Física I

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Programa analítico

Unidad Temática 1: Presentación e Introducción

La Física como ciencia fáctica.
Las cantidades físicas, patrones y unidades. Precisión y cifras significativas.
Magnitudes escalares y vectoriales.
Sistemas de coordenadas. Concepto de posición, velocidad y aceleración.
Sistemas de referencia.
Sistema físico y entorno. Interacciones. Modelización del sistema.

Unidad Temática 2: Modelo partícula: Leyes de Newton

Introducción de los conceptos de interacción, masa, inercia y cantidad de movimiento. Acción y reacción.
Sistemas de referencia inerciales.
Discusión del segundo y primer principio.
Introducción a las leyes de Newton. Condición de equilibrio.
Identificación de fuerzas: Fuerzas a distancia. Interacción masa-masa. Ley de la Gravitación Universal. Fuerzas de contacto. Normal y componente de roce. Vínculos. Fuerza elástica.
Validez de las Leyes de Newton.

Unidad Temática 3: Cinemática

Trayectoria. Vectores posición, desplazamiento, velocidad media.
Introducción del concepto de derivada.
Velocidad instantánea, aceleración media y aceleración instantánea.
Movimiento uniformemente acelerado. Ecuaciones horarias vectoriales de posición y velocidad.
Análisis de las gráficas de las ecuaciones horarias. Problemas de encuentro.
Movimiento relativo.

Unidad Temática 4: Dinámica, Caída Libre y Movimiento en el Plano.

Discusión y aplicación de la segunda Ley de Newton. Impulso y variación de cantidad de movimiento. Conservación de la cantidad de movimiento.
Caída libre unidimensional y En el plano. Alcance horizontal. Ingravidez.

Unidad Temática 5: Trabajo y energía

Definición de trabajo.
Producto escalar. Introducción del concepto de integral definida.
Teorema de trabajo y energía. Energía cinética.
Fuerzas conservativas. Energía potencial. Energía potencial asociada a las fuerzas gravitatorias y a las fuerzas elásticas.
Teorema generalizado de trabajo y energía. Energía mecánica.
Conservación de la energía mecánica. Potencia.

Unidad Temática 6: Movimiento circular

Cinemática:
Magnitudes lineales, vectores desplazamiento, velocidad tangencial y aceleración.
Magnitudes angulares, vectores desplazamiento, velocidad y aceleración angulares.
Movimiento uniformemente acelerado. Ecuaciones horarias. Relación entre magnitudes lineales y angulares. Aceleración tangencial y centrípeta. Movimiento uniforme.
Dinámica:
Fuerzas centrípeta y tangencial.
Discusión de las fuerzas ficticias en sistemas de referencia no inerciales.

Unidad Temática 7: Movimiento oscilatorio

Movimiento periódico. Movimiento periódico y oscilatorio.
Movimiento armónico simple:
Análisis energético. Análisis de fuerzas. Resorte. Péndulo ideal.
Ecuación diferencial característica.
Cinemática: Ecuaciones horarias para la posición, velocidad y aceleración.
Amplitud. Pulsación. Frecuencia. Período. Fase y fase inicial.
Movimientos oscilatorios amortiguado y forzado. Características principales. Resonancia.

Unidad Temática 8: Modelo Sistema de Partículas

Fuerzas interiores y exteriores. Centro de masa. Coordenadas del centro de masa.
Generalización de la segunda Ley de Newton para la traslación. Impulso. Variación de la cantidad de movimiento del centro de masa. Fuerza media.
Principio de conservación de la cantidad de movimiento.
Choques elásticos e inelásticos. Coeficiente de restitución.

Unidad Temática 9: Modelo Cuerpo Rígido. Rotación

Momento de una fuerza. Momentos exteriores e interiores.
Momento cinético. Momento de inercia. Teorema de Steiner.
Generalización de la segunda Ley de Newton para la rotación. Impulso angular. Variación del momento cinético. Variación de la cantidad de movimiento angular. Conservación del momento cinético.
Trabajo. Energía cinética de rotación.

Unidad Temática 10: Estática del Cuerpo Rígido y Rodadura sin Deslizar

Condiciones de equilibrio. Resultante de un sistema de fuerzas paralelas. Centro de gravedad. Equilibrios estables, inestables e indiferentes. Estática.
Teorema de trabajo y energía. Rodadura sin deslizamiento. Eje instantáneo.

Unidad Temática 11: Modelo cuerpo deformable. Elasticidad. Estática de los fluidos

Fluidos y sólidos. Esfuerzos normales y tangenciales. Deformaciones unitarias. Elasticidad y plasticidad. Ley de Hook.
Sólidos. Módulos de Young y de Corte.
Fluidos. Coeficientes de compresión y de viscosidad. Densidad. Fluido ideal.
Variación de la presión en fluidos compresibles e incompresibles.
Principio de Pascal. Principio de Arquímedes. Medición de la presión.

Unidad Temática 12: Dinámica de los fluidos

Regímenes estacionarios. Regímenes irrotacionales. Ecuación de continuidad. Flujo de volumen (caudal). Ecuación de Bernoulli.
Aplicaciones. Viscosidad. Número de Reynolds.

Unidad Temática 13: Movimiento ondulatorio. Ondas mecánicas

Ondas transversales y longitudinales. Pulsos. Velocidad. Ecuación de las Ondas. Ondas Armónicas Viajeras. Re-flexión y refracción. Superposición. Ondas estacionarias en cuerdas y tubos. Interferencia, Difracción y Polarización. Características del sonido.

Unidad Temática 14: Óptica geométrica

Leyes de la Reflexión y la Refracción. Espejos. Dioptros. Lentes delgadas. Instrumentos ópticos.

• Ing. Viviana Cappello - UTN FRLP @ 2018
• By: Innovo
• Gracias a: HTML5 UP & Unsplash