UNIVERSIDAD AUTONOMA DE BUCARAMANGA VICERRECTORIA ACADEMICA DEPARTAMENTO DE MATEMÁTICAS Y CIENCIAS NATURALES GUÍA DE CÁTEDRA DE MECANICA

Transcripción

1 UNIVERSIDAD AUTONOMA DE BUCARAMANGA VICERRECTORIA ACADEMICA DEPARTAMENTO DE MATEMÁTICAS Y CIENCIAS NATURALES GUÍA DE CÁTEDRA DE MECANICA 1. Identificación del curso 1.1 Departamento: Departamento de Matemáticas y Ciencias Naturales 1.2 Código: DMCN 1.3 Programa: 1.4 Código: 1.5 Carrera: Ingeniería en Energía Ingeniería Financiera Diurna Ingeniería Financiera Nocturna Ingeniería de Mercados Ingeniería Mecatrónica Ingeniería de Sistemas 1.6 Código: IEE IFD IFN IME IMK ISI 1.7 Nivel: Pregrado 1.8 Curso: Mecánica 1.9 Código : FISI Área de Formación: 1.11 Línea de Conocimiento: EG FISICA (FISI) 1.12 Clase : SEGUNDO SEMESTRE 1.13 Modalidad: PRESENCIAL 1.14 Periodo Académico: Primer Semestre de Intensidad Horaria Semanal: Créditos: Horas Presenciales: Horas de Estudio Independiente: Profesor del semestre: Martha Lucia Barrera Pérez Ligia Beleño Montagut (Prof. Laboratorio) 1.20 ID : Justificación Teniendo en cuenta la importancia de la física para el análisis y comprensión de los fenómenos naturales, el curso Mecánica, pretende dar las bases para posteriores cursos donde el estudiante aplicará los mismos principios. Su comprensión mejorará mediante el análisis de datos tanto en el desarrollo de experiencias de laboratorio como en el análisis de problemas. Esto le permitirá

2 describir y analizar con más facilidad problemas típicos de la ingeniería.

3 3. Articulación en el Plan de Estudios 3.1 Pre-requisitos: Cálculo Diferencial 3.2 Código: MATE Co-requisitos: 3.4 Código: 3.5 Descripción de Conocimientos y Habilidades requeridos para el curso: El estudiante debe poseer conocimientos y competencias básicas del precálculo, además de conceptos como son: límites, derivadas, álgebra vectorial. De igual forma, es importante la física estudiada en la secundaria, ya que le permitirá analizar fenómenos de mayor complejidad. 3.6 Relación con el Núcleo Integrador:

4 4. Competencias 4.1 Competencia Institucional: SER CIUDADANO 4.2 Competencias Específicas del Curso 4.3 Indicadores de Competencia

5 Se busca que el estudiante al resolver situaciones muestre un desarrollo de sus dimensiones: Moral. El estudiante: Manifiesta honestidad en la elaboración de trabajos, uso del tiempo destinado para la asignatura y en los procesos de evaluación. Comparte sus conocimientos y habilidades con sus compañeros Colabora con sus actitudes en el proceso de aprendizaje en el aula. Valora y reconoce los aportes de las personas que han contribuido con el avance de la disciplina. Respeta las apreciaciones que hacen sus docentes y compañeros. Es responsable en la entrega de trabajos y en la preparación de sus clases y evaluaciones. Afectiva. El estudiante: Muestra interés en relacionar y aplicar los conceptos de la asignatura con las de otras disciplinas. Manifiesta agrado por el rigor conceptual y teórico en la construcción del conocimiento. Muestra agrado y compromiso con lo que estudia. Demuestra sentido de trabajo en equipo, solidaridad, sentido de identidad y pertenencia enriqueciendo el ejercicio de la academia. Físico-sensible. El estudiante: Maneja los códigos y símbolos propios de la asignatura. Muestra agilidad en el desarrollo de los procesos Identifica las magnitudes físicas fundamentales y las derivadas. Expresa una medida en notación científica con las cífras significativas y con las unidades adecuadas de acuerdo al sistema de medida correspondiente. Representa gráficamente las relaciones entre magnitudes fundamentales. Realiza analíticamente operaciones de suma, resta y multiplicaciones entre vectores utilizando notación con vectores unitarios. Confronta los resultados analíticos y experimentales con soluciones gráficas de operaciones con vectores. Identifica las características del movimiento uniforme y uniformemente acelerado de una partícula. Representa gráficamente las relaciones posición, velocidad y aceleración contra el tiempo en los diferentes movimientos. Verifica experimentalmente las características del tipo de movimiento que realiza un objeto. Relaciona los conceptos de movimiento uniforme y uniformemente acelerado con el movimiento de proyectiles y con el movimiento circular. Verifica experimentalmente las características del movimiento uniforme y uniformemente acelerado. Diferencia las fuerzas que actúan sobre un cuerpo, a través de un diagrama de cuerpo libre. Aplica los conceptos de fuerza y aceleración en la solución de ejercicios. Comprueba experimentalmente la aplicación de las leyes de Newton en problemas prácticos. Socializa el concepto de equilibrio de una partícula. Identifica los conceptos de Trabajo, energía, impulso y momentum de una partícula. Aplica el principio de conservación de la energía en un sistema mecánico. Aplica el principio de conservación de la cantidad de movimiento lineal en un sistema mecánico. Comprueba experimentalmente la aplicación de los conceptos de impulso y momentum en problemas prácticos de colisiones. Compara cuando una fuerza aplicada realiza o no

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7 5. Contenidos (Unidades y Temas) 1. FISICA Y MEDICION Física y Medición 1.2. Sistemas de Unidades 1.3. Cantidades Físicas 1.4. Cifras significativas Cantidades Escalares y Vectoriales. 2. VECTORES 2.1. Operaciones Vectoriales 2.2. Suma y resta de Vectores 2.3. Producto punto y producto cruz. 3. CINEMATICA 3.1. Vector Posición Vector Desplazamiento 3.3. Distancia recorrida 3.4. Movimiento Rectilíneo Uniforme 3.5. Rapidez 3.6. Vector velocidad 3.7. Velocidad relativa Vector Aceleración 3.9. Movimiento en el plano (plano vertical y plano horizontal) Movimiento Circular (relación entre velocidad lineal y velocidad angular). 4. LAS LEYES DE NEWTON 4.1. Concepto de Fuerza 4.2. Diagrama de Cuerpo Libre Leyes de Newton 4.4. Dinámica Traslacional 4.5. Fuerza Centrípeta 4.6. Estática 4.7. Primera condición de equilibrio 4.8. Concepto de Centro de Masa 4.9. Momento de una fuerza 5. TRABAJO ENERGIA Y CANTIDAD DE MOVIMIENTO 5.1. El método del trabajo y la energía 5.2. Energía Cinética 5.3. Energía Potencial 5.4. Trabajo 5.5. Potencia 5.6. Conservación de la Cantidad de Movimiento 5.7. Choques elásticos

8 5.8. Choques inelásticos. 6. ROTACION Y TRASLACION DE CUERPOS RIGIDOS 6.1. Cinemática rotacional 6.2. Aceleración angular 6.3. Relaciones entre movimiento lineal y angular Dinámica rotacional 6.5. Momento de Inercia

9 6. Actividades: 6.1 Del Docente: Taller: actividad dirigida por el docente en la que el estudiante reafirma un conocimiento abordado con anterioridad. Sesión presencial: presentación de pautas teóricas por parte del docente.(clases magistrales). 6.2 De los Estudiantes: Revisión de textos: Lecturas de libros, artículos y consulta de páginas Web relacionadas con el tema. Pre-informes: Lectura previa y redacción de temas relacionados con cada experiencia de Laboratorio. Desarrollo de ejercicios: Corresponde al desarrollo de los ejercicios propuestos por el docente para algunos temas. 6.3 Del Equipo Docente: Seguimiento a las actividades desarrolladas por el estudiante en el proyecto integrador. 7. Estrategias de evaluación Las participaciones escritas que den cuenta de los contenidos que se desarrollen en clase, de lecturas realizadas y los informes sobre trabajos asignados y observaciones deberán reunir características de cohesión y de coherencia y ser confrontadas con comprobaciones orales. En este sentido, serán aspectos relevantes en el resultado de la evaluación. El trabajo individual de cada estudiante y su participación en los grupos de laboratorio son de gran valor para el curso; por esta razón, en su desarrollo se verificará permanentemente la participación y el cumplimiento de cada uno y del grupo. Todas las unidades tienen prácticas de laboratorio que permitirán no solo profundizar sobre los diferentes tópicos, sino también evaluar el grado de aprendizaje del curso. 8. Instrumentos de Registro

10 Pruebas, exposiciones orales, reportes escritos de talleres o trabajos de investigación, desarrollo de las prácticas de laboratorio, foros. 9. Recursos 9.1 Bibliografía Básica Sears et al. FÍSICA UNIVERSITARIA. Vol. 1. Pearson - Addison Wesley, Undécima Edición. México Serway. Jewet. FÍSICA I. Thomson, Tercer Edición. México, Serway. Beichner. FÍSICA, Tomo I. Mc. Graw- Hill, Quinta edición. México, Bibliografía Complementaria Alonso, M. Finn, E. FISICA. Pearson Eduaction, HALLIDAY/RESNICK/WALKER. FísicaI. Volumen 1. Tercera edición. Editorial Compañía Editorial ContinentalA.México Audiovisuales Videos que se encuentran en multimedios: Cinemática 1 Cinemática 2 Poleas, ruedas y ejes 9.4. Enlaces en Internet