3.12.1 CME/Cinemática y Dinámica de Partículas

Descripción matemática del movimiento (cinemática) y estudio de las fuerzas que causan o modifican el movimiento (dinámica) para partículas puntuales en varios sistemas coordenados y campos de fuerza.
Temas:
Core

• Descripción vectorial de posición, velocidad y aceleración; las tres leyes de Newton y marcos de referencia inerciales
• Formulación y solución analítica de ecuaciones de movimiento para fuerzas constantes y variables
• Diagramas del espacio de fases (posición vs. velocidad) para visualizar el estado mecánico, la estabilidad y la periodicidad
• Integración numérica de ecuaciones de movimiento usando métodos de Euler y Runge-Kutta
• Movimiento bajo restricciones como un péndulo o cuentas en alambres

Aprendizaje esperado (Learning Outcomes):
Core:

1. Identificar todas las fuerzas que actúan sobre una partícula en un escenario mecánico dado y dibujar un diagrama de cuerpo libre correcto [Familiarizarse]
2. Implementar un algoritmo numérico simple como el método de Euler para computar el movimiento de un oscilador armónico amortiguado [Usar]
3. Construir e interpretar diagramas del espacio de fases para caracterizar la estabilidad y periodicidad de un sistema mecánico simulado [Evaluar]