Objetivo de aprendizaje 2.1.A: Describir las propiedades e interacciones de un sistema.
- 2.1.A.1 Las propiedades del sistema se determinan por las interacciones entre los objetos dentro del sistema.
- 2.1.A.2 Si las propiedades o interacciones de los objetos constituyentes dentro de un sistema no son importantes para modelar el comportamiento macroscópico del mismo, el sistema puede tratarse como un único objeto.
- 2.1.A.3 Los sistemas pueden permitir interacciones entre sus partes constituyentes y el entorno, lo que puede resultar en la transferencia de energía o masa.
- 2.1.A.4 Los objetos individuales dentro de un sistema elegido pueden comportarse de manera diferente entre sí, así como también respecto al sistema en su conjunto.
- 2.1.A.5 La estructura interna de un sistema afecta el análisis de dicho sistema.
- 2.1.A.6 Al cambiar variables externas a un sistema, la subestructura del mismo puede modificarse.
Objetivo de aprendizaje 2.1.B: Describir la ubicación del centro de masa de un sistema con respecto a sus partes constituyentes.
- 2.1.B.1 Para objetos o sistemas con distribuciones de masa simétricas, el centro de masa se encuentra sobre líneas de simetría.
- 2.1.B.2 La ubicación del centro de masa de un sistema a lo largo de un eje dado se puede calcular mediante la ecuación:
- Ecuación: $\vec{x}_{\text{cm}} = \dfrac{\sum m_i \vec{x}_i}{\sum m_i}$
- 2.1.B.3 Para un sólido no uniforme que puede considerarse como una colección de masas diferenciales $dm$, el centro de masa del sólido se puede calcular mediante la ecuación:
- Ecuación: $\vec{r}_{\text{cm}} = \dfrac{\int \vec{r}\, dm}{\int dm}$
- 2.1.B.3.i La densidad lineal de masa de una barra u otro cuerpo rígido lineal es la derivada de la masa de la barra con respecto a la posición del elemento de masa diferencial sobre el cuerpo rígido.
- Ecuación: $\lambda = \dfrac{d}{d\ell} m(\ell)$
- 2.1.B.3.ii Si se proporciona una función de densidad de masa para un sólido, la masa total se puede determinar integrando la densidad de masa a lo largo de la longitud (una dimensión), área (dos dimensiones) o volumen (tres dimensiones) del sólido. Por ejemplo:
- Ecuación: $M_{\text{total}} = \int \rho(r)\, dV$
- 2.1.B.4 Un sistema puede modelarse como un objeto singular ubicado en el centro de masa del sistema.
