Prontuario Curricular. A. Título del curso. Física Universitaria I. B. Codificación del curso. FISI 3011 Física Universitaria I

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1 Universidad de Puerto Rico Universidad de Puerto Rico en Humacao Facultad de Ciencias Naturales Departamento de Física y Electrónica Programa de Bachillerato en Física Aplicada a la Electrónica Prontuario Curricular A. Título del curso B. Codificación del curso FISI 3011 C. Cantidad de horas/créditos Para el profesor tres (3) créditos Para el estudiante (3) créditos D. Prerequisitos, correquisitos y otros requerimientos 1. Prerequisitos: MATE Correquisitos: FISI MATE 3061 Pre-Cálculo II Laboratorio de Cálculo I E. Descripción del curso Este es un curso introductorio a la física, como ciencia fundamental. Ofrece una visión unificada de la misma, enfatiza en los principios de conservación, los conceptos de campos y ondas, y el punto de vista atómico de la materia. Este primer semestre cubre la cinemática, dinámica de una partícula, energía, movimiento oscilatorio, dinámica de un sistema de partículas y el campo gravitacional..

2 Página 2 F. Objetivos de aprendizaje Al finalizar el curso, el estudiante: 1. Identificará las unidades del sistema internacional SI 2. Definirá desplazamiento, velocidad y aceleración 3. Aplicará el método gráfico para resolver ejercicios 4. Calculará suma y productos de vectores 5. Analizará el movimiento de un proyectil 6. Describirá las leyes de Newton 7. Distinguirá las diferencias entre peso y masa 8. Discriminará entre fuerza lineal y fuerza centrípeta 9. Explicará la fricción estática y la fricción cinética 10. Definirá cantidad de movimiento, energía cinética y energia potencial 11. Reconocerá la relación entre las definiciones de trabajo y energía cinética 12. Reconocerá la aceleración de la gravedad 13. Describirá el cambio de aceleración de la gravedad debido a la rotación terrestre 14. Aplicará la conservación de la energía mecánica 15. Calculará el centro de masa de diferentes cuerpos 16. Calculará torque, momento de inercia y momento angular 17. Describirá el movimiento armónico simple de un péndulo 18. Definirá frecuencia y periodo en una onda 19. Calculará la velocidad de propagación de una onda 20. Inferirá la presión de una gas a partir de la teoría cinética de gases G. Bosquejo de contenido y distribución del tiempo Unidad I: Movimiento en una dimensión (4 horas) i. Vectores en 1D: Adición, Componentes, Magnitud, Dirección ii. Posición y Desplazamiento iii. Velocidad Promedio, Rapidez Promedio y Velocidad Instantánea iv. Aceleración Promedio y Aceleración Instantánea v. Problemas de Aceleración Constante: Caída Libre Unidad II: Movimiento en dos y tres dimensiones (4 horas) i. Vectores 2D y 3D: Adición, Componentes, Magnitud, Dirección ii. Posición y Desplazamiento iii. Velocidad Promedio y Velocidad Instantánea iv. Aceleracion Promedio y Aceleracion Instantánea v. Problema de Movimiento de Proyectil y Análisis del Movimiento Unidad III: Fuerza y Movimiento I (6 horas) i. Discusión y Observaciones Cualitativas de la Relación entre Fuerza y Movimiento.

3 Página 3 ii. Primera Ley de Newton: Masa, Definición de la Fuerza Neta, Discusión de Movimiento a Velocidad Constante y Velocidad Cero. iii. Segunda Ley de Newton: Repaso Suma de Vectores o Vectores de Fuerza, Fuerza Neta y el Vector de Aceleración. iv. Introducción a las Fuerzas Particulares: Tensión, Normal, Peso v. Problemas de Segunda Ley, 1D y 2D con énfasis en el Análisis Vectorial: Diagrama de Fuerzas, Magnitud Dirección de las Fuerzas, Fuerza Neta y Aceleración. vi. Tercera Ley de Newton Unidad IV: Fuerza y Movimiento II (3 horas) i. Fuerza de Fricción y su Relación con al Fuerza Normal: Fricción Estática y Cinética. ii. Problemas con Fuerza de Fricción en 1D y 2D: Movimiento en Plano Inclinado. iii. Fuerza de Arrastre y Velocidad Terminal Unidad V: Trabajo y Energía (4 horas) i. Energía Cinética ii. Vectores: Multiplicación Escalar, Definición e Interpretación Geométrica (Proyecciones). iii. Trabajo y Trabajo por Fuerzas Variable: Denifición Integral de Trabajo. iv. Problemas de Trabajo: enfoque en el producto escalar entre la fuerza y el desplazamiento. v. Relación Cambio de Energía Cinética y Trabajo. Unidad VI: Conservación de la Energía (3 horas) i. Definición de Energía Potencial ii. Relación del Cambio en Energía Potencial y el Trabajo iii. Determinación de la Energía Potencial a partir de la Fuerza: Fuerza de Gravedad, Fuerza de Hook (fuerza de resorte). iv. Definición de Energía Mecánica y Conservación de Energía Mecánica. v. Problemas de Conservación de Energía: Montaña Rusa y Resortes. Unidad VIII: Momentum Lineal (2 horas) i. Definición de Momentum Lineal ii. Relación Momentum Lineal y Fuerza iii. Conservación de Momentum Lineal iv. Problemas de Colisiones en 1D y 2D: Elásticas e Inelásticas Unidad IX: Rotación (4 horas)

4 Página 4 i. Introducción al sistema de Coordenadas Polares en el Movimiento Rotacional ii. Desplazamiento Angular y sus Propiedades Vectoriales (Magnitud y Dirección) iii. Velocidad Angular y sus Propiedades Vectoriales (Magnitud y Dirección) iv. Aceleracion Angular y sus Propiedades Vectoriales (Magnitud y Dirección) v. Problemas de Movimiento Rotacional: Velocidad Angular Constante y Aceleración Angular Constante vi. Fuerza Centrípeta y Movimiento Circular Uniforme: Introducción a la Velocidad Tangencial y Relación con la Velocidad Angular. vii. Relación entre Coordenadas Angulares y Coordenadas Lineales Unidad X: Torque, Energía Rotacional y Momento Angular (4 horas) i. Energía Cinética Rotacional y Momento de Inercia de Objetos ii. Torque Segunda Ley de Newton para Rotación iii. Vectores Producto Vectorial y el Torque: Magnitud y Dirección del Torque. iv. Rotación como Movimiento Translacional: Problema de una Rampa v. Mometum Angular y Conservación: Énfasis en la Multipllicación Vectorial (Magnitud y Dirección). Unidad XI: Gravitación (1 horas) Unidad XII: Ondas (3 horas) i. Tipos de Onda en la Naturaleza ii. Ondas Viajeras y Estacionarias: Transversales y Longitudinales iii. Amplitud, Largo de Onda y Frecuencia iv. La Velocidad de Una Onda Viajera v. La Ecuación de Onda vi. Superposición, Interferencia y Fasores de Onda Unidad XIII: Teoría Cinética de los Gases (2 horas) i. Presión, Volumen, Temperatura ii. Gas Ideal iii. Relación Temperatura y Velocidad (Energía Cinética) H. Técnicas instruccionales Conferencia i. Presenta los objetivos del tema ii. Expone aspectos fundamentales de cada tema iii. Resuelve uno o varios ejemplos

5 Página 5 iv. Ofrece una explicación de la estrategia de resolución de problemas y la escribe en la pizarra. Discusión i. Se asignan problemas similares a los de la clase ii. El profesor guía para que se apliquen las estrategias de resolución de problemas. iii. Un estudiante explica el problema resuelto en la pizarra. Asignación de tareas: i. Se asignan problemas del libro recomendado u otra referencia como tareas. I. Recursos mínimos disponibles o requeridos Pizarra Proyector Computadora con Microsoft Office J. Técnicas de evaluación Dos exámenes parciales 60% Asignaciones especiales 20% Examen final 20% Total 100% K. Acomodo razonable La UPR-H cumple con las leyes ADA (Americans with Disabilities Act) y 51 (Servicios Educativos Integrales para Personas con Impedimentos) para garantizar igualdad en el acceso a la educación y servicios. Estudiantes con impedimentos: informe al profesor de cada curso sobre sus necesidades especiales y de acomodo razonable para el curso y visite la oficina de Servicios para la Población con Impedimentos (SERPI) a la brevedad posible. Se mantendrá la confidencialidad. L. Integridad académica: La Universidad de Puerto Rico promueve los más altos estándares de integridad académica y científica. El Artículo 6.2 del Reglamento General de Estudiantes de la UPR (Certificación Núm. 13, , de la Junta de Síndicos) establece que la deshonestidad académica incluye, pero no se limita a: acciones fraudulentas, la obtención de notas o grados académicos valiéndose de falsas o fraudulentas simulaciones, copiar total o parcialmente la labor académica de otra persona, plagiar total o parcialmente el trabajo de

6 Página 6 otra persona, copiar total o parcialmente las respuestas de otra persona a las preguntas de un examen, haciendo o consiguiendo que otro tome en su nombre cualquier prueba o examen oral o escrito, así como la ayuda o facilitación para que otra persona incurra en la referida conducta. Cualquiera de estas acciones estará sujeta a sanciones disciplinarias en conformidad con el procedimiento disciplinario establecido en el Reglamento General de Estudiantes de la UPR vigente. M. Sistema de calificación 100% - 88% 87% - 76% 75% - 60% 59% - 50% 49% - 0 A B C D F N. Bibliografía: Drakos, N. (1996) IUN/FYDE Introductory Physics Notes. Recuperado de: Feynman, R.P., Leighton, R.B., Sands, M. (2013) The Feynman Lectures on Physics, Volume I, Halliday, D., Resnick, R. and Walter J. (2013). Fundamental of Physics (10 th edition). John Wiley & Sons Inc. ISBN-13: Henderson, T (2016). The Physics Clasroom. Recuperado de: Nave, C.R. (2012). HyperPhysics (Georgia State University). Recuperado de: *Ohanian, H.C. and Markert, J.T. (2006). Physics for Engineers and Scientists (3 rd Edition). W. W. Norton & Company ISBN-13: Serway, R.A. and Jewett, J.W. Jr. (2013). Principles of Physics: A Calculus-Based Text, Hybrid (5 th Edition). Brooks/Cole ISBN-13: Serway, R.A. and Vuille, C. (2013). Fundamentos de Física (9a Edición). Cengage Learning Latin America ISBN Recurso con vigencia para este curso. Rev. Abril 2015, Prof. Nicholas Pinto y Prof. Rogerio Furlan Rev. Marzo 2016 Prof. Rogerio Furlan y Luis Rosa

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