UNIVERSIDAD NACIONAL FEDERICO VILLARREAL FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA E INFORMÁTICA SÍLABO

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1 SÍLABO ASIGNATURA: FÍSICA GENERAL I CÓDIGO: 3A0005 I. DATOS GENERALES 1.1 Departamento Académico : Ingeniería Electrónica e Informática 1.2 Escuela Profesional : Ingeniería Mecatrónica 1.3 Ciclos de Estudios : I Ciclo Primer Año 1.4 Créditos : Condición : Obligatorio 1.6 Pre-Requisito : Ninguno 1.7 Horas Semanales : 06 (Teoría 04 Práctica 02) 1.8 Horas de Clase Total : 102 horas 1.9 Profesor Responsable : Lic. Fis. Edwin Calderón Díaz 1.10 Año Lectivo Académico : 2014-I II. SUMILLA La asignatura de Física General I es de carácter teórico aplicativo y tiene como propósito desarrollar en el alumno la comprensión, el análisis crítico y la investigación de los fenómenos físicos para su aplicación en otras asignaturas y en el campo profesional. Los tópicos generales de estudio son: Análisis vectorial. Estática. Cinemática. Dinámica. Trabajo, Potencia y Energía. Gravitación. III. COMPETENCIA GENERAL Comprende los fenómenos que se presentan en la naturaleza, sus leyes, principios y teorías, mediante el análisis crítico, la investigación científica y la resolución de problemas; trabajando en equipo, con responsabilidad y respeto. Desarrolla habilidades cognitivas, procedimentales y actitudinales, respecto a las leyes básicas de la Física, mediante una gama de aplicaciones interesantes al mundo real. IV. ORGANIZACIÓN DE LAS UNIDADES DE APRENDIZAJE UNIDAD DENOMINACIÓN No. DE HORAS I SISTEMA DE UNIDADES. ANÁLISIS VECTORIAL 20 II ESTÁTICA 20 III CINEMÁTICA 20 IV DINÁMICA 20 V TRABAJO, POTENCIA Y ENERGÍA 12 VI GRAVITACIÓN 10 TOTAL DE HORAS 102 UNIDAD DE APRENDIZAJE I: MEDICIONES Y SISTEMAS DE UNIDADES - ANÁLISIS DIMENSIONAL Y VECTORIAL 1

2 CAPACIDAD: Conoce y diferencia magnitudes según su origen en fundamentales y derivadas, y según su naturaleza en escalares y vectoriales. Conoce las propiedades de los vectores y determina cuales aplicar en los diversos problemas. El sistema de unidades y conversión de unidades. El análisis vectorial: Los vectores sus propiedades de suma y diferencia de vectores. Utiliza correctamente las conversiones de unidades, los prefijos y sufijos así como la notación científica, para dar un resultado. Aplica el análisis vectorial para resolver problemas relacionados a suma y diferencia de vectores. Reconoce y valora la importancia del análisis vectorial, como herramienta importante básica para diversas aplicaciones en ingeniería 1.1 Unidades de medidas. 1.2 Conversión de Unidades. 1.3 Notación Científica. 1.4 Definición de vector. Clasificación de vectores. 1.5 Vector unitario. Vectores unitarios rectangulares. 1.6 Componentes de un vector. Ángulos directores. 1.7 Magnitud de un vector. Operaciones con vectores: Adición sustracción. 1.8 Producto Escalar y Producto Vectorial de Vectores. Producto triple. Problemas de aplicación en ingeniería. UNIDAD DE APRENDIZAJE II: ESTÁTICA: PRIMERA Y SEGUNDA CONDICIÓN DE EQUILIBRIO CAPACIDAD: Conoce las condiciones de equilibrio, explica su significado y aplica esos conceptos de estática y máquinas simples a ejemplos de su entorno en situaciones de la vida diaria. Descripción de la primera condición de equilibrio. Descripción del momento de una fuerza. Descripción de la segunda condición de equilibrio. Aplica la primera condición de equilibrio, para resolver problemas de equilibrio de traslación. Conoce el concepto de momento de una fuerza y reconoce los problemas en los que se debe aplicar. Utiliza la segunda condición de equilibrio para resolver problemas de equilibrio rotacional. Reconoce y valora la importancia de la estática y las condiciones de equilibrio y como se aplican en la vida cotidiana. 2.1 Noción de Fuerza. Representación Vectorial de una Fuerza. 2.2 Clasificación de Fuerzas. Composición de Fuerzas concurrentes. 2.3 Momento de una Fuerza con respecto a un punto y a una recta. 2

3 2.4 Teorema de Varignon. Centroides. Teorema de Pappus-Guldinus. 2.5 Par de fuerzas o cupla. Propiedades. 2.6 Equilibrio de una partícula y un cuerpo rígido. 2.7 Diagrama de cuerpo libre. Problemas. UNIDAD DE APRENDIZAJE III: CINEMÁTICA: MOVIMIENTO RECTILÍNEO Y MOVIMIENTO CIRCULAR CAPACIDAD: Conoce las ecuaciones de cinemática y las aplica de manera analítica y razonada a diversos problemas. Descripción de la cinemática y representación gráfica del movimiento rectilíneo. Descripción del movimiento compuesto. Identificación de las componentes de la aceleración tangencial y centrípeta y la aceleración radial y transversal ( coordenadas polares) Aplica correctamente las ecuaciones de cinemática e Interpreta las gráficas del movimiento rectilíneo como el MRU, MRUV y el movimiento errático Utiliza el concepto de movimiento compuesto, para resolver problemas de proyectiles. Identifica las componentes del movimiento curvilíneo, analiza y aplica este concepto correctamente. Reconoce y valora la importancia de la cinemática para el estudio del movimiento de los cuerpos, y su presencia en ejemplos prácticos de la vida diaria Sistema de Referencia. Posición. Desplazamiento. Trayectoria Velocidad y Aceleración. Ecuación del Movimiento Rectilíneo Movimiento Vertical. Caída libre. Movimiento de Proyectiles Componentes Tangencial y Normal de la Aceleración Movimiento Circular. Velocidad y aceleración angular Movimiento en coordenadas polares Movimiento Relativo de traslación uniforme. Problemas. UNIDAD DE APRENDIZAJE IV: DINÁMICA: LEYES DE NEWTON CAPACIDAD: Conoce las leyes de Newton y su aplicación en la dinámica, reconoce y utiliza correctamente cada una de las tres leyes, las relaciona con su entorno y su experiencia diaria, analiza y resuelve problemas relacionados a este tema. Descripción de las leyes de Newton Descripción cantidad de movimiento y la conservación de la cantidad de movimiento. Descripción de la dinámica de rotación. Utiliza las leyes de Newton, para la resolución de problemas de dinámica. Conoce e interpreta el concepto de cantidad de movimiento. Conoce y aplica las leyes de la dinámica de rotación. 3

4 Reconoce y valora la importancia de la dinámica; para el estudio y entendimiento del movimiento de los cuerpos, considerando las fuerzas que lo originan; y la presencia de estas leyes en ejemplos prácticos de la vida diaria. 4.1 Ley de Inercia. Primera Ley de Newton. Momentum Lineal. 4.2 Segunda y Tercera Ley de Newton. 4.3 Unidades de Fuerza. Fuerza de Fricción. 4.4 Leyes de Newton en el movimiento curvilíneo. Fuerzas tangencial y normal. 4.5 Sistema de referencia Inercial y No Inercial. Principio de D Alembert. 4.6 Movimiento relativo de rotación uniforme. Problemas. UNIDAD DE APRENDIZAJE V: TRABAJO, POTENCIA Y ENERGÍA CAPACIDAD: Explica el concepto físico de trabajo, energía y potencia. Utiliza ese concepto como base para resolver problemas relacionados a este tema. Descripción del trabajo y de la potencia y aplica sus teoremas. Conoce y utiliza el concepto de trabajo y potencia y aplica los teoremas. Identificación de la energía cinética y Utiliza los conceptos de energía cinética y potencial. potencial. Descripción de la conservación de la energía Entiende y aplica correctamente la mecánica total. conservación de la energía mecánica total. Reconoce y valora la importancia de los conceptos físicos de trabajo energía y potencia; en situaciones prácticas para la explicación y resolución de diversos problemas que tiene en su entorno. 5.1 Trabajo. Definición y unidades. 5.2 Potencia. Definición y unidades. 5.3 Energía cinética. Teorema del trabajo y energía cinética. 5.4 Energía potencial. Fuerzas conservativas y no conservativas. 5.5 Principio de conservación de la energía mecánica. 5.6 Estabilidad en un campo de fuerzas conservativo. UNIDAD DE APRENDIZAJE VI: GRAVITACIÓN CAPACIDAD: Conoce y analiza las leyes de la gravitación universal, analiza las leyes de Kepler, así como la utilidad de estas; aplica estos conocimientos para resolver problemas relacionados con el tema. Descripción de la ley de la gravitación universal. Descripción e identificación de las leyes de Kepler. Conoce el concepto de ley de la gravitación universal. Aplica las leyes de Kepler para resolver problemas de gravitación universal. 4

5 Reconoce y valora la importancia de la ley de la gravitación universal, para explicar por ejemplo el movimiento de los planetas. 6.1 Gravitación. Ley de la gravitación universal. La aceleración de la gravedad. 6.2 Movimiento de los planetas. Leyes del movimiento planetario. Leyes de Kepler. VI. ESTRATEGIAS METODOLÓGICAS El Docente conducirá el aprendizaje de los temas consignados en el silabo, con activa y constante participación del alumno, asumiendo como metodología general de enseñanza, el aprendizaje significativo y colaborativo. El desarrollo de los contenidos específicos se hará a través de actividades en las que los alumnos son los protagonistas de sus aprendizajes, siendo el Docente un facilitador educativo. Se aplicarán las técnicas como el estudio de casos de los fenómenos físicos en el mundo real y vida cotidiana, método basado en elaboración de preguntas y respuestas. VII. EVALUACIÓN La evaluación es continua y apunta hacia el establecimiento de relaciones significativas entre los distintos conceptos, así mismo toma en cuenta la retroalimentación. PROMEDIO FINAL se obtiene: PF = (PP +EP+EF)/ 3 (EP) Examen parcial (EF) Examen final (ES) Examen sustitutorio: Sustituye al EP o EF (Solo a uno de ellos) (PP) promedio de prácticas: (Se considera las 3 mejores notas de prácticas). El promedio de prácticas (PP) se obtiene como resultado de: Prácticas calificadas, intervenciones en clase, participación en trabajos de investigación de campo, trabajos bibliográficos, etc.) VII. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS. Alonso M., Finn E. Física. Volumen I. Fondo Educativo Interamericano Serway. Física. Tomo I. Séptima edición. Mac Graw-Hill Hewitt, P. Física conceptual. Pearson Educacion Singer. Mecánica para Ingenieros: Dinámica. Tercera edición. Harla Hibeller. Ingeniería Mecánica: Estática. Séptima edición. Prentice Hall Hibeller. Ingeniería Mecánica: Dinámica. Séptima edición. Prentice Hall Beer y Jhonston. Mecánica vectorial para ingenieros: Estática. Séptima edición. McGraw- Hill Beer y Jhonston. Mecánica vectorial para ingenieros: Dinámica. Séptima edición. McGraw- Hill

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