Unidad 

Eje

Expectativas de logro.

Objetivos de acreditación.

Contenidos

I. Cinemática de la partícula.

Eje: Estudio de los movimientos de las partículas y sus relaciones con los sistemas de referencia adoptados

- Que el alumno logre comprender el concepto de movimiento y su relatividad con el sistema de referencia adoptado para el estudio.

- Que logre relacionar y profundizar sus conocimientos previos de Física I.

- Que logre construir modelos físico-matemáticos basados en sus conocimientos de Análisis Matemático II.

Objetivo de acreditación:
Que el alumno comprenda y aplique los conceptos cinemáticos del movimiento para el análisis y solución de los movimientos especiales.

- Movimiento.

- Sistemas de referencia. Coordenadas lineales y angulares: cartesianas, cilíndricas, esféricas, intrínsecas.

- Trayectoria, ecuación del movimiento sobre la trayectoria; ley del movimiento; vector posición.

- Conceptos cinemáticos: posición (r), velocidad (v) y aceleración (a).

- Movimientos especiales: periódicos, circulares, oscilatorios armónicos (MOA), ecuación diferencial del MOA, descomposición y composición de MOA, Figuras de Lissajous.

- Movimientos centrales: fórmula de Binet, trayectorias cerradas (órbitas) o abiertas.

- Movimiento helicoidal.

- Utilización correcta de los conceptos cinemáticos en las situaciones problemáticas planteadas.

-Representaciones gráficas de los parámetros cinemáticos r, v y a en el MOA.

-Representaciones gráficas de las trayectorias de los movimientos centrales.

- Colabore con entusiasmo en los trabajos propuestos en clase.

- Acepte aportes o ideas de sus compañeros para la resolución de problemas.

- Desarrolle una actitud de fuerte compromiso hacia el uso de la herramienta computacional

- Resuelven guía de problemas.

- Practican con software para modelación de problemas.

- Textos de la materia

- Monografía de la Cátedra

- Listado de trabajos prácticos.

- Pizarrón

- Tizas

- PC

- PC Viewer

- Software: MathCAD 2.50

- Osciloscopio

- Oscilador

-  Realización de los gráficos ya mencionados en actividades de tipo grupal.

-  Clase práctica de Figuras de Lissajous.

-  Técnica de trabajo en grupos.

- Evaluación individual por examen parcial escrito al finalizar la unidad.

- Evaluación de la producción y compromiso en la realización e interpretación de las consignas.

- Evaluación de la colaboración con sus pares en los trabajos grupales.

- Evaluación del grado de compromiso desarrollado hacia la aplicación de la herramienta computacional

Eje: Estudio de los movimientos de sistemas de partículas. El cuerpo rígido y sus estados de movimiento posibles: simple y compuesto

- Que el alumno logre comprender los conceptos de: sistema, vínculos y grados de libertad.

- Que logre comprender y resolver los movimientos rígidos más generales: los rototraslatorios.

Objetivo de acreditación: Que utilice las ecuaciones del movimiento absoluto y del relativo para resolver los problemas que plantea el movimiento de los sistemas.

- Sistemas de partículas: definiciones.

- Sistemas rígidos: condiciones geométrica y cinemática de rigidez.

- Movimientos de los sistemas rígidos: estados simples y compuestos.

- Movimiento rototraslatorio.

- Estudio general del movimiento rígido: movimientos absoluto y relativo; configuración; ángulos de Euler; estados de velocidad y de aceleración; invariantes escalar y vectorial; eje central.

- Movimientos polar y helicoidal.

- Cinemática del movimiento plano: curvas base y ruleta.

- Utilización correcta de las ecuaciones del movimiento absoluto y relativo.

- Interpretación y aplicación de los invariantes del movimiento rígido general.

- Establecimiento de la importancia del efecto Coriolis para sistemas de referencia en rotación.

- Colabore con entusiasmo en los trabajos propuestos en clase.

- Participe activamente en los grupos.

- Acepte aportes o ideas de sus compañeros.

- Profundice su aplicación a la utilización de la herramienta computacional

- Resuelven guía de problemas.

- Investigan la teoría y práctica de transformaciones de ejes cooerdenados

- Textos de la materia.

- Monografía de la cátedra.

- Listado de Trabajos Prácticos.

- Pizarrón

- Tizas

- Retroproyector.

- Evaluación individual por examen parcial escrito al finalizar la unidad.

- Evaluación de la producción y compromiso en las realizaciones de las consignas y en su interpretación.

III. Cinética de la Partícula.

Eje: Relacionar la acción de las fuerzas que se ejercen sobre las partículas, con los movimientos resultantes.

- Que el alumno conozca la relación entre el movimiento de un cuerpo y las causas que lo provocan.

- Que conozca y comprenda las Leyes del Movimiento de Newton.

- Que logre comprender y aplicar los conceptos mecánicos derivados en la explicación de situaciones físicas corrientes.

- Que comprenda el concepto de resonancia mecánica en oscilaciones forzadas.

Objetivo de acreditación:

Aplicación de las Leyes de Newton y los conceptos mecánicos derivados en la resolución de problemas.

- Leyes de Newton: ecuación del movimiento.

- Sistemas de referencia en dinámica.

- Fuerzas naturales: conceptos de campos conservativo y discipativo.

- Conceptos mecánicos derivados: cantidad de movimiento (Q), momento cinético (K), trabajo (W), energías cinética (e) y potencial (p).

- Teoremas de conservación.

- Movimientos: caída en un medio resistente; en un campo gravitatorio newtoniano;  oscilaciones libres y forzadas, amortiguadas y no amortiguadas.

- Choque.

- Utilización de las Leyes de Newton, basado en el conocimiento y la comprensión de las mismas.

- Comprensión y resolución de distintos tipos de movimientos.

- Colabore con entusiasmo en los trabajos prácticos propuestos en clase.

- Participe activamente en los grupos.

- Se consolide firmemente en el uso de  la PC como herramienta imprescindible para su trabajo

-  Resuelven guía de trabajos prácticos.

- Observan y discuten videos.

- Utilizan software para estudios de modelos por variación de parámetros

- Realizan gráficas de resonancia para sistemas de un grado de libertad.

- Textos de la materia

- Monografía de la cátedra

- Listado de trabajos prácticos

- Pizarrón

- Tizas

- PC

- PC Viewer

 - Software: MathCAD 5.0 y Mathematica.

- Videos

- TV

 - Videocasetera

- Técnica de trabajo en grupos

- Visita a Grupo de Investigación Análisis de Sistemas Mecánicos: técnica de experiencia directa. Taller sobre vibraciones mecánicas: técnica de mostración

- Evaluación individual por examen parcial escrito al finalizar la unidad.

- Evaluación de la producción y compromiso en la realización de las consignas y en su interpretación.

IV. Cinética del Sólido.

Eje: Las ecuaciones cardinales de la Mecánica para explicar el movimiento de los sólidos sujetos a diversas condiciones de vínculo.

- Que el alumno logre comprender el comportamiento de los sólidos que se mueven con un eje fijo, con un punto fijo, o libres bajo la acción de su propio peso.

- Que logre relacionar los conocimientos previos de Algebra Lineal y Geometría Analítica con el tensor de inercia y sus alteraciones por cambios de ejes coordenados

Objetivo de acreditación:

Que el alumno aplique las Ecuaciones Cardinales de la Mecánica para resolver problemas.

- Centro de gravedad.

- Trabajo

- Energía cinética.

- Cantidad de movimiento (Q)

- Momento cinético (K)

- Teoremas de la cinética: derivadas de Q y K.

- Tensor y elipsoide de inercia.

- Movimiento de un sólido alrededor de un eje fijo, de un punto fijo (giróscopo) y libre en el espacio bajo la acción de su propio peso.

- Reacciones estáticas y dinámicas.

- Desbalanceo estático y dinámico.

Interdisciplinarios:

- Bases

- Tensores cartesianos

- autovalores y autovectores.

-Transformaciones de coordenadas.

- Cuádricas: elipsoide

- Utilización correcta de las ecuaciones cardinales en las situaciones problemáticas planteadas.

- Demostración de las variaciones en los parámetros intervinientes debido a cambios de ejes coordenados.

- Establecimiento de las diferencias entre reacciones estáticas, dinámicas y totales.

- Observación de la estrecha relación entre la teoría y la práctica.

- Colabore con entusiasmo en los trabajos propuestos en clase

- Participe activamente en los grupos.

- Acepte aportes o ideas de sus compañeros de grupo.

- Desarrolle una buena predisposición hacia la observación y la investigación científica y tecnológica.

- Resuelven guía de problemas

- Observan y discuten videos

- Utilizan software para estudios de modelos por variación de parámetros.

- Investigan programas para diagonalización de matrices, determinación  de autovalores y autovectores, gráficas de elipsoides de inercia en bases canónicas, encontrar las expresiones de matrices y vectores en ejes de referencia trasladados y/o rotados.

- Textos de la materia

- Monografía de la cátedra

- Listado de trabajos prácticos

- Pizarrón

- Tizas

- PC

- PC Viewer

- Software:

MathCAD y/o Mathematica

- Retroproyector

- Videos

- TV

- Videocasetera

- Giróscopo

- Tabla de momentos y productos de inercia de sólidos homogéneos

- Técnica de     trabajo en  grupos

- Visita a Grupo de Investigación Análisis de Sistemas Mecánicos: técnica de experiencia directa. Taller de balanceo: técnica de mostración

- Evaluación individual por examen escrito al finalizar la unidad.

- Evaluación de la producción y compromiso en la realización de las consignas y en su interpretación

- Evaluación de los aportes creativos para el uso más apropiado de la herramienta computacional