FORTALECIMIENTO DE LA FORMACIÓN BÁSICA UNIVERSIDAD DEL NORTE 1

Transcripción

1 FORTALECIMIENTO DE LA FORMACIÓN BÁSICA UNIVERSIDAD DEL NORTE 1 1. Intificación l curso División CIENCIAS BÁSICAS. Departamento FÍSICA. Nombre l curso FÍSICA MECÁNICA. Código l curso FIS 1023 Nivel l curso PREGRADO. Requisitos MAT 1101 Co requisitos NO. Número créditos l curso 4 No. horas teóricas por semanas 3 No. horas prácticas por semanas 2 No. horas por semana trabajo 10 inpendiente l estudiante Número semanas 16 NRC 1403, 1408, 1411, 1412, 1413, 1414, 1427, 1477, 1494, 1503, Nombre l profesor (es): Aníbal Mendoza Pérez, Roque Lobo Torres, Mauro Maza Chamorro, Luis Otero Díaz, Alfredo Lora Melénz. Juan Ortiz Royero. Ubicación l profesor (es)(oficina, e- mail) Departamento Física. Horario atención: Acordado con el profesor. 2. Descripción la asignatura En este curso se sarrolla la mecánica, (cinemática, dinámica y conservación la energía mecánica), traslación y rotación cuerpos rígidos. Se hace énfasis en la aplicación estos conceptos en la solución problemas prácticos y situaciones la cotidianidad y en la formación habilidas relacionadas con el trabajo experimental. Se espera que los alumnos construyan significados estos los conceptos y sarrollen habilidas procedimentales con el trabajo práctico que les permita su sempeño en los cursos posteriores. 3. Justificación La presencia esta asignatura en el plan estudio todos los programas ingeniería se justifica por que contribuye la formación competencias básicas: cognitivas, procedimentales y actitudinales que los alumnos requieren para la comprensión algunas asignaturas l área profesional; competencias tipo personal relacionadas con la ética y competencias tipo intrapersonal relacionadas con la comunicación y el trabajo en equipo.

2 FORTALECIMIENTO DE LA FORMACIÓN BÁSICA UNIVERSIDAD DEL NORTE 2 4. Competencia a sarrollar Competencia básica institucional. Competencia profesional. 5. Objetivo general l curso Este curso se orientará a: Con el curso física mecánica, integrado con las actividas prácticas laboratorio, se espera que los estudiantes adquieran las competencias para resolver problemas, para explicar hechos y situaciones su entorno y para facilitar el aprendizaje cursos más avanzados la carrera. 6. Resultados aprendizaje Al finalizar el curso, los estudiantes ben estar en capacidad : Dimensión la competencia Conocimientos (saber conocer) Habilidas (saber hacer) Resultado aprendizaje Interpretar los conceptos y las Leyes la Mecánica y aplicarlas en la comprensión, el análisis y la evaluación situaciones físicas, así como en la solución problemas. Aplicar los conocimientos la mecánica a la solución e interpretación problemas relacionados con la ingeniería. Elaborar significado e interpretar dimensiones las distintas cantidas físicas sarrolladas durante el curso. Utilizar la notación acuada asociada a las diferentes cantidas físicas tratadas durante el curso. Utilizar las técnicas manipulación acuadas en el laboratorio, para analizar y evaluar hipótesis, problemas y predicciones en condiciones seguridad. Actitus (saber ser) Demostrar las aptitus personales cooperación, perseverancia y responsabilidad durante el sarrollo las actividas programadas.

3 FORTALECIMIENTO DE LA FORMACIÓN BÁSICA UNIVERSIDAD DEL NORTE 3 7. Programación l curso UNIDAD I. CINEMÁTICA DE LA PARTÍCULA EN UNA Y DOS DIMENSIONES (25 horas). Sem Fechas a 25 enero 28 Ene a 1 Feb. 4 a 8 Feb. 13 a 15 Feb. 18 a 22 Feb. Lectura 1.1 a a 2.3 Cantidas físicas. Unidas, sistemas unidas. Análisis dimensional. Vectores. Teoría sobre el cálculo error. Movimiento rectilíneo: Desplazamiento, velocidad, aceleración. Actividas: Laboratorio 1: Introducción al software Data Estudio. Laboratorio 2: Mediciones y análisis gráfico (Aplicación a la teoría l cálculo error ) Q1 (cinemática unidimensional) Movimiento con aceleración constante. 2.3 a 2.5 Cuerpo en caída libre. Movimiento bidimensional: Vectores Q2 (cinemática bidimensional) 3.1 a 3.3 posición, velocidad, aceleración. Movimiento proyectiles. Movimiento circular: Rotación con Ejercicios movimiento circular. 9.1 a 9.3 aceleración angular constante. Relación entre cinemática lineal y angular. PRIMER EXAMEN PARCIAL ( I): EJERCICIOS PROPUESTOS: 1.31,1.68,1.70,1.74,1.75,1.80,1.90,2.19,2.35,2.44,2.66,2.68,2.76,2.84,3.12,3.14,3.47,3.54,3.58, 3.63,3.67,3.89 UNIDAD II. DINÁMICA DE LA PARTÍCULA (20 horas) Sem Fechas 6 25 Feb a 1 Mzo Lectura 4.1 a 4.5 Fuerza e interacciones. Leyes Newton. Actividas: Laboratorio 3: Segunda Ley Newton. Resolución problemas que intifique las fuerzas que actúan sobre un cuerpo, así como sus características, y explicar las leyes la Dinámica a las que obecen. 7 4 a 8 Mzo. 4.6 a 5.2 Diagramas cuerpo libre. Aplicaciones las leyes Newton. Laboratorio 4: Tercera Ley Newton. Q1 (Leyes Newton) Dibujar las fuerzas que actúan sobre un cuerpo en movimiento,

4 FORTALECIMIENTO DE LA FORMACIÓN BÁSICA UNIVERSIDAD DEL NORTE a 15 Mzo. 18 a 22 Mzo. 5.3 a 5.4 Dinámica l movimiento circular. SEGUNDO EXAMEN PARCIAL ( II) EJERCICIOS PROPUESTOS: 4.28, 4.43,4.51,5.2,5.8,5.12,5.13,5.14,5.33,5.36,5.45,5.52, 5.65,5.66,5.67,5.83,5.86,.88,5.92,5.96,5.99,5.118 justificando el origen cada una, e indicando las posibles interacciones l cuerpo en relación con otros cuerpos. Q2 (Leyes Newton aplicada al movimiento circular uniforme.) Resolución problemas aplicación las leyes Newton a problemas la vida real. UNIDAD III. CINETICA DE UNA PARTICULA (TRABAJO, ENERGÍA Y MOMENTO LINEAL). (20 horas) Sem Fechas a 5 Abril. 8 a 12 Abril 15 a 19 Abril. 22 a 26 Abril. Lectura 6.1a a a a 8.5 Trabajo realizado por fuerzas constantes y variables. Potencia. Energía cinética. Teorema l trabajo y la energía cinética. Energía potencial gravitacional y elástica. Fuerzas conservativas y no conservativas. Conservación la energía mecánica total. Trabajo realizado por fuerzas no conservativas. Relación entre fuerzas conservativas y energía potencial. Cantidad movimiento lineal e impulso. Conservación la cantidad movimiento lineal. Choques elástico e inelástico en una dimensión. Centro masa. Actividas: Diferenciar entre trabajo mecánico y trabajo fisiológico. Explicar que el trabajo consiste en la transmisión energía un cuerpo a otro mediante una fuerza. Intificar la potencia con la rapiz con que se realiza un trabajo y explicar la importancia que esta magnitud tiene en la industria y la tecnología. Laboratorio 5: Teorema l trabajo y la Energía. Q1 (Teorema l trabajo y la energía cinética) Laboratorio 6: Teorema l impulso y momento lineal. Q2 (Conservación la energía y colisiones) Taller ejercicios: colisiones elásticas e inelásticas en una dimensión y movimiento un sistema partículas. TERCER EXAMEN PARCIAL ( III) EJERCICIOS PROPUESTOS: 6.3,6.7,6.15,6.21,6.44,6.50,6.73,6.81,7.9,7.14,7.42,7.49,7.55,7.74,8.3, 8.28,8.37,8.39,8.43,8.69,8.75,8.87,

5 FORTALECIMIENTO DE LA FORMACIÓN BÁSICA UNIVERSIDAD DEL NORTE 5 UNIDAD IV. ROTACION DE CUERPOS RIGIDOS Y ESTÁTICA DEL SÓLIDO RIGIDO (15 horas) Sem Fechas Lectura Abril a 3 May 6 a 10 May. 13 a 17 May 20 a 29 May. 9.1 a a a 11.3 Momento inercia. Energía rotacional. Teorema los ejes paralelos. Momento torsión. Momento torsión y aceleración angular un cuerpo rígido. Rotación un cuerpo rígido sobre un eje móvil. Trabajo y potencia en movimiento rotacional. Cantidad movimiento angular. Conservación la cantidad movimiento angular. Movimiento rodamiento un cuerpo rígido. Condiciones l equilibrio. Centro gravedad. Resolución problemas equilibrio cuerpos rígidos Actividas: Resolución problemas aplicación a ejemplos reales la tecnología, la ciencia, los portes y la vida diaria. Técnicas para resolución los problemas seleccionados por el profesor. Ejemplos equilibrio estático. EXAMEN FINAL ( IV) EJERCICIOS PROPUESTOS: 9.1,9.9,9.15,9.20,9.30,9.40,9.41,9.49,9.59,9.70,9.86,10.2,10.3,10.8,10.41,10.63, 10.64,10.70,10.74,10.83,11.5,11.11,11.12,11.13,11.18,11.41,11.42,11.47,11.52, 11.59,11.62, Opciones Metodológicas-Actividas aprendizaje Con la siguiente metodología se preten alcanzar los objetivos propuestos. El alumno be leer previamente el tema a manejar por el profesor Exposición los temas por parte l profesor, estimulando la participación l estudiante por medio preguntas-guía y problemas molos. (L1) Programación clases prácticas que impliquen discusión y resolución preguntas y problemas molos, se hará énfasis en el uso l lenguaje científico apropiado para la scripción las situaciones. (L2) Asignación lecturas complementarias (en español o inglés) a través l catalogo web la asignatura, revisiones bibliográficas y problemas para su estudio o resolución como trabajo fuera clase, que serán evaluadas en clase mediante quices, foros o mesas redondas o la estrategia que el profesor consire conveniente para la discusión (L3). Asignación actividas que serán sarrolladas en grupo, en clase o por fuera ellas a criterio l profesor y que puen ser evaluadas con la estrategia que el profesor consire conveniente para la discusión (L2). Asignación material complementario (en español o inglés) a través l catálogo

6 FORTALECIMIENTO DE LA FORMACIÓN BÁSICA UNIVERSIDAD DEL NORTE 6 WEB la asignatura, y eventualmente, a criterio l profesor, se podrán sarrollar módulos en AULA VIRTUAL (L2, L6). Realización prácticas laboratorio carácter mostrativo por parte l profesor que ayun al estudiante a apropiarse los conceptos tratados. También, los estudiantes, en grupos 4, realizarán experiencias en el laboratorio, bajo la supervisión l profesor. Cada grupo rendirá un informe la respectiva práctica, en la forma que exija su profesor. 9. Evaluación La calificación neta l curso está dividida en cuatro cortes, cada uno con la misma valoración. Esto es la calificación total. Cada uno los tres primeros cortes será evaluado la siguiente manera: Un examen escrito, en el cual se podrán incluir problemas aplicación y/o preguntas selección múltiple relativas a todo material (tanto teórico como experimental), sarrollado durante el corte. Este examen, constituye el 70% la calificación l corte. El 30% restante, lo constituye el promedio resultante las calificaciones los dos informes laboratorios (obligatorios), los dos quices (obligatorios), controles lecturas y tareas, si los hubiese, que tengan lugar durante el corte. La calificación correspondiente al cuarto y último corte, la constituye en su totalidad, la obtenida en el examen final la asignatura. Evincia aprendizaje Primer parcial Segundo parcial Tercer parcial Examen final Periodo la evaluación Quinta semana clases. Novena semana clases. Decimotercera semana clases. El examen final se llevará a cabo en la fecha, hora y sitio terminado por la Universidad. I II III IV Ponración la evaluación

7 FORTALECIMIENTO DE LA FORMACIÓN BÁSICA UNIVERSIDAD DEL NORTE Bibliografía Bibliografía Básica TEXTOS GUIAS: 1. Sears, F.; Zemansky, M.; Young, H.; Freedman, R. Física Universitaria, Vol. 1. Decimosegunda edición. México, Addison Wesley Longman, p, ISBN: Miranda, J.; Lobo, R.; Castro, D., Mendoza, A. Garcerant, O.; Manual Laboratorio Física Mecánica. Segunda Edición. Ediciones Uninorte. ISBN Bibliografía complementaria: 1. Ohanian, Hans C.; Markert, John T.; Física para Ingeniería y Ciencias. Tercera edición. Volumen 1. McGraw-Hill, ISBN: Serway, R.; Beichner, R. Física. Para estudiantes ciencias e ingeniería. Vol ª edición. México: McGraw-Hill, ISBN: Halliday, Resnick, Krane. Física. 5 a. ed. México: CECSA. 2002, 566 p, ISBN