Contenidos teóricos y prácticos de la asignatura
- Profesor/a: Dra. Silvana Radescu Cioranescu y Dr. Andres Mujica Fernaud
- Temas (epígrafes):
A continuación se indican las secciones y contenidos principales en que se distribuye la materia de cada uno de los cinco temas de los que consta la asignatura. En el temario que se muestra a continuación las sesiones de problemas se consideran incluidas en los distintos temas con una asignación de tiempo prorrateada dentro del mismo.
TEMA 1: CINEMATICA I
1.1. Introducción: el movimiento de una partícula
1.2. Sistema de referencia y sistemas de coordenadas
• Coordenadas cartesianas. Coordenadas cilíndricas. Coordenadas esféricas. Coordenadas polares.
1.3 Magnitudes cinemáticas
• Posición, velocidad y aceleración de una partícula. Trayectoria, desplazamiento
1.4. Componentes intrínsecas de la aceleración.
• Aceleración tangencial y aceleración normal.
1.5. Movimiento rectilíneo
1.6. Movimiento circular
• Velocidad angular y aceleración angular
1.7. Movimiento bajo aceleración constante.
1.8. Movimiento en el plano y sistema de coordenadas polares.
TEMA 2. CINEMATICA II: MOVIMIENTO RELATIVO
2.1. Introducción: Sistemas de referencia.
• Sistemas de referencia en movimiento relativo. Movimiento de traslación y movimiento de rotación.
2.2. Sistemas de referencia con movimiento de traslación.
• Ley de composición de velocidades y aceleraciones. Ejemplos.
2.3. Sistemas de referencia con movimiento de rotación.
• Ley de transformación de velocidades. Ley de transformación de aceleraciones. Aceleración centrípeta y aceleración de Coriolis.
2.4 Aplicación al movimiento de los cuerpos en la superficie terrestre.
• Efecto del término centrífugo. Efecto del término de Coriolis sobre cuerpos en movimiento vertical. Efecto del término de Coriolis sobre cuerpos en movimiento horizontal. Fenómenos relacionados con la rotación terrestre.
TEMA 3. DINÁMICA DE UNA PARTÍCULA
3.1 Introducción a la dinámica.
3.2 Principio de conservación del momento lineal y Leyes de Newton.
• Primera Ley (Ley de inercia). Partículas libres y sistemas de referencia inerciales. Principio de conservación del momento lineal. Masa inercial. Segunda Ley de Newton, definición de fuerza. Tercera Ley de Newton (Ley de acción y reacción).
3.3 Ecuación del movimiento de una partícula.
• Fuerzas dependientes de la posición. Fuerza gravitatoria y fuerza electrostática.
3.4 Movimiento bajo fuerzas centrales.
• Momento angular de una partícula. Momento de una fuerza respecto de un punto. Teorema de conservación del momento angular. Aplicación al movimiento bajo fuerzas centrales. Segunda Ley de Kepler o Ley de las áreas del movimiento planetario
3.5 Fuerzas de contacto entre cuerpos.
• Fuerza de reacción normal. Fuerzas de fricción estática y cinética.
3.6 Descripción del movimiento en sistemas de referencia no inerciales.
• Sistemas de referencia acelerados y fuerzas ficticias. Traslación no uniforme. Rotación
TEMA 4. TRABAJO Y ENERGIA
4.1 Introducción: Teoremas de conservación de magnitudes dinámicas
4.2 Trabajo realizado por una fuerza
• Definición de trabajo finito e infinito. Integrales de línea.
4.3 Energía cinética
• Concepto de energía cinética. Ley de las fuerzas vivas.
4.4 Fuerzas conservativas y energía potencial
• Concepto de fuerza conservativa. Definiciones equivalentes. Operadores diferenciales gradiente y rotacional. La energía potencial asociada a una fuerza conservativa. Teorema de conservación de la energía. Fuerzas no conservativas: balance energético
4.5 Aplicación: Movimiento bajo fuerzas centrales y conservativas.
• Curvas de energía potencial efectiva. Discusión cualitativa del movimiento. Ejemplo: Fuerza gravitatoria y movimiento planetario.
TEMA 5. DINAMICA DE UN SISTEMA DE PARTICULAS
5.1 Introducción
• Centro de masas (CM) de un sistema de partículas. Sistema de referencia CM. Fuerzas interiores y exteriores a un sistema.
5.2 Momento lineal de un sistema de partículas
• Momento lineal y velocidad del CM. Principio de conservación del momento lineal en un sistema aislado.
5.3 Momento angular de un sistema de partículas
• Momento angular medido desde un sistema de referencia fijo y momento angular interno. Teorema de conservación del momento angular.
5.4 Trabajo y energía de un sistema de partículas.
• Energía cinética. Energía cinética interna y energía cinética traslacional. Trabajo de las fuerzas interiores, energía potencial interna. Trabajo de las fuerzas exteriores, energía potencial exterior. Teorema de conservación de la energía.
5.5 Movimiento de rotación de un cuerpo rígido.
• Momento angular de un cuerpo rígido. Momentos de inercia. La ecuación para el movimiento de rotación.
5.6 Trabajo y energía en el movimiento de un cuerpo rígido.
• Energía cinética de traslación y de rotación. Conservación de la energía. Energía potencial de un sistema de fuerzas constantes y paralelas.
5.7 Movimiento de rodadura de un cuerpo rígido sobre una superficie.
• Caracterización del movimiento de rodadura. Conservación de la energía.
5.8 Estática de cuerpos rígidos.
- Temas (epígrafes):
A continuación se indican las secciones y contenidos principales en que se distribuye la materia de cada uno de los cinco temas de los que consta la asignatura. En el temario que se muestra a continuación las sesiones de problemas se consideran incluidas en los distintos temas con una asignación de tiempo prorrateada dentro del mismo.
TEMA 1: CINEMATICA I
1.1. Introducción: el movimiento de una partícula
1.2. Sistema de referencia y sistemas de coordenadas
• Coordenadas cartesianas. Coordenadas cilíndricas. Coordenadas esféricas. Coordenadas polares.
1.3 Magnitudes cinemáticas
• Posición, velocidad y aceleración de una partícula. Trayectoria, desplazamiento
1.4. Componentes intrínsecas de la aceleración.
• Aceleración tangencial y aceleración normal.
1.5. Movimiento rectilíneo
1.6. Movimiento circular
• Velocidad angular y aceleración angular
1.7. Movimiento bajo aceleración constante.
1.8. Movimiento en el plano y sistema de coordenadas polares.
TEMA 2. CINEMATICA II: MOVIMIENTO RELATIVO
2.1. Introducción: Sistemas de referencia.
• Sistemas de referencia en movimiento relativo. Movimiento de traslación y movimiento de rotación.
2.2. Sistemas de referencia con movimiento de traslación.
• Ley de composición de velocidades y aceleraciones. Ejemplos.
2.3. Sistemas de referencia con movimiento de rotación.
• Ley de transformación de velocidades. Ley de transformación de aceleraciones. Aceleración centrípeta y aceleración de Coriolis.
2.4 Aplicación al movimiento de los cuerpos en la superficie terrestre.
• Efecto del término centrífugo. Efecto del término de Coriolis sobre cuerpos en movimiento vertical. Efecto del término de Coriolis sobre cuerpos en movimiento horizontal. Fenómenos relacionados con la rotación terrestre.
TEMA 3. DINÁMICA DE UNA PARTÍCULA
3.1 Introducción a la dinámica.
3.2 Principio de conservación del momento lineal y Leyes de Newton.
• Primera Ley (Ley de inercia). Partículas libres y sistemas de referencia inerciales. Principio de conservación del momento lineal. Masa inercial. Segunda Ley de Newton, definición de fuerza. Tercera Ley de Newton (Ley de acción y reacción).
3.3 Ecuación del movimiento de una partícula.
• Fuerzas dependientes de la posición. Fuerza gravitatoria y fuerza electrostática.
3.4 Movimiento bajo fuerzas centrales.
• Momento angular de una partícula. Momento de una fuerza respecto de un punto. Teorema de conservación del momento angular. Aplicación al movimiento bajo fuerzas centrales. Segunda Ley de Kepler o Ley de las áreas del movimiento planetario
3.5 Fuerzas de contacto entre cuerpos.
• Fuerza de reacción normal. Fuerzas de fricción estática y cinética.
3.6 Descripción del movimiento en sistemas de referencia no inerciales.
• Sistemas de referencia acelerados y fuerzas ficticias. Traslación no uniforme. Rotación
TEMA 4. TRABAJO Y ENERGIA
4.1 Introducción: Teoremas de conservación de magnitudes dinámicas
4.2 Trabajo realizado por una fuerza
• Definición de trabajo finito e infinito. Integrales de línea.
4.3 Energía cinética
• Concepto de energía cinética. Ley de las fuerzas vivas.
4.4 Fuerzas conservativas y energía potencial
• Concepto de fuerza conservativa. Definiciones equivalentes. Operadores diferenciales gradiente y rotacional. La energía potencial asociada a una fuerza conservativa. Teorema de conservación de la energía. Fuerzas no conservativas: balance energético
4.5 Aplicación: Movimiento bajo fuerzas centrales y conservativas.
• Curvas de energía potencial efectiva. Discusión cualitativa del movimiento. Ejemplo: Fuerza gravitatoria y movimiento planetario.
TEMA 5. DINAMICA DE UN SISTEMA DE PARTICULAS
5.1 Introducción
• Centro de masas (CM) de un sistema de partículas. Sistema de referencia CM. Fuerzas interiores y exteriores a un sistema.
5.2 Momento lineal de un sistema de partículas
• Momento lineal y velocidad del CM. Principio de conservación del momento lineal en un sistema aislado.
5.3 Momento angular de un sistema de partículas
• Momento angular medido desde un sistema de referencia fijo y momento angular interno. Teorema de conservación del momento angular.
5.4 Trabajo y energía de un sistema de partículas.
• Energía cinética. Energía cinética interna y energía cinética traslacional. Trabajo de las fuerzas interiores, energía potencial interna. Trabajo de las fuerzas exteriores, energía potencial exterior. Teorema de conservación de la energía.
5.5 Movimiento de rotación de un cuerpo rígido.
• Momento angular de un cuerpo rígido. Momentos de inercia. La ecuación para el movimiento de rotación.
5.6 Trabajo y energía en el movimiento de un cuerpo rígido.
• Energía cinética de traslación y de rotación. Conservación de la energía. Energía potencial de un sistema de fuerzas constantes y paralelas.
5.7 Movimiento de rodadura de un cuerpo rígido sobre una superficie.
• Caracterización del movimiento de rodadura. Conservación de la energía.
5.8 Estática de cuerpos rígidos.
Actividades a desarrollar en otro idioma
Ninguna