Programa

Cinemática del punto
Sistemas de referencia y sistemas de coordenadas. Concepto de posición, velocidad y aceleración como magnitudes vectoriales. Ecuaciones de movimiento. Grados de libertad y vínculos. Movimiento rectilíneo en 2D y 3D. Movimiento circular. Velocidad y aceleración en coordenadas polares. Movimiento relativo en sistemas inerciales.

Dinámica del punto
Concepto de interacciones y fuerzas. Leyes de Newton. Principio de superposición. Validez de las leyes de Newton. Interacción gravitatoria. Interacción entre cuerpos en contacto. Condiciones de vínculo y fuerzas de vínculo. Fuerzas en movimientos curvilíneos. Integración de las ecuaciones de movimiento. Integración numérica de ecuaciones diferenciales. Interacción de rozamiento. Fuerzas viscosas en un fluido.

Movimiento oscilatorio
Interacción elástica. Ley de Hooke como aproximación de primer orden. Integración de las ecuaciones de movimiento. Movimiento oscilatorio armónico. Tipo de soluciones. Péndulo ideal. Pequeñas oscilaciones. Posiciones de equilibrio y estabilidad. Oscilaciones amortiguadas. Oscilaciones forzadas y amortiguadas. Concepto de resonancia. Ejemplos.

Sistemas no inerciales
Sistemas de referencia no inerciales. Sistemas no inerciales en movimiento lineal. Concepto de fuerza no inercial como efecto de inercia. Ecuaciones de movimiento de un sistemas no inerciales en movimiento lineal. Principio de equivalencia. Ejemplos. Sistemas de referencia rotantes. Ecuaciones de movimiento y fuerzas no inerciales en un sistemas no inerciales en rotación. Interpretación. Aplicación: el péndulo de Foucault.

Impulso lineal
Impulso lineal de una partícula y de un sistema de partículas. Leyes de Newton. Principio de conservación del impulso lineal. Consecuencias sobre el movimiento. Concepto de integral y constante de movimiento. Centro de masa. Sistemas de masa variable.

Impulso angular
Impulso angular de una partícula. Conservación del impulso angular. Segunda Ley de Kepler. Conservación del impulso angular de un sistema de partículas. Impulso angular orbital e intrínseco. Consecuencias sobre el movimiento.

Trabajo y energía
Noción de trabajo mecánico. El trabajo como integral de linea. Energía cinética. Teorema trabajo‑energía cinética. Fuerzas conservativas y energía potencial. Noción de energía mecánica. Principio de conservación de la energía mecánica. Fuerzas no conservativas. Fuerzas centrales y potencial efectivo. Gráficos de potencial y tipos de movimientos.

Teoremas de conservación
Choque elástico y choque plástico. Sistemas de partículas: conservación del impulso lineal, impulso angular y energía total. Ejemplos y análisis de conservación.

Interacción gravitatoria
Ley de gravitación universal. Potencial efectivo gravitatorio. Tipo de movimientos. Sistema de dos cuerpos interactuantes. Centro de masa, distancia relativa y masa reducida. Planteo del problema con Newton. Primeras integrales del movimiento. Leyes de Kepler. Deducción de los diferentes tipos de órbitas. Integración numérica.

Cinemática del cuerpo rígido
Concepto de cuerpo rígido. Tipos de movimiento: traslación, rotación y roto-traslación. Condición de rigidez. Eje instantáneo de rotación. Movimiento 2D. La rueda. Condición de rodadura.

Dinámica del cuerpo rígido
Dinámica de la traslación. Impulso lineal y angular del centro de masa. Dinámica de rotación. Momento de inercia respecto de un eje. Teorema de Steiner. Energía mecánica de un cuerpo rígido. Energía cinética de traslación, rotación y roto-traslación. Impulso angular de un cuerpo rígido. Noción de ejes principales de inercia. Ecuaciones de movimiento de un cuerpo rígido. Condiciones de equilibrio. Péndulo físico.