Contenido:

En esta sección podrás encontrar el programa de la materia .
              

Unidad N° 1: Cinemática del punto material.

El punto. Sistemas de referencia.  Vector posición.  Trayectoria.  Vector desplazamiento.

Movimiento rectilíneo. Velocidad media. Velocidad instantánea. Aceleración media. Aceleración instantánea. Existencia de límites. Significado físico. Unidades. Órdenes de magnitud.

Integración de las ecuaciones de movimiento rectilíneo. Casos en que se conoce: i) la velocidad como función del tiempo, ii) la velocidad en función de la posición, iii) la aceleración en función del tiempo y iv) la aceleración en función de la posición. Ejemplos. Encuentro entre partículas.

Vector velocidad. Vector aceleración. Movimiento en el plano. Tiro oblicuo. Alcance. Longitud de la trayectoria. Parábola de seguridad. Movimiento circular. Velocidad angular. Aceleración centrípeta.

Movimiento curvilíneo general. Descripciones normal-tangencial y radial-angular. Vector velocidad angular.

Movimiento relativo. Transformaciones de Galileo.

 

                                                                                             

 

Unidad N° 2: Dinámica del punto material.

Nociones de inercia y fuerza. Leyes de Newton. Experiencias de Mach. Masa inercial. Aditividad de las masas y de las fuerzas.

Definición de cantidad de movimiento lineal y angular. Impulso y torque de una fuerza. Equilibrio de una partícula. Sistema de unidades.

Distintos tipos de fuerzas: i) fuerza peso, ii) fuerza de rozamiento, iii) fuerza elástica (ley de Hooke).

Ecuación de movimiento. Ejemplos. Dinámica en el plano inclinado. Dinámica en el movimiento circular (uniforme y no uniforme).

Sistemas inerciales y sistemas acelerados. Principio de relatividad. Fuerzas inerciales. Ejemplos.

Trabajo de una fuerza. Potencia. Ejemplos. Teorema del trabajo y la energía cinética. Unidades.

Fuerzas conservativas. Energía potencial. Conservación de la energía mecánica. Sistemas conservativos. Ejemplos de aplicación. Generalización del teorema de la energía mecánica para fuerzas no conservativas. Ejemplos.

 

                                                                                

 

 

 

Unidad N° 3: Dinámica de sistemas de puntos materiales.

Sistema de partículas en mutua interacción. Cantidades de movimiento lineal y angular del sistema de partículas. Fuerzas externas en un sistema de partículas. Trabajo y energía mecánica en un sistema de partículas.

Definición y cálculo del centro de masa de una distribución de partículas (discreta y continua). Velocidad y aceleración del centro de masa. Ejemplos.

Relaciones entre las magnitudes físicas dinámicas observadas desde distintos sistemas de referencia. El sistema centro de masa. Conservación de la cantidad de movimiento lineal. Ejemplos: i) fuerza de retropropulsión, ii) colisiones entre partículas y su clasificación.

 

                                                                                                         

                                                                     

Unidad N° 4: Dinámica del cuerpo rígido.

Definición. Condición de rigidez. Rotación alrededor de un eje fijo. Cantidad de movimiento lineal y angular. Energía cinética. Momento de inercia. Ejemplos de cálculo. Ejes principales de rotación. Teorema de Steiner. Ejemplos.

Equilibrio estático de un cuerpo rígido. Clasificación. Ejemplos.

Dinámica del cuerpo rígido libre. Ecuación de movimiento. Variación del momento de inercia. Rototraslación. Fuerza de rozamiento en la rodadura. Ejemplos. Percusión.

Movimiento de un cuerpo rígido con un punto fijo: giróscopo y trompo.

 

                                                                                                      

 

Unidad N° 5: Oscilaciones.

Movimiento oscilatorio armónico simple. Sistema masa-resorte. Planteo dinámico y energético. Solución de la ecuación diferencial. Condiciones de contorno. Frecuencia angular y periodo. Diagrama energético. Péndulo ideal y péndulo físico.

Movimiento oscilatorio amortiguado. Planteos dinámico y energético. Solución de la ecuación diferencial. Condiciones iniciales. Tiempo de vida media. Potencia disipada.

Movimiento oscilatorio amortiguado forzado. Planteo dinámico y energético. Solución de la ecuación diferencial. Condiciones iniciales. Potencia entregada por la fuente. Potencia disipada. Resonancia. Factor de calidad y ancho de banda.

Espacio de las fases. Superposición de movimientos armónicos simples paralelos y perpendiculares.

 

                                          

 

 

Unidad N° 6:  Conceptos de Calor y Temperatura.

Definiciones: sistema, ambiente, límite, variables termodinámicas, Estado de un sistema, Equilibrio, Ecuación de estado de un sistema. Temperatura. Escalas de temperatura. Dilatación térmica en sólidos y líquidos. Ecuación de estado de un gas ideal. Energía y trabajo. Trabajo en un sistema de muchas partículas. Calor en un sistema de muchas partículas. Balance de energía en un sistema de muchas partículas. Capacidad calorífica molar. Calor latente. Conducción térmica. Transformaciones especiales: transformación cíclica, transformación isométrica, transformación adiabática, transformación isotérmica, transformación isovolumétrica, transformación isovárica:

                                                                             

                                                                                       

Unidad N° 7: Hidrostática.

Estática de los fluidos no viscosos. Definiciones. Presión. Principio de Pascal. Presión hidrostática: i) de una columna de líquido, ii) de una columna de gas. Medición de la presión atmosférica: experimento de Torricelli. Unidades. Barómetro y manómetro. Palanca hidráulica. Fuerzas contra un dique.

Principio de Arquímedes. Ejemplos de aplicación.

 

                                                           

 

Unidad N° 8: Hidrodinámica.

Dinámica de los fluidos. Definiciones e hipótesis. Descripción del movimiento de un fluido. Ecuación de continuidad. Caudal. Ecuación de Bernoulli. Condiciones de validez. Aplicaciones de la ecuación de Bernoulli: i) medidor de Venturi, ii) tubo Pitot, iii) ala de avión, iv) esferas en rotación.

Viscosidad. Leyes experimentales. Formula de Stokes. Unidades. Dinámica de una partícula en un fluido viscoso: velocidad límite, viscosímetro de Stokes. Esfuerzo de corte en un fluido. Flujo dentro de un tubo. Perfil de velocidades. Ley de Poiseuille. Caudal.

 

 

                                                                

 

 

 

 

Unidad N° 9: Gravitación universal.

Características de la interacción. Leyes de Kepler. Ley de gravitación universal de Newton. Energía potencial gravitatoria. Distribución continua de masa. Dinámica de la interacción gravitatoria entre dos partículas. Conservación de la energía mecánica y de la cantidad de movimiento angular. Energía potencial radial efectiva. Velocidad de escape. Agujero negro. Trayectoria de los planetas. Campo y potencial gravitatorio. Ley de Gauss. Aceleración de la gravedad en la superficie terrestre.