2. COMPETENCIA DE LA UNIDAD ACADEMICA ESPECIALIZADA:

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1 INSTITUTO Instituto Tecnológico TECNOLÓGICO METROPOLITANO Metropolitano Institución Universitaria adscrita a la Alcaldía de Medellín CICLO PROPEDÉUTICO FÍSICA MECÁNICA MICROCURRÍCULO 1. INFORMACIÓN GENERAL Nombre del programa: Unidad Académica Especializada: Asignatura o núcleo: Código: Nivel: Prerrequisito: Ciclo propedéutico Introducción a la Tecnología Física Mecánica FMX04 II Cálculo Diferencial 2. COMPETENCIA DE LA UNIDAD ACADEMICA ESPECIALIZADA: Aplicar los fundamentos de la Física mecánica en los procesos de intervención, del montaje, el mantenimiento y la reparación, de sistemas y artefactos tecnológicos. 3. INTENSIDAD HORARIA: Semestral: Semanal: _64_Horas _4_ Horas. Tiempo de trabajo Con acompañamiento Independiente Teórico Practico Total ITM. Página 1 de 6

2 4. ESTRUCTURA METODOLOGICA DE LA ASIGNATURA: Competencia Red de conceptos Indicadores de logro del estudiante MEDICIONES Concepto de Magnitud, Cantidad y Convierte unidades físicas de un Aplicar los conceptos unidades de medida. sistema de medidas a otro, en un de magnitudes de Análisis dimensional, Sistema Internacional problema determinado. medidas y teoría de de medidas. errores en diferentes Notación científica y cifras significativas: En un proceso de medición, calcula el situaciones problema. Concepto de cifra significativa, notación error absoluto y relativo cometido. científica potencias de diez. Concepto de medida. Describir el movimiento que realiza una partícula en una y dos dimensiones, las causas que lo producen y las leyes que los rigen. MOVIMIENTO TRASLACIONAL Definición de magnitud escalar y vectorial Conceptos de o Posición o Desplazamiento o Velocidad media e instantánea o Aceleración media e instantánea. Movimiento en una dimensión: o Movimiento rectilíneo uniforme, MRU o Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado, MRUA Movimiento en dos dimensiones: o Movimiento de un proyectil o Movimiento circular uniforme MCU. Leyes de Newton: o Primera ley de Newton: ley de inercia. o Segunda ley de Newton. o Tercera ley de Newton: ley de acción reacción. o Aplicaciones de las leyes de newton. En una situación física que implica el movimiento de una partícula en una o dos dimensiones: Identifica las magnitudes escalares y vectoriales presentes y el movimiento que realiza. Ilustra la situación con la gráfica adecuada Deduce y modela matemáticamente las ecuaciones que describen el MRU y MRUA. Soluciona el problema. En un movimiento concreto: Reconoce y clasifica las fuerzas que lo causan A partir de la leyes de Newton, describe el movimiento del cuerpo, considerando las fuerzas que actúan sobre él Aplica el concepto de momento lineal y su ITM. Página 2 de 6

3 Determinar el trabajo realizado por fuerzas constantes y variables y lo relaciona con la energía mecánica del sistema y el principio de conservación de la energía. Definición del momento lineal y su relación con la fuerza. Conservación del momento lineal. Centro de Masa y movimiento traslacional. Propulsión de cohetes. TRABAJO Y ENERGIA Trabajo realizado por fuerzas constantes y variables. Conceptos de energía mecánica: o Energía potencial: elástica y gravitacional o Energía cinética Teorema de trabajo y energía. Definición de fuerzas conservativas y no conservativas. Teorema de conservación de la energía. Definición de potencia Y Máquinas simples. Definición de ventaja mecánica y eficiencia. Colisiones e impulso. Colisiones elásticas e inelásticas. Colisiones en una y dos dimensiones. conservación para solucionar el problema. Calcula el centro de masa para un sistema de partículas y/o para distribuciones de masa. En una situación específica: Identifica las condiciones que determinan la realización de trabajo Calcula el trabajo realizado por la fuerza constante y/o variable. Reconoce los distintos tipos de energía presente Establece la relación entre el trabajo total que realizan las fuerzas sobre un cuerpo y la energía cinética. Establece las condiciones para la conservación de la energía del sistema Establece el teorema de conservación de la energía y explica la transformación de ella. Aplica el concepto de potencia y eficiencia, para comparar máquinas simples. Soluciona un problema de colisiones en una o dos dimensiones, aplicando los conceptos de conservación del momento lineal y la energía. Diferencia entre una colisión elástica e inelástica, para solucionar un problema específico. ITM. Página 3 de 6

4 Relacionar y aplicar los conceptos de la dinámica en el movimiento rotacional para estudiar los sistemas físicos. Determinar esfuerzos mecánicos y deformaciones en los sólidos, aplicando los conceptos de la dinámica rotacional. DINÁMICA DEL MOVIMIENTO ROTACIONAL Cinemática del movimiento rotacional uniformemente acelerado. Relación entre velocidad y aceleración angular con la velocidad y aceleración lineal. Cálculo de momentos de inercia. Energía cinética de rotación. Torque o momento de torsión y el producto vectorial. Relación entre el momento de torsión y aceleración angular. Trabajo, potencia y energía en el movimiento de rotación. Movimiento de rodamiento de un cuerpo rígido. Momento angular de una partícula. Momento angular y torca para un cuerpo rígido Conservación del momento angular Movimiento de giróscopos y trompos. Condiciones de equilibrio de un cuerpo rígido. Determinación del centro de gravedad. Propiedades elásticas de los sólidos: o Modulo de Young, de corte y volumétrico Resuelve un problema concreto, aplicando los conceptos de cinemática rotacional, relacionándolos con la cinemática traslacional. Determina el momento de inercia de un sistema de partículas y de un cuerpo rígido. Calcula el momento angular en una situación problemática concreta. Determina la velocidad angular en un problema concreto, a partir de los conceptos y cálculos de momento angular, torque y momento lineal. Explica el movimiento del giroscopio y trompo, basándose en la dinámica rotacional. Determina las fuerzas presentes en un sistema físico, de acuerdo al estado en que se encuentra. Determina el centro de gravedad de un cuerpo o sistema de partículas, para facilitar la solución de un problema. Determina las deformaciones que se presentan en un sólido, a partir de sus módulos de Young y de corte. ITM. Página 4 de 6

5 Comprender y Aplicar los conceptos de la dinámica en el estudio de los fluidos en reposo y en movimiento. FLUIDOS Presión hidrostática. Manómetros. Principio de Pascal. Principio de Arquímedes. Hidrostática. Hidrodinámica. Ecuación de continuidad. Teorema de Bernoulli. En un fluido estático: Identifica sus características. Calcula la presión, aplicando el principio de pascal. Demuestra el principio de Arquímedes. En un fluido en movimiento: Establece las diferencias con el fluido en reposo. Determina la velocidad de un fluido aplicando la ecuación de continuidad. Calcula las variables del fluido a partir de la ecuación de Bernoulli. ITM. Página 5 de 6

6 Bibliografía Texto Guía: SERWAY, Raymond A. Física. 4. ed. México: McGraw Hill, v. 1 Textos complementarios: SEARS et al. Física universitaria. 9 ed. México: Pearson, GIANCOLI, Douglas C. Física. 4. ed. México: Prentice-Hall, RESNICK, HALLIDA y KRANE. Física. 4. ed. México: CECSA, BENSON, Harris. Física universitaria. 2. ed. México: CECSA, BLATT, Frank J. Fundamentos de física. 3 ed. México: Prentice-Hall, HECHT, Eugene. Física en perspectiva. U.S.A: Addison Wesley, WILSON, Jerry D. Física con aplicaciones. 2 ed. México: McGraw-Hill, BAIRD, D. C. Experimentación: introducción a la técnica de medición y experimentación. México: Prentice-Hall, ITM. Página 6 de 6