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Cinemática y Dinámica.
Clave: 2312
Carácter: Obligatorio.
Ubicación: Tercer Semestre.
Créditos: 12 (doce).
Materia Antecedente: Estática, Física General.
Materia Consecuente: Hidráulica de Tuberías.
Objetivo General.
Analizará el movimiento de puntos, partículas y cuerpos rígidos, con relación a las causas
que lo originan y a los efectos que produce.
TEMÁTICA
TEMAS Y SUBTEMAS
OBJETIVO ESPECÍFICO.
1. CINEMÁTICA DEL PUNTO.
Analizará la geometría del movimiento del
1.1 Introducción.
punto.
1.2 Definición de los sistemas de
referencia (cartesianos, polares,
cilíndricos y esféricos). Sistemas de
coordenadas intrísicas.
1.3 Elementos que definen el
movimiento en general: posición,
desplazamiento, trayectoria, tiempo,
distancia, velocidad y aceleración.
1.4 Determinación del desplazamiento de
un punto.
1.5 Vectores de posición, velocidad y
aceleración.
1.6 Derivadas de las funciones
vectoriales.
1.7 Movimiento rectilíneo uniforme,
uniformemente acelerado, y con
aceleración variable.
1.8 Soluciones gráficas. Movimiento con
trayectorias planas: circulares y tiro
parabólico.
1.9 Movimiento angular uniforme y
uniformemente acelerado y con
aceleración variable.
1.10
Movimiento relativo.
1.11
Componentes rectangulares
de posición, velocidad y aceleración.
1.12
Componentes tangencial y
normal radial y transversal de la
aceleración.
2. CINEMÁTICA DEL CUERPO
RÍGIDO.
2.1 Movimiento relativo.
2.2 Translación rectilínea y curvilínea
plana de un cuerpo rígido.
2.3 Rotación de un cuerpo alrededor de
un eje fijo.
2.4 Interpretación gráfica de los
diagramas de desplazamiento,
velocidad y aceleración angular.
2.5 Rotación con aceleración constante
de un cuerpo rígido alrededor de un
eje fijo.
2.6 Relación entre el movimiento de
traslación y el de rotación.
2.7 Relación entre el movimiento de
traslación de cuerpos conectados.
2.8 Movimiento plano general de un
cuerpo rígido.
2.9 Centro instantáneo de rotación.
2.10
Rodamiento perfecto de
cuerpos rígidos.
Analizará el movimiento de cuerpos rígidos,
sin relacionarlos con las causas que lo
originan.
3. DINÁMICA DE LA PARTÍCULA.
3.1 La Segunda Ley de Newton.
3.2 Momentum lineal de una partícula.
3.3 Ecuaciones del movimiento.
3.4 Equilibrio dinámico.
3.5 Metodología para la solución de
ejercicios.
3.6 Ecuaciones del movimiento en
función de las componentes radial y
transversal.
Analizará le movimiento de la partícula a
través de la Segunda Ley de Newton.
4. DINÁMICA DE LA PARTÍCULA. Analizará el movimiento de partículas a
4.1 Trabajo de una fuerza.
través de métodos de energía, distinguiendo
4.2 Energía cinética y potencial de una
las ventajas entre cada uno de ellos.
partícula.
4.3 Aplicación del principio de Trabajo y
Energía.
4.4 Potencia y eficiencia.
4.5 Principio de la Conservación de la
Energía.
4.6 Comparación entre el Principio de
Trabajo y Energía y el Método de la
Segunda Ley de Newton.
4.7 Movimiento de impulso o impulsión.
4.8 Choque.
4.9 Comparación entre el Principio de
Impulso y Momentum, Trabajo –
Energía y la Segunda Ley de
Newton.
4.10
Momentum angular de una
partícula.
4.11
Conservación del momentum
angular.
5. VIBRACIONES SIMPLES.
5.1 Vibraciones simples de partículas.
5.2 Movimiento armónico simple.
5.3 Péndulo simple y compuesto.
5.4 Vibraciones de partículas.
5.5 Aplicación del principio de la
Conservación de la Energía.
5.6 Vibraciones forzadas.
5.7 Vibraciones libres amortiguadas.
5.8 Vibraciones amortiguadas forzadas.
Analizará las vibraciones con un solo grado
de libertad que se producen en las partículas.
6. DINÁMICA DE SISTEMAS DE
Analizará el movimiento de sistemas de
PARTÍCULAS.
partículas.
6.1 Aplicaciones de las leyes de Newton
al movimiento de un sistema de
partículas.
6.2 Momentum lineal y angular de un
sistema de partículas.
6.3 Movimiento del centro de masa de un
sistema de partículas.
6.4 Momentum angular de un sistema de
partículas con respecto a su centro de
masa.
6.5 Energía cinética de un sistema de
partículas.
6.6 Principio de Trabajo – Energía.
6.7 Principio de impulso y momentum de
un sistema de partículas.
6.8 Conservación del momentum de un
sistema de partículas.
7. DINÁMICA DEL CUERPO
Analizará el comportamiento dinámico de
RÍGIDO.
los cuerpos rígidos, que realizan
7.1 La dinámica del movimiento de
movimientos planos.
traslación.
7.2 Dinámica del movimiento de un
cuerpo rígido alrededor de un punto
fijo.
7.3 Rotación alrededor de un eje fijo y
sus ecuaciones.
7.4 Rodamiento perfecto de un cuerpo
cilíndrico.
7.5 Dinámica del movimiento de cuerpos
rígidos conectados.
7.6 Movimiento de traslación.
7.7 Centro instantáneo de rotación.
7.8 Centro de percusión.
7.9 Movimiento plano general.
7.10
Métodos de trabajo y energía
e impulso y cantidad de movimiento
de los cuerpos rígidos
interconectados.
BIBLIOGRAFÍA
- Goldemberg José.
“Física general y experimental, vol. 1”
Editorial Interamericana. 1972, México.
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Editorial CECSA, 1989, México.
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“Mecánica para Ingenieros, Dinámica”.
Editorial Harla, 1982, México.
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“Mecánica Vectorial para Ingenieros. Dinámica”.
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Representaciones y Servicios de Ingeniería S.A., 1976, México.
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“Vibraciones Mecánicas”.
Editorial McGraw Hill, s/año, México.