PROGRAMA ANALÍTICO. Sigla: FIS 137 EVARISTO MAMANI CARLO Semestre: 1/2019 Área Curricular:

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1 PROGRAMA ANALÍTICO Asignatura: FISICA 1 (MATEMÁTICA) Sigla: FIS 137 Docente: EVARISTO MAMANI CARLO Semestre: 1/2019 Área Curricular: Física Modalidad: Semestral Nivel semestral: Tercer Semestre, Ciclo Básico Horas teóricas: 4 horas por semana en dos sesiones Horas prácticas: 2 horas por semana en una sesión Pre - requisitos formales: MAT 112 OBJETIVOS Dotar al estudiante de la carrera de Matemática herramientas útiles para la comprensión de la Física y la aplicación de los conceptos de: cinemática, leyes de movimiento, teoremas de conservación, sistemas de partículas, cinemática y cinética del cuerpo rígido; expresando dichos conceptos en el lenguaje matemático y con el formalismo vectorial. CONTENIDO MÍNIMO Cinemática del punto material Dinámica de la partícula Teoremas de conservación Dinámica de un sistema de partículas Cinemática y Dinámica del cuerpo rígido Gravitación NIVEL DE LA MATERIA Symon, K.R., 1973, Mechanics, Addison-Wesley, Reading, Mass, USA., 3ª edición. CONTENIDO Capítulo I Cinemática del punto material El movimiento Vectores y escalares Operaciones vectoriales y geometría vectorial Invarianza de Galileo

2 Movimiento Rectilíneo Velocidad y aceleración Interpretación matemática y geométrica de las variables cinemáticas Caída Libre Movimiento en el plano Movimiento parabólico Movimiento circular uniforme y variado Velocidad angular como vector La velocidad y aceleración en diferentes sistemas de coordenadas Movimiento curvilíneo Radio de Curvatura y el plano osculador Movimiento relativo (aceleración tangencial, aceleración centrípeta, aceleración de coriolis, etc.). Capítulo II Dinámica de la partícula Magnitudes dinámicas: masa, fuerza, momentum lineal y momentum angular Las leyes de Newton Fuerzas e interacciones fundamentales El oscilador armónico simple Amplitud, periodo y frecuencia del movimiento armónico simple Oscilador armónico amortiguado Movimiento sobreamortiguado, críticamente amortiguado y bajo amortiguado Oscilaciones forzadas Resonancia Oscilador armónico en dos y tres dimensiones Osciladores acoplados Sistemas de referencia inerciales y no inerciales Movimiento relativo con traslación y rotación Movimiento relativo con respecto a la Tierra Rozamiento Fuerzas en movimiento circular Fuerzas inerciales Relación de aceleraciones en sistemas ligados Sistemas con poleas y la máquina de Atwood Torque de una fuerza Relación entre el torque y el momentum angular

3 Capítulo III Teoremas de conservación Trabajo de una fuerza en general Trabajo de un fuerza constante y variable Trabajo y energía cinética Teorema de Trabajo y energía Fuerzas conservativas y no conservativas y la función energía potencial Conservación de la energía mecánica Extensión del concepto de energía para fuerzas no conservativas Conservación del momentum lineal y angular Fuerzas impulsivas y choques Choques en una y dos dimensiones Capítulo IV Dinámica de un sistema de partículas Introducción Centro de masas Sistemas de masa variable Conservación del momento lineal Torque y momento angular Conservación del momento angular Fuerzas impulsivas Sistema de partículas Capítulo V Cinemática y Dinámica del Cuerpo Rígido Introducción Momento angular del cuerpo rígido Momentos de inercia y productos de inercia Traslación de un cuerpo rígido Movimiento plano de un cuerpo rígido Movimiento del trompo que gira El giroscopio Equilibrio del cuerpo rígido Ecuaciones generales de movimiento para un cuerpo rígido Formulación del trabajo y la energía para sistemas de cuerpos rígidos

4 Ecuaciones de impulso y cantidad de movimiento para cuerpos rígidos Capítulo VI Gravitación Fuerzas centrales Algunas propiedades importantes de los campos de fuerzas centrales Ecuaciones de movimiento para una partícula en un campo central Ecuaciones importantes deducidas de las ecuaciones de movimiento Energía potencial de una partícula en un campo central Conservación de la energía Determinación de la órbita debida a una fuerza central Determinación de la fuerza central conocida la órbita Secciones cónicas, elipse, parábola e hipérbola Algunas definiciones en astronomía Leyes de Kepler del movimiento planetario Ley de gravitación universal de Newton Atracción de esferas y otros objetos Movimiento en un campo de fuerza dependiente del inverso al cuadrado Bibliografía básica: BIBLIOGRAFÍA Resnick Halliday Krane, Física (Tomo I), Grupo Editorial PATRIA, 5ta. Ed. (14va. reimpresión), (2015). Serway Raymond, Física (Tomo I), Ed. Mc Graw Hill, 1997 Alonso Finn, Física (Tomo I y II), Ed. Addison Wesley, 1995 Bibliografía complementaria: Symon, K.R., 1973, Mehanics, Addison-Wesley, Reading, Mass, USA., 3ª edición. Hausser Walter, 1996 Introducción a los Principios de la Mecánica, Union Tipográfica Editorial Hispano Americana. Marion, J.B., 1992, Dinámica clásica de las partículas y sistemas, Editorial Reverté, Barcelona, España. Goldstein, H., 1980, Classical mechanics, Addison-Wesley, Reading Mass., USA. Landau, L.D., Lifshitz, E.M., 1986, Mecánica, Ed. Reverté, Barcelona, España.

5 EVALUACIÓN Evaluaciones Valor Porcentual 3 Exámenes parciales (c/p 20%) 60% Prácticas (c/p 5%) 15% Examen recuperatorio 20% Examen final 25% CRONOGRAMA Semana Cap. 1 Cap. 2 1 er Par. Cap. 3 Cap. 4 2do Par. Cap. 5 Cap. 6 3 er Par. Ex. Recup. Ex. Final FECHAS PARCIAL FECHAS CAPÍTULOS PRIMER PARCIAL Miércoles 13 de marzo Cap. 1 y 2 SEGUNDO PARCIAL Miércoles 24 de abril Cap. 3 y 4 TERCER PARCIAL Miércoles 5 de junio Cap. 5 y 6 RECUPERATORIO Lunes 10 de junio Cap. 2, 3 y 4 FINAL Miércoles 12 de junio Todos los capítulos NOTAS SIGAFI Lunes 17 de junio La Paz, 06 de febrero del 2019