PRE: Matemáticas para el diseño.

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1 Código-Materia: Física-DIS. Requisito: PRE: Matemáticas para el diseño. Programa Semestre: Diseño Industrial Cuarto semestre. Período académico: Agosto a Noviembre de 2016 Intensidad semanal: 6 horas semanales. Créditos: 3 OBJETIVOS General: El estudiante estará en capacidad de diferenciar y aplicar los principios básicos de la física para la creación de diseños que funcionen correctamente de acuerdo a las necesidades planteadas en un contexto determinado. Terminales: Al finalizar el semestre el estudiante estará en capacidad de: Aplicar los principios físicos que se requieran para el desarrollo de un proyecto donde se involucre los conceptos de dinámica y estática Seleccionar de manera efectiva los materiales adecuados para el desarrollo de un proyecto teniendo en cuentas sus propiedades físicas. Específicos Identificar los componentes de una instalación eléctrica y la forma de interconexión con el fin de energizar proyectos que así lo requieran. De formación académica: Unidad 1: Leyes del Movimiento y Equilibrio Al finalizar la unidad, el estudiante podrá: 1. Diferenciar cantidades escalares y vectoriales y expresar sus unidades en los dos sistemas de medición, sistema internacional (SI) y sistema inglés o anglosajón. 2. Describir los diferentes tipos de fuerza que actúan sobre un objeto y su efecto. 3. Resolver problemas de diseño asociados con el equilibrio de los cuerpos usando las leyes de Newton. Física-Dis 1

2 Tiempo para estudiar ésta unidad se realizarán cinco reuniones teóricas y dos reuniones experimentales, en total 21 horas (tres punto cinco semanas). Los estudiantes deben emplear aproximadamente 9 horas de trabajo personal. Unidad 2: Dinámica y rotación Al finalizar esta unidad el estudiante podrá: 1. Establecer las condiciones de equilibrio de los sistemas de objetos analizados para la rotación. 2. Describir el movimiento de los objetos usando los conceptos de desplazamiento, velocidad y aceleración. 3. Aplicar los conceptos de trabajo, energía y potencia para la solución de un problema relacionado con un sistema mecánico dado. Tiempo: Para estudiar esta unidad se realizarán ocho reuniones teóricas y dos experimentales en total 30 horas (cinco semanas). Los estudiantes deben emplear adicionalmente 12 horas de trabajo personal. Unidad 3: Máquinas simples y propiedades de los materiales Al finalizar esta unidad el estudiante podrá: 1. Utilizar la máquina simple adecuada teniendo en cuenta la ventaja mecánica, su eficiencia y aplicación productiva en un caso real dado. 2. Identificar las propiedades físicas de los materiales. 3. Predecir los efectos causados en diferentes tipos de materiales por esfuerzos o cambios de temperatura. Tiempo: Para el desarrollo de esta unidad se emplearán siete secciones teóricas y una experimental, para un total de 24 horas, (cuatro semanas). Los estudiantes deben emplear adicionalmente 10 horas de trabajo personal. Unidad 4: Corriente eléctrica e instalaciones eléctricas Al finalizar esta unidad el estudiante podrá: 1. Construir y verificar el funcionamiento de circuitos eléctricos alimentados con corriente continua y sus diferentes combinaciones 2. Realizar correctamente la conexión de los elementos básicos de una instalación eléctrica. 3. Usar las corrientes para generar campos magnéticos de acuerdo a la necesidad. Física-Dis 2

3 Tiempo: Para el desarrollo de esta unidad se emplearan 3 reuniones teóricas y cuatro experimentales en total 21 horas (tres punto cinco semanas). Los estudiantes deben emplear aproximadamente 9 horas de trabajo personal. De formación en valores y capacidades: Al terminar el curso cada estudiante habrá tenido la oportunidad de reflexionar sobre los siguientes valores, así como de desarrollar estas capacidades: El aprendizaje activo en el desarrollo del curso establece y promueve los valores de responsabilidad y curiosidad intelectual, fortaleciendo así, la capacidad de desarrollar un pensamiento crítico y sistemático. El estudiante desarrolla la autonomía suficiente para cumplir con los compromisos establecidos en el curso, de igual forma estará en la capacidad de solucionar problemas, tomar decisiones, investigar y lograr un aprendizaje individual permanente. El estudiante estará en la capacidad de reconocer sus debilidades y fortalezas a lo largo del curso, de tal forma que a partir de la retroalimentación positiva dentro de los contenidos del programa, este pueda alcanzar los logros y metas propuestas para cumplir con los objetivos del curso. El estudiante estará en la capacidad de tolerar, valorar y respetar la autonomía del entorno durante el desarrollo de clase, de acuerdo a la metodología aplicada al proceso de aprendizaje durante el curso. METODOLOGIA El curso de Física-DIS, se basa en la interacción y el intercambio de experiencias para fortalecer la comprensión de contenidos. El texto guía permite abordar y reflexionar en torno a la aplicación de conceptos mecánica, dinámica, propiedades de los materiales y de electricidad y magnetismo, en el diseño y descripción del funcionamiento de objetos sencillos. El curso se desarrolla a lo largo de 16 sesiones presenciales, que demandan la participación constante del alumno, y por lo tanto implican un continuo trabajo colaborativo. La metodología del curso estará basada en el trabajo teórico-práctico y la participación activa de los estudiantes. Durante la semana hay dos reuniones de tres horas cada una, que serán utilizadas según las necesidades que se van presentando en el desarrollo del programa. A lo largo del curso los alumnos realizan, actividades individuales y actividades grupales. Física-Dis 3

4 En las horas de trabajo teórico se desarrollarán los conceptos fundamentales de la asignatura y se discutirá su aplicación a diferentes problemas o situaciones comunes. En las horas de trabajo en el laboratorio se desarrollará un trabajo experimental para aclarar o establecer los conceptos. Los estudiantes trabajarán en grupos de máximo tres personas. El trabajo en el laboratorio será interactivo y se espera que le permita al estudiante desarrollar su creatividad, por esa razón, las guías de laboratorio no son muy rígidas. Al final de cada práctica el grupo deberá entregar un informe corto de las actividades y resultados encontrados durante el desarrollo del experimento. Al final del semestre cada grupo de estudiantes entregará un proyecto que consiste de un objeto donde se integren los conceptos vistos en el curso. En el desarrollo de cada unidad se indica el número de horas de trabajo personal que un estudiante debe dedicar. Este cálculo es aproximado y se sugiere consultar la cartilla El estudio individual permanente. Se debe tener en cuenta que durante las reuniones teóricas se analizan los principios y se aplican en la solución de problemas que el profesor presenta a manera de ejemplos. Además, siempre será necesario dedicar un poco de tiempo personal fuera de clase para fijar ideas y llegar a dominar los conceptos. Actividades del estudiante Antes de la clase: Antes de la clase el estudiante debe traer preparado el material sugerido por el docente. Leer la teoría del texto guía sobre los temas que se discutirán en la clase precedente para así despejar dudas que se presenten sobre los temas estudiados. Durante la clase: Durante la clase, el estudiante plantea las dudas que trae acerca de los temas que prepara fuera de clase, de tal forma que se abre un espacio de discusión, donde se aclaran los conceptos y los problemas donde se tiene falencias. Física-Dis 4

5 Después de la clase: Se proponen talleres, tareas y ejercicios para resolver por fuera de la clase, de tal forma que el estudiante haya comprendido y alcanzado los objetivos propuestos de la clase presencial. También se proponen lecturas sobre la parte conceptual y física del tema a tratar en la clase siguiente. El estudiante tiene el deber de realizar los talleres y preparar las lecturas sugeridas. EVALUACIÓN El curso será evaluado teniendo en cuenta dos componentes, con el fin de lograr el cumplimiento de un aprendizaje activo dentro del modelo educativo institucional. Las dos componentes son: Una componente teórica, la cual será evaluada con exámenes parciales de las unidades estudiadas durante el transcurso del semestre e incluidas en el cronograma de actividades. Una componente practico-experimental, que incluye informes de laboratorio, reportes de laboratorio, controles de lectura y un proyecto final. Los porcentajes de evaluación se relacionan a continuación: A. EVALUACIÓN COMPONENTE TEÓRICA Los exámenes se realizaran durante la clase y los estudiantes deben haber alcanzado los objetivos planteados por cada unidad. Tipo de evaluación Exámenes Porcentaje Unidades a Evaluar Semana de evaluación Parcial 1 25% 1 4 Parcial 2 20% 2 9 Parcial 3 25% 3 13 Parcial 4 15% 4 16 Controles de lectura, quices, exposiciones, consultas. Total 100% 15% 1, 2, 3 y 4 Durante todo el semestre sin previo aviso, excepto las exposiciones que serán programadas. Física-Dis 5

6 Nota: Los parciales tendrán una duración de 2 horas. B. EVALUACION COMPONENTE EXPERIMENTAL La práctica de laboratorio es 100% presencial, la no asistencia a las sesiones prácticas tiene una calificación de 0.0 en dicha sesión y el estudiante no podrá presentar informe de laboratorio. Los informes de laboratorio serán entregados una semana después de cada práctica y los reportes al finalizar la clase. Proyecto final: el estudiante debe presentar un avance del proyecto final en la semana (10 sesión 20) que corresponde al 15% de la nota del proyecto. Laboratorio: 40% Proyecto Final: Avance 15% Entrega 45% Total 100% C. NOTA FINAL La notal final de la materia será calculada así: Sí el estudiante obtiene una nota de 3.0 o superior a esta en la componente teórica, los porcentajes para obtener la nota definitiva son los siguientes: Componente Teórica 70% Componente Experimental 30% Total 100% Sí el estudiante obtiene una nota inferior a 3.0 (entre 1.0 y 2.9) en la componente teórica, el resultado de la componente experimental no se tendrá en cuenta para la nota definitiva, en este caso el curso es reprobado y su notal final solo será la de su componente teórica. Física-Dis 6

7 D. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES Actividad Semana No. Parcial 1 4 Parcial 2 9 Parcial 3 13 Parcial 4 16 Quices, talleres, exposiciones y tareas Durante el curso Proyecto Avance Entrega Semana 10 Segunda semana De finales Informes de Laboratorio Reportes de laboratorio 8 días después de realizada la práctica Al finalizar la práctica. RECOMENDACIONES Ser puntual. Traer la calculadora a todas las clases. Realizar las tareas, investigaciones y problemas propuestos. Evite utilizar Smart phone, tableta, computador personal y demás dispositivos electrónicos que entorpecen el buen desarrollo de la clase. No se toma asistencia, por lo tanto el curso no se pierde por faltas. No se eliminan quices ni controles. Los controles se realizan sin previo aviso. El desarrollo de los problemas debe ser claro y ordenado, es decir, cualquiera de sus compañeros puede comprender como desarrolló usted su ejercicio. Física-Dis 7

8 Es prohibido el uso de celulares o elementos electrónicos, exceptuando calculadora científica, en la presentación de parciales. Después de iniciado un parcial o evaluación no puede salir del salón. No usar vocabulario inadecuado e irrespetuoso. No se debe consumir alimentos en el laboratorio. No se debe realizar ventas de ningún tipo de producto. BIBLIOGRAFIA Texto guía: Paul E. Tippens, Física conceptos y aplicaciones, sexta edición, McGrw-Hill. Notas de clase Profesor Juan Carlos Cuéllar Q. Textos de consulta: a. Serway, Faughn Fundamentos de Física Vol. 2. Sexta edición Thomson. b. Serway Jewet. Física para Ciencias e Ingeniería Volumen II Séptima Educi9on. Edición Thompson. c. Sears, F. W. (et al.). (1999). Física universitaria. Vol II, 11, México: Pearson Educación. d. Giancoli, D. C. (2002). Física para universitarios. Vol II, 3. México: Pearson EducaciónSerway, Faughn Fundamentos de Física Vol. 2. Sexta edición Thomson. e. Hecht, Eugene, Física 2, Thomson. f. Wilson Jerry D, Física segunda edición, Editorial Prentice Hall. g. Hewitt, Conceptos de Física, quinta edición Editorial Limusa. Física-Dis 8