Curso libreCompetencias básicas e investigación
Física mecánica
El curso Física mecánica proporciona al estudiante las bases conceptuales y de cálculo para describir el movimiento, aplicar las leyes de Newton y la conservación de la energía y del momento, y resolver problemas de hidrostática y flujo en sistemas hídricos, apoyado en análisis de video con Tracker y simulaciones PhET, de modo que pueda dimensionar situaciones reales de ingeniería como el bombeo de agua.
A quién va dirigido
Estudiantes de ingeniería que cursan o aprobaron cálculo diferencial.
Objetivos
✓Comprender las magnitudes vectoriales, los sistemas de referencia y las ecuaciones cinemáticas del movimiento en una y dos dimensiones.
✓Analizar sistemas de fuerzas mediante diagramas de cuerpo libre, incluyendo fricción y planos inclinados, a partir de las leyes de Newton.
✓Aplicar los principios de trabajo, energía, potencia y conservación del momento lineal a la solución de problemas de ingeniería.
✓Diseñar el cálculo hidráulico básico de un sistema de bombeo usando Pascal, Arquímedes, continuidad y Bernoulli, verificado en simulador.
✓Evaluar la coherencia de resultados teóricos frente a datos experimentales obtenidos con Tracker y simulaciones PhET.
Plan de estudios por sesión
1
Cinemática: vectores y sistemas de referenciaMovimiento rectilíneo uniforme y uniformemente acelerado; movimiento parabólico · Análisis de video de un movimiento real con Tracker
2
Leyes de Newton y diagramas de cuerpo libreFricción y plano inclinado · Trabajo, energía, potencia y conservación del momento lineal
3
Fluidos: presión y principio de PascalPrincipio de Arquímedes; ecuación de continuidad y de Bernoulli · Simulaciones PhET de presión y flujo
4
Presentación del ejercicio final: potencia de una bomba para un tanque elevadoCálculo de alturas, caudal, pérdidas y potencia requerida · Verificación de resultados en simulador y sustentación
Evaluación
Inicial30%Taller de cinemática con vectores y movimiento parabólico; informe de análisis de video en Tracker.
Intermedio30%Problemas resueltos de dinámica con diagramas de cuerpo libre, fricción, trabajo, energía y conservación del momento.
Final40%Ejercicio final: cálculo de la potencia de una bomba para elevar agua a un tanque elevado, verificado en simulador y sustentado.
Proyecto final
Ejercicio final: cálculo de la potencia de una bomba para elevar agua a un tanque elevado, con verificación en simulador.