Facultad de Ingeniería Civil

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1 I. DATOS GENERALES 1.0. Escuela Profesional : Ingeniería Civil 1.1. Departamento Académico : Ingeniería Civil 1.2 Semestre Académico : 2016-I 2016-II 1.3 Ciclo : SEGUNDO 1.4 Créditos : Condición : Obligatorio 1.6 Horas Semanales : Teoría: 05 Práctica: Pre -requisito : Cálculo Diferencial e Integral I 1.8 Profesores responsables : Ing. Mishti Infantes, Juan Walter Lic. Romero Contreras, Mauro Lic. Conislla Contreras, Iván II. SUMILLA El curso corresponde al área de formación científica básica, es de naturaleza teórico práctico experimental, de carácter obligatorio, tiene como propósito desarrollar las capacidades de observación, habilidades, destrezas, actitudes y razonamiento científico que le permitan interpretar y aplicar en la carrera de ingeniería civil las leyes, principios y fundamentos de la Física. Su contenido comprende seis unidades didácticas: I. Medición y vectores II. Estática III. Cinemática IV. Dinámica V. Trabajo y Energía VI. Movimiento armónico simple. II. OBJETIVOS OBJETIVOS GENERALES 1. Expresar los hechos físicos mediante vectores. 2. Reconocer las clases de movimientos. 3. Resolver problemas aplicando la Segunda ley de Newton. 4. Estudiar la conservación de la energía. 5. Conocer la importancia del movimiento armónico simple. OBJETIVOS ESPECIFICOS 1. Representar por medio de vectores las fuerzas que actúan sobre un cuerpo. 2. Conocer las condiciones de equilibrio de una partícula y de un cuerpo rígido. 3. Diferenciar los diversos tipos de movimiento según su trayectoria y velocidad. 4. Aplicar la Segunda ley de Newton en la solución de problemas propuestos. 5. Aplicar los conocimientos de trabajo y energía en la solución de problemas propuestos. 6. Aplicar el Teorema de trabajo y Energía en la solución de problemas propuestos. 7. Resolver problemas de movimiento armónico simple. IV. PROGRAMACIÓN DE LOS CONTENIDOS UNIDAD I: MEDICION Y VECTORES. PRIMERA SEMANA Primera Sesión Mediciones.- Cantidades fundamentales, unidades: Sistema Internacional (S.I.), Sistema C.G.S., Sistema técnico y Sistema Ingles. Análisis Dimensional. INTERAMERICANO, S.A., México, pp Lectura: Medición e incertidumbre Fuente: Giancoli, Douglas C. FISICA, Tercera Edición. PRENTICE-HALL HISPANOAMERICANA, S.A. México, pp. 7-9 Segunda Sesión 1 de 6

2 Práctica dirigida: Unidades y Análisis Dimensional- Fuente: Fishbane, Paul M- Gasiorowics, Stephen - Thorton, Stephen T.. FISICA, Para ciencias e ingeniería, Vol. I. PRENTICE-HALL HISPANOAMERICANA, S.A. México, pp Lectura: Dimensiones de las magnitudes físicas. Fuente: Tipler, Paul A. Física, Tercera edición. EDITORIAL RIVERTE, S.A. España, 1995.pp.5-6 PRACTICA DE LABORATORIO: Inscripción en el Laboratorio de Física. SEGUNDA SEMANA Escalares y vectores.- Vector unitario, vectores iguales, vectores opuestos, vector posición.- Adición de vectores: Gráfica y analítica.- Componentes rectangulares de un vector en el plano y en el espacio.- Adición de vectores en el plano y en el espacio. Producto escalar, propiedades.- Producto vectorial, propiedades.- Aplicaciones. INTERAMERICANO, S.A. México, pp Lectura: Suma de vectores, métodos gráficos. Fuente: Giancoli, Douglas C. FISICA, Tercera Edición. PRENTICE-HALL HISPANOAMERICANA, S.A. México, pp Practica dirigida: Suma y resta de vectores; Producto escalar y vectorial INTERAMERICANO, S.A. México, pp Lectura: Suma y resta de vectores. Fuente: Mckelvey, John P.-Grotch, Howard. Física para ciencias e ingeniería. HARLA S.A. México,1980, pp. 21 Lectura: Representación vectorial de una superficie. INTERAMERICANO, S.A. México, pp PRIMERA PRACTICA DE LABORATORIO: Gráfica y análisis de funciones. UNIDAD II ESTATICA TERCERA SEMANA Concepto de partícula y cuerpo rígido.- Composición de fuerzas concurrentes.- Torque de una fuerza.- Torque de varias fuerzas concurrentes.- Composición de las fuerzas aplicadas a un cuerpo rígido.- Composición de las fuerzas cooplanares.- Composición de las fuerzas paralelas. Centro de gravedad, centro de masa.- Centro de masa de objetos de forma geométrica compuestas.- Centro de masa de varillas compuestas en el espacio.- Centro de masa de objetos sólidos.- Ejercicios de aplicación Fuente: Alonso Marcelo Finn, Edward J. Física, Vol. I: Mecánica. FONDO EDUCATIVO INTERAMERICANO, S.A. México pp ; Mckelvey, John P.-Grotch, Howard. Física para ciencias e ingeniería. HARLA S.A. México,1980, pp Lectura: Diagrama de cuerpo libre Wilson Jerry D. Física con aplicaciones. McGRAW-HILL, México, pp Práctica dirigida: Centro de gravedad de objetos geométricos planos, varillas en el espacio y sólidos. Fuente: Mckelvey, John P.-Grotch, Howard. Física para ciencias e ingeniería. HARLA S.A. México,1980, pp SEGUNDA PRACTICA DE LABORATORIO: Propagación del error CUARTA SEMANA Estática; estudio de las fuerzas en equilibrio.- Condiciones de equilibrio.- Equilibrio de un cuerpo rígido.- Problemas de aplicación. Fuente: Giancoli, Douglas C. FISICA, Tercera Edición. PRENTICE-HALL HISPANOAMERICANA, S.A. México, pp de 6

3 Alonso, Marcelo- Finn, Edward J. FÍSICA, Vol. I: Mecánica. FONDO EDUCATIVO INTERAMERICANO, S.A. México, pp Lectura: Estabilidad del equilibrio. Fuente: Tipler, Paul A. Física, Tercera edición. EDITORIAL RIVERTE, S.A. España, pp PRACTICA DIRIGIDA:. Aplicaciones de la Primera y segunda condición de equilibrio. TERCERA PRACTICA DE LABORATORIO: Centro de gravedad PRIMERA PRÁCTICA CALIFICADA UNIDAD II: Cinemática QUINTA SEMANA Movimiento en una dimensión: Desplazamiento, velocidad promedio, velocidad instantánea.- Representación vectorial de velocidad.- Gráficos de desplazamiento y velocidad.- Aceleración promedio, aceleración instantánea.- Movimiento rectilíneo uniforme.- Movimiento uniformemente acelerado, ecuaciones, gráficos: del desplazamiento, de la velocidad y de la aceleración.- Movimiento vertical, ecuaciones, interpretación gráfica del desplazamiento, de la velocidad y aceleración.- Aplicaciones. INTERAMERICANO, S.A. México, pp Lectura: Cálculo diferencial. Práctica dirigida: Movimiento rectilíneo uniforme y uniformemente variado. INTERAMERICANO, S.A. México, pp INTERAMERICANO, S.A. México, pp SEXTA SEMANA Movimiento en dos dimensiones con aceleración constante: movimiento de proyectiles.- Movimiento circular uniforme y uniformemente variado, ecuaciones, interpretación gráfica del desplazamiento, de la velocidad y aceleración.- Aplicaciones. INTERAMERICANO, S.A. México, pp Práctica dirigida: Movimiento de proyectiles.- Movimiento circular: CUARTA PRÁCTICA DE LABORATORIO: Movimiento rectilíneo uniforme UNIDAD III: Dinámica SEPTIMA SEMANA: Primera ley de Newton: Ley de inercia.- Fuerza, masa y segunda ley de Newton.- La fuerza debida a la gravedad: el peso.- Unidades de fuerza.- Tercera ley de Newton.- Fuerza tangencial y Normal.- Fuerza centrípeta.- Problemas de aplicación Fuente: Tipler, Paul A.Física,Tercera edición.editorial RIVERTE,S.A. España,1995.pp PRACTICA DIRIGIDA: Aplicaciones de las leyes de Newton. Fuente: Tipler, Paul A.Física,Tercera edición.editorial RIVERTE,S.A. España,1995.pp OCTAVA SEMANA EXAMEN PARCIAL NOVENA SEMANA 3 de 6

4 Fricción: Fuerza de fricción estática, fuerza de fricción cinética.- Fuerza ficticia.- Problemas de aplicación. Fuente: Tipler, Paul A.Física,Tercera edición.editorial RIVERTE,S.A. España,1995.pp PRACTICA DIRIGIDA: Fuerza de rozamiento. Fuente: Tipler, Paul A.Física,Tercera edición.editorial RIVERTE,S.A. España,1995.pp QUINTA PRÁCTICA DE LABORATORIO: Movimiento rectilíneo uniformemente variado UNIDAD IV: Trabajo y Energía DECIMA SEMANA Trabajo y energía cinética: Movimiento en una dimensión con fuerza constante.- Trabajo realizado por una fuerza Variable.- Trabajo y energía en sistemas de partículas: Energía potencial y equilibrio en una dimensión.- Conservación de la energía.- Teorema generalizado del trabajo y energía.- Potencia. Fuente:Tipler, Paul A. Física, Tercera edición. EDITORIAL RIVERTE, S.A. España, pp PRACTICA DIRIGIDA: Aplicaciones de trabajo y energía. Tipler, Paul A. Física, Tercera edición. EDITORIAL RIVERTE, S.A. España, pp SEGUNDA PRÁCTICA CALIFICADA DECIMA PRIMERA SEMANA Cantidad de movimiento.- Conservación de la cantidad de movimiento.- Choque.- Impulso y promedio temporal de una fuerza. Fuente: Tipler, Paul A. Física, Tercera edición. EDITORIAL RIVERTE, S.A. España, pp PRACTICA DIRIGIDA: Cantidad DE movimiento, choque e Impulso DECIMA SEGUNDA SEMANA Rotación: Velocidad angular y aceleración angular.-momento de una fuerza y momento de inercia.- Energía cinética de rotación.- Calculo de momento de inercia.- Momento angular.- Cuerpos rodantes. Fuente: Tipler, Paul A. Física, Tercera edición. EDITORIAL RIVERTE, S.A. España, pp PRACTICA DIRIGIDA: Rotación. Momento de inercia. Tipler, Paul A. Física, Tercera edición. EDITORIAL RIVERTE, S.A. España, pp UNIDAD V: Movimiento Armónico Simple DECIMA TERCERA SEMANA: Movimiento Armónico Simple: masa unida a un muelle.- Movimiento Armónico Simple y Movimiento circular.- Energía del movimiento armónico simple.- Objeto colgado de un muelle vertical.- Fuente: Tipler, Paul A, Física, Tercera Edición, Editorial Reverté, S.A. España, pp ; Practica Dirigida: Movimiento Armónico Simple. Fuente: Tipler, Paul A, Física, Tercera Edición, Editorial Reverté, S.A. España, pp ; SEXTA PRACTICA DE LABORATORIO: Constante elástica de un resorte DECIMA CUARTA SEMANA: Aplicaciones del movimiento armónico simple: Péndulo simple.- Péndulo compuesto.- Péndulo de torsión. Fuente: Tipler, Paul A, Física, Tercera Edición, Editorial Reverté, S.A. España, pp. 4 de 6

5 Practica dirigida sobre las aplicaciones del movimiento armónico simple. Fuente: Tipler, Paul A, Física, Tercera Edición, Editorial Reverté, S.A. España, pp. DECIMA QUINTA SEMANA: EXAMEN FINAL DECIMA SEXTA SEMANA: EXAMEN SUSTITUTORIO DECIMA SEPTIMA SEMANA: EXAMEN DE APLAZADOS V. METODOLOGIA Los métodos a utilizarse serán el análisis y síntesis, asimismo Inducción, Deducción. En las prácticas de Laboratorio el método experimental VI. VII EQUIPOS Y MATERIALES Equipo: Proyector, ecran. Materiales: Separatas, transparencias, plumones para pizarra acrílica. EVALUACION SISTEMA DE EVALUACIÓN: SES-5 3EP 4EF npp PF 7 n Donde: PF = Promedio Final, EP = Examen Parcial, EF = Examen Final, PP = Promedio de Practica, n = Numero total de practicas, PR = Practica rendida VIII. FUENTE DE INFORMACIÓN O BIBLIOGRAFIA AUTOR TITULO EDITORIAL Alonso Finn FÍSICA Vol. I MECANICA FEISA México Febrero 1971 Sears - Zemansky FISICA GENERAL AGUILAR 5ta. Edición Madrid 1971 Alvarenga, Beatriz FISICA GENERAL HARLA México 1983 MCKELVEY, John P. FISICA PARA HARLA 1era.Edición CROTCH, HOWARD CIENCIAS E INGENIERIA México 198 Halliday Resnick FISICA C.E.C.S.A. Barcelona 1975 Wilson, Jerry D. FISICA CON APLICACIONES Mc GRAW-HILL 2da. Edición México Halliday Resnick FUNDAMENTO DE FISICA CECSA Versión Ampliada 2da.Edición 1986 México Abril 1993 Orear, Jay FISICA LIMUSA 1era. Edición México TIPPENS, OAUL E. FISICA CONCEPTOS Y McGRAW-HILL 3ra. Edi. APLICACIONES México marzo 91 5 de 6

6 HAZEN PIDD FISICA Editorial NORMA Colombia 1969 Feynman FISICA F.E.I.S.A. E.U.A PINZON, ALVARO FISICA I. HARLA Conceptos Fundamentales y Edición revisada su AplicaciónMéxico 1977 GINTEL, JERZY FISICA BASICA McGRAW HILL ROJO, ONOFRE México 1973 FISHBANE, PAUL M. FISICA PARA CIENCIAS PRINTICE HALL E INGENIERIA Hispanoamericano Volumen I -II S.A. WILSON JERRY, BUFFA FISICA PEARSON- EDUCACION EDICION de 6