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Página 1 de 511 Física 1 (A) Prof. Cristina Wainmaier, Prof. Ana Fleisner, Belén Sabaini, Aux.Patricio Barletta Segundo Cuatrimestre 2014 CONTENIDOS TEMÁTICOS Introducción Conceptos, leyes, teorías y modelos. Magnitudes físicas, unidades y mediciones. 1- Movimiento del punto material Modelo de cuerpo puntual. Descripción del movimiento. Sistemas de referencia. Sistemas de coordenadas. Vector posición. Intervalo de tiempo. Vector desplazamiento. Vector velocidad media. Vector velocidad instantánea. Estado dinámico de una partícula: vector cantidad de movimiento lineal. Primera ley de Newton; sistemas de referencia inerciales. Segunda ley de Newton. Masa inercial. Vector aceleración media. Vector aceleración instantánea. Tercera ley de Newton. Conservación de la cantidad de movimiento lineal. Impulso de una fuerza. Interacciones. Fuerzas elementales. Ley de gravitación Universal. Masa inercial y gravitatoria. Fuerza peso; fuerza elástica, fuerza entre superficies. Aplicaciones de las leyes de Newton. Leyes cinemáticas de los diferentes tipos de movimiento: movimiento rectilíneo uniforme; uniformemente variado, tiro vertical; tiro oblicuo. Análisis de gráficos. Dinámica y cinemática del movimiento curvilíneo. Movimiento circular uniforme y uniformemente variado. Dinámica y cinemática del movimiento armónico simple. Cantidad de movimiento angular y momento de una fuerza. Leyes de cambio y conservación asociadas a la cantidad de movimiento angular. Fuerzas centrales. Estática de fluidos. Densidad. Presión en un fluido. Ley fundamental de la hidrostática. Ley de Pascal. Barómetro. Manómetro. Ley de Arquímedes. 2- Movimiento de un sistema de partículas Centro de masa. Velocidad del centro de masa y cantidad de movimiento lineal. Ley fundamental de la traslación de un sistema de partículas. Aceleración del centro de masa. Conservación de la cantidad de movimiento lineal. Cantidad de movimiento angular y momento de una fuerza para un sistema de partículas. Leyes de cambio y conservación de la cantidad de movimiento angular. 3- Movimiento del cuerpo rígido Análisis dinámico y cinemático de la rotación de un cuerpo rígido alrededor de un eje fijo. Cantidad de movimiento angular y momento de una fuerza para un cuerpo rígido. Momento de inercia. Leyes del movimiento de rotación de un cuerpo rígido. Conservación de la cantidad de movimiento angular. Rototraslación del cuerpo rígido. Estática del cuerpo rígido. cwainmaier@unq.edu.ar, afleisner@gmail.com, mbelensabaini@gmail.com; pbarletta@gmail.com Página 2 de 522 Física 1 (A) Prof. Cristina Wainmaier, Prof. Ana Fleisner, Belén Sabaini, Aux.Patricio Barletta Segundo Cuatrimestre 2014 4- Trabajo y energía Energía. Trabajo de una fuerza. Ley del trabajo y la energía cinética. Trabajo y energía para un sistema de partículas en un sistema inercial y en el sistema del centro de masa. Fuerzas conservativas. Función variación de energía potencial. Energía potencial gravitatoria y elástica. Energía mecánica, conservación de la energía mecánica. Estudio de las curvas de energía potencial. Fuerzas no conservativas y disipación de energía. Energía interna. Conservación de la energía. Choques elásticos e inelásticos. Impulso y promedio temporal de una fuerza. Sistemas de muchas partículas: trabajo. Sistemas de muchas partículas: calor. Trabajo y energía cinética de rotación de un cuerpo rígido. Rototraslación del cuerpo rígido: su análisis desde la energía. 5- Dinámica de los fluidos Dinámica de fluidos. Ley de continuidad. Ley de Bernoulli. Viscosidad. Ley de Poiseuille. Ley de Stokes. Número de Reynolds. 6- Termodinámica Temperatura. Equilibrio térmico. Temperatura absoluta. Calor. Capacidad térmica y calor específico. Primera ley de la termodinámica. Procesos reversibles e irreversibles. Entropía y calor. BIBLIOGRAFÍA * Fundamentalmente teóricos Bibliografía obligatoria Resnick, R.; Hallidey, D - FÍSICA Tomo I. Ed. C.E.C.S.A, México. Resnick, R.; Hallidey, D.; Kane, K. - FÍSICA Tomo I. Ed. C.E.C.S.A, México. Sears, F; Zemansky, M; Young, H. - FÍSICA UNIVERSITARIA. Ed. Addison Wesley Iberoamericana, U.S.A. Serway, R.; Jewett J. - FÍSICA Tomo I. Tercera edición. Ed. Thomson, México. Tipler, P.- FÍSICA. Tomo I. Ed. Reverté, España. Gettys, E; Keller, F; Skove, M.- FÍSICA CLÁSICA Y MODERNA. Ed. Mc. Graw Hill. España. *Alonso, M.; Finn, E - FÍSICA Volumen I: Mecánica. Ed. Addison Wesley Iberoamericana, U.S.A. cwainmaier@unq.edu.ar, afleisner@gmail.com, mbelensabaini@gmail.com; pbarletta@gmail.com Página 3 de 533 Física 1 (A) Prof. Cristina Wainmaier, Prof. Ana Fleisner, Belén Sabaini, Aux.Patricio Barletta Segundo Cuatrimestre 2014 *Alonso, M; Finn, E. - FÍSICA. Ed. Addison Wesley Iberoamericana. U.S.A. Bibliografía complementaria *Roederer, J.- MECÁNICA ELEMENTAL. Ed. Eudeba, Buenos Aires. *Feynman, Leighton, Sands. FÍSICA – VOLUMEN 1. Editorial Addison Wesley Iberoamericana. Objetivos generales: - Favorecer un adecuado aprendizaje de los contenidos específicos de la disciplina, para promover capacidades tales como: diferenciar conceptos y leyes; integrar conceptos (en leyes) y leyes (en teorías), transferir los contenidos a la resolución de ejercicios y problemas, emplear adecuadamente las diferentes representaciones que utiliza la física, relacionar adecuadamente los desarrollos teóricos con el mundo. - Alentar una comprensión adecuada sobre la naturaleza de la labor y del conocimiento científico para promover capacidades para: la construcción de interpretaciones adecuadas sobre los fenómenos; una comprensión profunda del significado físico que encierran las expresiones matemáticas; el modelado de situaciones reales teniendo claro el universo de validez y el marco teórico desde el que se lo va a estudiar. - Fomentar el desarrollo de habilidades; estrategias y actitudes propias de un abordaje con aspiraciones científicas de las cuestiones (prácticas manipulativas de sistemas concretos, técnicas organizativas, de planteamiento, de control, comunicativas). - Favorecer a que se adviertan las limitaciones de un conocimiento y de un modo de conocer tal como el conocimiento común, que generalmente bastan para las necesidades de todos los días, pero son inadecuadas para los objetivos que persigue la comunidad científica y científico-tecnológica. - Favorecer el conocimiento y la valorización de las metas, los modos de razonar, los requerimientos; las estrategias metodológicas del conocimiento científico-tecnológico. Requisitos de promoción Presentación de la totalidad de las actividades propuestas (informes de laboratorio, monografías, cuestionarios, trabajos de investigación, etc.). Se deberán aprobar tres parciales (que integran aspectos teóricos y de resolución de problemas). Los resultados de estas evaluaciones, las tareas propuestas y evaluaciones periódicas determinarán la nota final. Cada uno de los parciales desaprobados tendrá una instancia de recuperación al finalizar el tratamiento de todos los contenidos de la asignatura. cwainmaier@unq.edu.ar, afleisner@gmail.com, mbelensabaini@gmail.com; pbarletta@gmail.com Página 4 de 544 Física 1 (A) Prof. Cristina Wainmaier, Prof. Ana Fleisner, Belén Sabaini, Aux.Patricio Barletta Segundo Cuatrimestre 2014 Cronograma Física I Segundo cuatrimestre 2014 Clase fecha Tema 1 19/8 Introducción. Movimiento del punto material. Variables que describen el movimiento. 2 21/8 Movimiento del punto material. Dinámica del punto material. 3 26/8 Movimiento del punto material. Dinámica del punto material. 4 28/8 Movimiento del punto material. Dinámica del punto material. 5 2/9 Movimiento del punto material. Dinámica del movimiento circular. 6 4/9 Movimiento del punto material. Dinámica del movimiento circular. 7 9/9 Movimiento del punto material. Cantidad de movimiento angular. Momento de una fuerza. 8 11/9 Cinemática del punto material unidimensional y bidimensional. 9 16/9 Movimiento oscilatorio. 10 18/9 Laboratorio 1: Mediciones e incertezas. Revisión 11 23/9 Estática de los fluidos. Revisión 12 25/9 PRIMER PARCIAL 13 30/9 Laboratorio 2: Fuerza de rozamiento. 14 2/10 Movimiento de un sistema de partículas. Variables que describen el movimiento. Leyes de conservación y cambio de la cantidad de movimiento lineal. 15 7/10 Movimiento de un sistema de partículas. Variables que describen el movimiento. Leyes de conservación y cambio de la cantidad de movimiento lineal. 16 9/10 Movimiento de un sistema de partículas. Leyes de conservación y cambio de la cantidad de movimiento angular. 17 14/10 Laboratorio 3: Determinación de “g”. 18 16/10 Movimiento del cuerpo rígido. Leyes del movimiento de rotación de un cuerpo rígido. 19 21/10 Movimiento del cuerpo rígido. Rototraslación del cuerpo rígido. 20 23/10 Movimiento del cuerpo rígido. Rototraslación del cuerpo rígido. Estática del cuerpo rígido. 21 28/10 Laboratorio 4: Momento angular. Revisión. 22 30/10 SEGUNDO PARCIAL 23 4/11 Trabajo y energía. Ley de trabajo y energía cinética. 24 6/11 Trabajo y energía para sistema de partículas. Energía potencial. Energía mecánica. Conservación de la energía mecánica. Choques. Impulso. 25 11/11 Laboratorio 5: Energía. 26 13/11 Trabajo y energía de rotación y traslación del cuerpo rígido. 27 18/11 Trabajo y energía. Revisión. 28 20/11 Dinámica de los fluidos. 29 25/11 TERCER PARCIAL 30 27/11 Termodinámica. 31 2/12 Termodinámica. 32 4/12 Presentaciones orales. 33 9/12 Presentaciones orales. 34 11/12 Recuperatorio 35 16/12 Recuperatorio. 36 18/12 Integrador cwainmaier@unq.edu.ar, afleisner@gmail.com, mbelensabaini@gmail.com; pbarletta@gmail.com Página 5 de 555 Física 1 (A) Prof. Cristina Wainmaier, Prof. Ana Fleisner, Belén Sabaini, Aux.Patricio Barletta Segundo Cuatrimestre 2014 cwainmaier@unq.edu.ar, afleisner@gmail.com, mbelensabaini@gmail.com; pbarletta@gmail.com