Teaching Mechanics at Imperial College London

Este año académico logré conseguir mi primera plaza como profesor universitario. Soy ahora Lecturer (Assistant professor) en análisis estructural y materiales, en el Departamento de Aeronáutica de Imperial College London. Los años académicos en Imperial College están divididos en 3 periodos de 10 semanas cada uno. El primer periodo, el de Otoño, empieza en Octubre y termina en Diciembre. En este periodo dicté el curso de Mecánica para estudiantes de primer año de Ingeniería Aeronáutica. En este artículo explico de qué trata el curso y cómo lo impartí.

Ya que el curso es Mecánica, definamos primero qué entedemos por ello. Mecánica es la rama de la física que estudia los estados de movimiento. Si clasificamos estos estados dependiendo de si la aceleración es igual o diferente de cero, encontramos pues la estática y la dinámica. Yo fui responsable de todo el módulo y me encargué de dictar las clases de dinámica.

El curso se parece a algunos cursos que llevé en el programa de Ingenieria Mecánica en la UNI: Física 1, Dinámica y Vibraciones mecánicas. Debido al amplio espectro de temas que cubrir en pocas sesiones, el curso es bastante intenso. En total tuvimos aproximadamente 15 horas de clases y 3 horas de prácticas dirigidas.

Cubrimos 4 temas en el curso. Todos ellos con aplicación práctica en la ingeniería aeronáutica, aeroespacial, así como en otras ramas.

Representación de partícula

Con el objectivo de simplificar problemas en ingeniería, en este capítulo aprendemos cómo estructuras complejas como vehículos espaciales o satélites pueden representarse como partículas. Sin embargo, para preservar sus propiedades inerciales, relevantes para analizar las dinámicas de traslación y rotation, es importante saber cómo calcular los centros de masa y momentos de inercia.

Métodos de energía y momento

Aquí estudiamos los principios de conservación de energía y de conservación de momento. Aprendemos a identificar cuándo es conveniente emplear una u otra estrategia. También estudiamos algunos casos particulares de colisiones de partículas.

Vibraciones

Este fue uno de mis temas favoritos 😀. En este capítulo estudiamos vibraciones libres y forzadas tanto en sistemas simples como amortiguados. Aprendemos a escribir las ecuaciones de movimiento de todos los sistemas basados en su diagrama de cuerpo libre y cómo, a partir de ellas, podemos calcular la respuesta del sistema.

Mecánica de órbitas

Aplicamos las leyes de Kepler para estudiar los factores que definen y afectan las órbitas de cuerpos celestes o de estructuras en el espacio. Mediante análisis de energías y de conservación de movimiento, aprendemos a calcular trayectorias y a diseñar estrategias para realizar transferencias o cambios de órbitas.

En la encuesta final que hice para identificar las áreas en las que puedo mejorar y/o reforzar, recibí comentarios muy positivos que resultan bastante motivadores. Uno de ellos decía: “this was great, you are a really great and enthusiastic lecturer it was amazing.”

Nos vemos el próximo año académico.