 2016
Alcance de la materia : Semestral
Horas : 10 semanales
PROGRAMA ANALITICO
UNIDAD Nº1: Cinemática de la partícula.
1.1.- Magnitudes. Mediciones. Sistemas de unidades y ecuación de dimensión.
1.2.- Movimiento rectilíneo. Vectores posición y desplazamiento. Velocidad. Aceleración.
Ecuación de la trayectoria.
Análisis de gráficas : x =x(t); v = v(t) y a = a(t). Ecuaciones de dimensión y unidades.
Movimiento variado. Movimiento con aceleración constante.
1.3.- Movimiento en el plano. Vectores posición y desplazamiento. Velocidad. Aceleración.
Movimiento con aceleración constante. Movimiento circular. Aceleración normal y tangencial.
1.4.- Movimiento relativo entre dos partículas.
UNIDAD Nº2: Dinámica de la partícula.
2.1.- Mecánica clásica. Leyes de Newton. Sistemas de unidades. El peso y la masa. Aplicaciones
de las leyes de Newton. Fuerzas de fricción. Coeficiente estático de fricción y coeficiente
dinámico de fricción.
2.2.- Dinámica del movimiento circular uniforme.
2.3.- Interacción gravitacional. Leyes de Keppler. La ley de Gravitación. La masa inercial y la
masa gravitacional.
2.4.- Principios fundamentales de la estática. Vínculos y sus reacciones. Estática del punto material.
Condiciones gráficas y analíticas de equilibrio. Ejemplos.
UNIDAD Nº3: Trabajo y Energía.
3.1.- Trabajo. Trabajo elemental de una fuerza. Expresión en coordenadas cartesianas. Unidades.
El trabajo efectuado por una fuerza constante. El trabajo efectuado por una fuerza variable. Casos
unidimensional y bidimensional. Ejemplos.
3.2.- Energía. La energía cinética y el teorema de su variación. Las fuerzas conservativas. La
energía potencial. Sistemas conservativos. Ejemplos. Curvas de energía potencial. Energía
mecánica, su conservación. Las fuerzas no conservativas. Energía total. Principio de conservación
de la energía.
3.3.- La energía potencial gravitacional. El movimiento general bajo la interacción gravitacional.
3.4.- Potencia. Concepto. Unidades.
UNIDAD Nº4: Sistemas de partículas. Choque.
4.1.- Centro de masas. Centro de masas de un sistema de partículas y centro de masas de un
cuerpo continuo. El movimiento del centro de masas.
4.2.- Cantidad de movimiento lineal. Definición. Cantidad de movimiento lineal de una
partícula. Cantidad de movimiento lineal de un sistema de partículas. Principio de conservación
de la cantidad de movimiento lineal. Sistema de masa variable.
4.3.- Choque. Concepto. Impulso. Definición. El impulso y la cantidad de movimiento lineal.
Principio de conservación de la cantidad de movimiento lineal durante las colisiones.
4.4.- Choque plástico, choque elástico y choque entre cuerpos reales. Coeficiente de restitución.
UNIDAD Nº5: Hidrostática e hidrodinámica.
5.1.- Naturaleza y propiedades de los fluidos. Densidad. Presión. Unidades. Teorema general de la
Hidrostática. Aplicaciones a líquidos y a la atmósfera. Principio de Pascal. Manómetros y
barómetros. Presión atmosférica.
5.2.- Principio de Arquímedes. Aplicación a la determinación de densidades. Equilibrio de cuerpos
flotantes. Fuerza contra un dique.
5.3.- Dinámica de los fluidos. Conceptos. Las líneas de corriente. Ecuación de continuidad. La
ecuación de Bernoulli. Aplicaciones de la ecuación de Bernoulli y de la ecuación de continuidad.
UNIDAD Nº6: Movimiento Rotacional. Cuerpo Rigido.
6.1.- El movimiento rotacional. Desplazamiento angular. Velocidad angular. Aceleración angular.
Frecuencia y periodo. Ecuaciones de dimensión. Unidades. Rotación con aceleración angular
constante. Las cantidades rotacionales como vectores.
6.2.- Relación entre la cinemática lineal y la angular para una partícula. Forma escalar y forma
vectorial.
6.3.- Introducción al estudio de la dinámica rotacional. Momento de una fuerza que actúa sobre una
partícula. Momento cinético de una partícula y de un sistema de partículas. La energía cinética de
rotación y el momento de inercia. Teorema de los ejes paralelos (Steiner).
6.4.- Ecuación del movimiento de un cuerpo rígido. Comparación del movimiento traslacional de
un cuerpo rígido a lo largo de una línea recta con el movimiento rotacional de un cuerpo rígido
alrededor de un eje fijo. El movimiento combinado de traslación y rotación de un cuerpo rígido.
6.5.- El momento cinético y la velocidad angular. Conservación del momento cinético.
6.6.- Estática del cuerpo rígido. Momento de una fuerza con respecto a un punto. Cuplas.
Condiciones generales de equilibrio para un cuerpo extenso. Teorema de Varignon. Centro de
gravedad. Equilibrio de cuerpos suspendidos. Máquinas. Su función. Desarrollo mecánico.
Cálculo del mismo para máquinas simples. Máquinas compuestas.
UNIDAD Nº7: Oscilaciones.
7.1.- Estados de tensión. Esfuerzos. Módulos elásticos. Ley de Hooke.
7.2.- Introducción. El oscilador armónico simple. El movimiento armónico simple. Estudio de la
energía en el movimiento armónico simple. Oscilaciones de dos cuerpos. La relación entre los
movimientos armónicos simples y circular uniforme. Combinación de movimientos armónicos.
7.3.- Oscilaciones amortiguadas.
7.4.- Oscilaciones forzadas. Resonancia.
UNIDAD Nº8: Ondas Mecánicas.
8.1.- Ondas mecánicas. Tipos de ondas. Ondas viajeras. Rapidez de ondas en una cuerda. Potencia
e intensidad en el movimiento ondulatorio. Principio de superposición. Interferencia de las ondas.
Ondas estacionarias. Resonancia.
UNIDAD Nº9: Temperatura y dilatación térmica.
9.1.- El equilibrio térmico y la ley cero de la termodinámica. Medida de la temperatura. Escalas de
temperatura.
9.2.- La dilatación térmica. Dilatación lineal de los sólidos. Dilatación superficial y cúbica de los
sólidos isótropos.
9.3.- Calor y energía. Calor y temperatura. Ecuación fundamental de la calorimetría. Unidades de
cantidad de calor. Calor especifico y capacidad calorífica. Equivalente mecánico del calor.
Calorímetro de las mezclas.
9.4.- Propagación del calor. Conducción. Convección. Radiación. Conducción a través de una pared
compuesta.
Bibliografía
Guías de Trabajos Prácticos de la Cátedra.
Física -Robert Resnick , David Halliday y Kenneth Krane- Volumen I.
Física -Francis W. Sears y Mark W. Zemansky.
Principios y aplicaciones de la Física - Margenau, Watson, Montgomery.
Física -Marcelo Alonso y Edward Finn- Volumen I.
Mecánica Elemental- Juan G. Roederer.
Física - R. Feynman- Volumen I
Física – R. Serway – Volumen I