En este curso especializado de Física, se retoman conceptos fundamentales como vectores, fuerza y movimiento circular para formular una nueva versión de las leyes de Newton: el equilibrio y la dinámica en el movimiento de rotación. También estudiaremos las aplicaciones de las máquinas más sencillas de construir, usando poleas, planos inclinados, entre otros, y terminaremos con el estudio de una nueva ley de conservación que se aprecia en cualquier tipo de colisión, la conservación del momento lineal.
¿Qué aprenderás en este curso?
Capítulo 1 – Estática
El estudio de los objetos en equilibrio se denomina estática. Para que un objeto esté en equilibrio debe cumplir dos condiciones: el equilibrio traslacional y el rotacional. En ambos, la resultante de una cantidad debe igualarse a cero, la fuerza y el momento de torsión, respectivamente, con lo cual el estado de movimiento se mantiene constante, es decir, no existe aceleración lineal o angular.
Temario:
1.1 Sistemas de fuerzas y equilibrio traslacional
1.2 Momento de torsión y equilibrio rotacional
1.3 Centro de gravedad
Capítulo 2 – Dinámica rotacional
En este capítulo recordamos los fundamentos del movimiento circular uniforme y acelerado, y se complementa al hacer una relación directa entre las cantidades lineales y las angulares para obtener el análogo rotacional de la segunda ley de Newton, y finalizando con una de las leyes de consevación más importantes: la conservación del momento angular.
Temario:
2.1 Movimiento circular uniforme y acelerado
2.2 Aceleración centrípeta y relación lineal-angular
2.3 Momento de inercia, energía cinética y trabajo rotacional
2.4 Principio fundamental de la dinámica rotacional
2.5 Cantidad de movimiento angular y su conservación
Capítulo 3 – Máquinas simples
Las herramientas más sencillas de utilizarse son aquellas en las que pueden utilizarse principios físicos simples para ganar una fuerza mayor al aplicar una menor. En esta sección revisaremos las más importantes y cómo calcular qué tan eficientes son.
Temario:
3.1 Máquinas simples, eficiencia y ventaja mecánica
3.2 Aplicaciones de las máquinas simples
Capítulo 4 – Cantidad de movimiento lineal
Cuando dos objetos chocan pueden presentarse dos casos: cuando la energía cinética se conserva o no, pero existe una cantidad que siempre se mantiene constante: el momento lineal. Revisaremos la definición de la cantidad de movimiento lineal, análogo al angular revisado en el capítulo 2 y su relación con los tipos de colisiones.
Temario:
4.1 Impulso y momento lineal
4.2 Conservación de la cantidad de movimiento lineal
4.3 Colisiones elásticas e inelásticas