Mecánica

Continuamos con la ronda por las asignaturas que he cursado este año 2013-2014, vamos con mecánica clásica, una de las más temidas de este año.

RESUMEN

Ayyy la mecánica de segundo… qué dura se hace esta asignatura, a mi me ha costado un par de años aprobarla pero al final lo he hecho con una buena nota y contento de haber terminado con la sensación de haber aprendido bastante. Esta es una asignatura que parece demasiado complicada pero que luego realmente no lo es, al menos esta mecánica de segundo, en tercero nos enfrentaremos a mecánica teórica que por lo que he oído sí que es horrible…

Lagrange

Hay tres problemas básicos a los que nos vamos a enfrentar en esta asignatura: el libro, el álgebra y la infinita imaginación de los profesores para plantear problemas. Este tercer punto es fundamental, hay que tener en cuenta que la mecánica clásica abarca casi todo lo que os imaginéis en cuando a movimiento, energía, choques, caídas, gravedad, etc. por supuesto excluyendo aquellos fenómenos cuánticos. Al ser un tema tan amplio podemos encontrarnos con un problema de caída libre, un tiro parabólico, unas poleas o algo muchísimo más enrevesado. Por tanto uno puede presentarse al examen creyendo que está muy preparado y quedarse con la boca abierta al leer el enunciado de un problema.

TEMAS

Los temas que se incluyen en esta mecánica clásica son:

  1. Cinemática: sistemas de referencia en reposo relativo, posición, velocidad y aceleración y sistemas de referencia en movimiento relativo.
  2. Dinámica: Leyes de Newton, la segunda ley de Newton como ecuación diferencial, Dinámica de sistemas no inerciales.
  3. Sistemas de partículas: El centro de masas, Teoremas de conservación, Colisiones, Sistemas de masa variable.
  4. Sólido rígido: Tensor de inercia, Transformación del tensor de inercia, ejes principales, ecuaciones de Euler.
  5. Gravitación: Campos de fuerza conservativos y centrales, movimiento de partículas en campos centrales, el problema de Kepler.
  6. Mecánica analítica: El principio de Hamilton, ecuaciones de Euler-Lagrange, Teorema de Noether, ecuaciones de Hamilton.

El primer tema, cinemática, es espantoso; de repente se encuentra uno con unas expresiones algebraicas que no sabe de donde ha salido, unos teoremas y propiedades que no se han estudiado en ningún sitio y que en el libro ni se explican claramente ni existe un tema de conceptos previos como hay en prácticamente todos los libros que existen de mecánica.

Una vez desmoralizados y cuando hemos logrado entender (ja) de donde salen las expresiones empezamos con las leyes de Newton, ya las conocemos claro pero aquí profundizamos en ellas y las transformamos para sistemas de referencia no inerciales (cosa que no se usará en ningún momento del año pero bueno… así aprovechamos un par de semanas), este segundo tema junto con el de sistemas de partículas no son más que ampliaciones de lo estudiado en Fundamentos de física I, eso sí, se comienza a usar una notación más científica, más apropiada al nivel en el que estamos, precisamente la notación hace que la asignatura sea casi incomprensible al comienzo del curso, uno está perdido entre tanto símbolo que no ha visto nunca.

Tensor de inercia en forma matricial

Tensor de inercia en forma matricial

Sólido rígido es un concepto que tampoco nos debe ser ajeno, se ve en Fundamentos de física, pero se ve muy a la ligera. Una cosa curiosa es que el libro en ningún momento explica claramente para qué sirve el tensor de inercia, qué es cada una de sus expresiones, etc. simplemente te da una idea general y unas expresiones para su cálculo.

Gravitación, bueno qué decir de la gravedad, ¿no? todos la hemos estudiado, sin embargo aquí vamos un poco más allá, usamos el teorema de Gauss para hallar las expresiones de campo gravitatorio para diferentes distribuciones de masa, aprendemos algo más de campos conservativos y nos explican de donde vienen las leyes de Kepler.

El último tema es el más novedoso, el más sencillo y mi preferido. El primer año que estudié mecánica no logré llegar a este tema con tiempo y ni siquiera me lo miré, luego en el examen cayó un problema de lagrangianos y no supe hacerlo, por lo que suspendí el examen, y como me he arrepentido este año, este es un tema bonito con implicaciones enormes en física y que permite obtener expresiones (normalmente en forma de ecuación diferencial) para el movimiento de partículas sin usar vectores, sé que es una”definición” un poco de aquella manera pero al nivel que estamos esto es lo que nos quedará como idea fundamental. Es un tema muy sencillo, muy bien explicado por los profesores, en el libro no está demasiado mal y existen decenas de lugares en internet donde practicar con problemas.

SISTEMA DE EVALUACIÓN

El sistema de evaluación de mecánica es el habitual de dos pruebas de evaluación continua y un examen, o solo examen final:

  • Vía 1, con evaluación continua: tenemos una prueba de evaluación en línea (10% de la nota), otra prueba de evaluación continua normal (20%) y examen(70% de la nota).
  • Vía 2: examen final sin evaluación continua.

Yo recomiendo optar por la vía 1 haciendo la evaluación continua. Es posible que dependiendo de cómo llevemos el temario o según sea el examen nos salga mejor una u otra vía pero en general la primera creo que es mejor para aprender. En cuanto a esta vía, tengo que decir que la prueba de evaluación en línea (PEL) es una prueba tipo test online que se hace a una hora determinada, por ejemplo de 11:00 a 12:30 de un sábado o domingo (este año fue así), todos los alumnos que vayan a hacer la PEL deben hacerla en ese horario y el mismo día. Como digo el examen es tipo test pero está muy lejos de ser sencillo, hay preguntas conceptuales y otras en las que hay que realizar algunos cálculos pero casi ninguna es sencilla, debo decir que sacar más de un 6-7 es extremadamente complicado. En mi primer año saqué un 3 y en el segundo un 6,1 y de las personas que conozco fui de los que tuvieron una nota más alta. Así que cuidad con minusvalorar la prueba o confiarse con ella.

En cuanto a la PEC tampoco es sencilla aunque si el temario se lleva al día es fácil aprobarla, yo saqué un 9,5 en ella pero me llevó 3 días de buscar en internet, pensar, pensar y volver a buscar, hacer dibujos, y pasarlo a Latex, y me diréis ¿entonces merece la pena? pues sí, merece mucho la pena porque haciendo la PEC contrarreloj se aprende muchísimo.

Una cosa que quiero que quede muy clara, hay que estar muy seguro de si queremos o no hacer la evaluación continua ya que una vez que hagamos la PEL (solo con que accedamos al sistema) ya cuenta el sistema como que nos hemos presentado y no se puede renunciar. Imaginad por ejemplo que por curiosidad queremos ver las preguntas, abrimos la web con la PEL, leemos las preguntas y cerramos la aplicación sin contestar las preguntas, en este caso tenemos una nota de 0 puntos a la que no podemos renunciar.

Otra recomendación, cuando hagáis  la PEL muchísimo cuidado con las preguntas falladas (restan 0,33 puntos) pues pueden arruinarte la nota, hay que estar muy seguro antes de contestar; y por último  un par de cosas meramente técnicas: no esperéis al último momento para entregar la PEL, porque si son muchos alumnos puede colgarse la aplicación, por esto mismo es recomendable hacer un pantallazo de las preguntas justo antes de entregarla,  así en caso de un problema técnico podemos reclamar la nota vía correo electrónico a los profesores. En los dos años en los que he hecho la PEL ha pasado a mucha gente que la aplicación web se queda colgada o que espera al último segundo y pierde la nota, así que muchísimo cuidado con la PEL.

EL LIBRO

Libro básico para la asignatura.

Libro básico para la asignatura.

Vamos con lo peor, el material de estudio. El libro recomendado es Mecánica clásica (ISBN 9788436263794) y es malo, es muy malo, es terriblemente malo… bueno, vale, vamos a ser justos es perfectamente válido para estudiar pero inútil para aprobar la asignatura. Podéis hacer una prueba, hablad con cualquier amigo que sea ingeniero, físico, etc, preguntadle por el libro de mecánica, independientemente del libro será un libro ENORME, un buen tocho con sus 500-800 páginas, este tiene 300, ¿por qué? pues… es que no os lo vais a creer… es que ¡el libro no tiene problemas! Tiene unos pocos ejemplos que los autores utilizan para continuar con la teoría pero no hay ni un solo problema, ni resuelto ni sin resolver…

Es justo decir que durante todo el curso los profesores han puesto a disposición de los alumnos varias colecciones de problemas. Bajo mi punto de vista estas colecciones son insuficientes ya que una vez que has hecho los 15- 20 problemas una y mil veces y ya te los has aprendido de memoria aún quedan conceptos un poco flojos. Comentaré un poco más este tema en el apartado de profesores.

Ya hemos dicho que el libro es malo, entonces qué usamos para estudiar. A casi cualquier amigo que preguntemos nos mencionará dos libros:

Estos dos se usan en muchas universidades así que no serán demasiado malos. Por otro lado en Internet se pueden encontrar todos los recursos que queráis, desde vídeos en youtube a colecciones de problemas. A mi me resultaron especialmente útiles algunos vídeos de youtube en los que se explicaba el cálculo de los momentos de inercia, lo siento pero no los tengo guardados así que no puedo añadir aquí las direcciones. Por otro lado he usado estos otros recursos:

En cuanto a esta última parte de mecánica analítica hay centenares de recursos, simuladores, etc. todos los problemas suelen ser muy parecidos y se reducen a unos pocos problemas “típicos”, haciendo una sencilla búsqueda por internet encontraréis muchas webs (especialmente en inglés)

LOS PROFESORES

En cuanto a los profesores decir lo de siempre: hay de todo alguno no se pasa por los foros, no hace videoconferencias, etc. mientras que otros se lo curran muchísimo, mencionar especialmente al profesor Cuesta que es un gusto seguir sus AVIP, y menos mal que está porque si no fuera así sería imposible aprobar la asignatura. Hace comprensible cosas que de primeras parecen incomprensibles. Ha aportado muchos problemas y los ha resuelto todos y resolviendo muchas dudas, su actuación en los foros es igual, muy buena ha resuelto multitud de dudas que nos han ayudado muchísimo.

Aquí termina este post, si os ha gustado se agradece que lo compartáis y lo hagáis llegar a cualquier persona interesada.

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10 comentarios en “Mecánica

  1. Me encanta tu página, es clarísima y de mucha ayuda. Te pido un consejo. Soy de letras puras, hice dos carreras de letras, doctorado, varios idiomas y trabajo jornada completa en el campo del arte. Además tengo dos niños pequeñitos. Bueno, estos son los contras, los pro es que me encanta la física y estoy pensando empezar este año en la UNED (vivo en el extranjero). Llevo ya un mes y medio estudiando matemáticas y física de bachillerato para ponerme al día y la verdad es que se me está dando muy bien. Querría matricularme en Fundamentos de Física I y II, y Análisis matemático I y II, ¿cómo lo ves? ¿Crees q es demasiado y mejor hacer sólo Fundamentos? Cualquier consejo es bienvenido 🙂 Gracias

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  2. Hola Cristina,

    Antes de nada gracias por el comentario y me alegro de que te guste el blog.

    En cuanto a tu pregunta… la respuesta corta es que yo cogería las 4, pero claro, depende del tiempo del que dispongas y con dos chavales pequeños y un trabajo a tiempo completo… lo veo un poco complicado. Por otro lado yo siempre recomiendo hacer las asignaturas de matemáticas antes o al mismo tiempo que las de física, es decir, yo haría análisis I y II antes (o al mismo tiempo) que fundamentos porque te vendrá muy bien tener los conocimientos de matemáticas previos. De cualquier manera las matemáticas de FFI y FFII son bastante sencillas y tampoco creo que tuvieras demasiados problemas.

    Vamos te resumiendo: coge las 4 como muy malo tendrás alguna para examinarte en septiembre.

    Sobretodo mucho ánimo y cógelo con muchas ganas porque es un viaje interesante pero muy duro.

    Un saludo

    A.

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  3. Muchas gracias por la rápida respuesta. Pensando en lo que me has dicho, ¿a lo mejor sería mejor empezar con Análisis matemático I y II y Biología? No se qué hacer. ¿Qué me aconsejas? Un saludo y gracias de nuevo.

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    • Tienes las mismas dudas que tiene todo el mundo al empezar, así que es normal. Yo desde luego cogería análisis I y II y si crees que puedes hacer más pues añade las que quieras. Física I y II no son complicadas y no creo que tuvieras problemas para cursarlas, biología es una asignatura muy sencilla, química tampoco estaría mal. Creo que en tu caso yo cogería 4, dos por cuatrimestre, cuales coger depende de cómo te veas en matemáticas, si te ves más o menos fuerte puedes coger física I y II, si no yo iría a por biología y química.

      En mi primer año yo cursé análisis I y II, biología, álgebra, física computacional y métodos matemáticos, como ves preferí comenzar por las de matemáticas porque no me veía demasiado fuerte y me daba miedo comenzar por física. Solo suspendí la última que es la más complicada de primero.

      También es cierto que empezar a estudiar el grado y el primer año no ver nada de física es un poco frustrante pero creo que los beneficios de haber empezado por las matemáticas se notan, ten en cuenta que son la base de todo lo demás.

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  4. Creo que voy a hacer como me recomiendas tu. Empezare por las matemáticas, que me gustan mucho también, y así cogeré una base fuerte, y Biología por completar, pero no cogeré más de tres. Me da miedo que entre el trabajo y los niños tenga que estudiar a la carrera sin disfrutarlo; en realidad quiero estudiar por el placer de aprender así que me lo tomaré con calma. Mil gracias por tu ayuda y tus consejos, me has aclarado muchas cosas y ayudado a poner en orden mis pensamientos.

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  5. Hola, acabo de encontrar tu blog y me está resultando muy interesante.
    Estoy cursando la mitad de 2º de Física por la UNED, en esta asignatura me matricularé el año que viene así que tomo nota de tus consejos para superarla.

    Gracias!

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  6. Hola,

    Acabo de encontrar tu blog buscando información sobre la asignatura de Mecánica. Tengo el libro del Marion que mencionas y no se si comprar el libro base de la asignatura, aunque según he leído en varios sitios, no merece la pena. ¿Crees que con el Marion y los recursos que hay por Internet se puede sacar la asignatura?

    Gracias.

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    • Hola Ezequiel, siento la tardanza, se me había pasado el correo con el comentario. Con el Marion y haciendo muchos ejercicios se aprueba perfectamente. Los propios profesores darán muchos ejercicios parecidos a los que caen en los exámenes para que practiques

      A.

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