FACULTAD DE INGENIERÍA DEPARTAMENTO FÍSICO-MATEMÁTICO

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1 FACULTAD DE INGENIERÍA DEPARTAMENTO FÍSICO-MATEMÁTICO Nombre de la materia: FÍSICA A Clave Facultad: Clave CACEI:... CB Clave U.A.S.L.P.: No. de créditos: 8 Nivel del Plan de Estudios:... II Carrera: Ingeniería Ambiental Horas/Clase/Semana: 3 Horas/Práctica (y/o Laboratorio): 2 Horas totales/semestre: 80 Trabajo extra-clase Horas/Semana: 3 Fecha última de Revisión Curricular: Materia(s) requisito: OBJETIVO DEL CURSO Al finalizar el curso el alumno obtendrá una forma de pensamiento racional, que lo conduzca a comprender los conceptos y expresiones matemáticas de los principios, leyes básicas de la mecánica y su aplicación teórica que le sirvan de base para cursos superiores. CONTENIDO TEMÁTICO Contenido temático y objetivos por unidad. 1. HERRAMIENTAS DE LA FÍSICA 14h a) Conocerá los diferentes sistemas y formas de medida que lo lleven a establecer las equivalencias entre los sistemas de medida. b) Será capaz de realizar las operaciones vectoriales de suma, resta, producto en forma gráfica y analítica, para que puedan manejar matemáticamente las cantidades vectoriales de la Física. c) Analizará los conceptos que la cinemática define, su vinculación entre los problemas a resolver en el aula y el laboratorio de Física para determinar su aplicación en la vida profesional. 1.1 Introducción 2h Que es la física? Partes esenciales de la física La mecánica como parte estructural de la física Las partes de la mecánica 1.2 medidas y sistemas de medidas 3h Que es medir Cantidades físicas Patrones de medida Sistemas de unidades Equivalencia entre sistemas fundamentales Aplicaciones 1.3 Vectores 5h Definición de vector Suma de vectores Resta de vectores Producto de un escalar por un vector Vectores unitarios Vectores en el plano y en el espacio Componentes de un vector en el plano y el espacio

2 1.3.8 Magnitud y dirección de un vector en el plano y en el espacio Producto escalar y producto vectorial Aplicaciones 1.4 La cinemática 4h Partícula, posición y sistema de referencia Determinación de la posición en forma escalar y vectorial en dos y tres dimensiones Cambio de posición, desplazamiento y trayectoria Velocidad y velocidad media Rapidez Velocidad instantánea Aceleración media e instantánea, la participación del alumno será esencial 2. LA CINEMÁTICA EN UNA Y DOS DIMENSIONES, Y LA DINÁMICA 21h a) Aplicará los conceptos que la Cinemática define en una y dos dimensiones, su vinculación entre los problemas a resolver en el salón de clase o en el laboratorio con los problemas que se le presentan en su práctica profesional. b) Describirá la forma en que el medio ambiente influye en el movimiento, los parámetros que se utilizan para su determinación cuantitativa, los principios y las relaciones funcionales que los rigen. c) Empleará los principios y relaciones funcionales de la dinámica a medios ambientes específicos más comunes que lo conduzcan a la solución de problemas en su práctica profesional. 2.1 Movimiento en una dimensión 7h Movimiento uniforme rectilíneo con aceleración constante Análisis gráfico del movimiento Posición contra tiempo Velocidad contra tiempo Aceleración contra tiempo Caída libre Movimiento en dos dimensiones Proyectiles Movimiento circular uniforme Movimiento circular uniformemente acelerado Velocidades relativas Aplicaciones. 2.2 Dinámica1 4h Conceptos fundamentales de la dinámica Entorno, fuerza, inercia Leyes de fuerza Leyes de Newton Aplicaciones de las leyes de Newton: con un solo cuerpo y con dos o más cuerpos Peso Cuerpos suspendidos en equilibrio (estática) Cuerpos sobre superficies planas horizontales e inclinadas Sistemas de dos o más cuerpos Movimiento circular (caso especial) Fuerzas de fricción Aplicaciones, la participación del alumno será esencial

3 3. ENERGÍA Y CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA 20h a) Reconocerá la influencia que tiene el medio ambiente sobre el movimiento de los cuerpos, lo cual conduce a establecer el concepto de Trabajo como medida fundamental de la actividad mecánica. b) Aprenderá que otra forma de analizar las interacciones entre el cuerpo y el medio ambiente es mediante el concepto de Energía, y el Teorema del Trabajo y la Energía 3.1 Trabajo 8h Producto escalar entre vectores Trabajo hecho por una fuerza constante Trabajo hecho por una fuerza variable Aplicaciones El trabajo hecho por: El campo gravitatorio El rozamiento Un resorte 3.2 Teorema del trabajo y la energía 2h Definición y análisis Aplicaciones 3.3 Potencia 1h Definición y análisis Aplicaciones 3.4 Conservación de la energía 9h Análisis de los intercambios energéticos entre el medio ambiente y una partícula Energía potencial Definición de sistema Sistemas conservativos y no conservativos Principios de conservación de la energía Aplicaciones a sistemas conservativos y no conservativos Sistema masa-resorte Sistema partícula-tierra Sistema superficie-partícula (rozamiento), la participación del alumno será esencial 4. IMPULSO Y MOMENTUM 16h a) Reconocerá que una partícula al moverse tiene momentum (ímpetu), que al aplicarle una fuerza éste le es cambiado b) Interpretará el Impulso y lo podrá relacionar con el cambio de momentum c) Comprobará que en una colisión entre un sistema de dos partículas el momentum se conserva. d) Empleará estos conocimientos en problemas de colisiones entre partículas e) Empleará todos los conceptos de la cinemática de una partícula a un sistema de partículas 4.1 Impulso y momentum 3h Definición de momentum Consecuencia del impulso sobre una partícula Impulso Impulso y cambio de momentum 4.2 Colisiones 6h Colisión entre dos partículas Principio de conservación del momentum Análisis de choques en una y dos dimensiones Aplicaciones 4.3 Mecánica de un sistema de partículas 3h Centro de masa (definición) Posición del centro de masa Desplazamiento del centro de masa Velocidad del centro de masa Aceleración del centro de masa 4.4 Dinámica de un sistema de partículas 4h Fuerzas internas Fuerzas externas

4 4.4.3 Segunda ley de Newton Aplicaciones, la participación del alumno será esencial 5. GRAVITACIÓN UNIVERSAL 9h a) Reconocerá y entenderá dos de los problemas fundamentales del movimiento en la antigüedad, la tendencia de los cuerpos, a caer hacia la tierra, cuando son soltados y el movimiento de los planetas, del sol y otros astros. b) Comprenderá el hecho fundamental de la gravitación a través de los trabajos de Newton, que le ayudaran a fortalecer su razonamiento para explicar correctamente los fenómenos gravitacionales de la vida cotidiana. 5.1 Gravitación 9h Newton y la ley de gravitación universal La constante gravitatoria La gravedad en la superficie de la tierra Energía potencial gravitatoria Los movimientos de los planetas y satélites Gravitación universal Aplicaciones, la participación del alumno será esencial METODOLOGÍA Estrategias de enseñanza y aprendizaje Solución de ejemplos por el profesor y resolución de problemas por el alumno como elemento central para reafirmar, adquirir y manejar los conceptos físicos. Se aplicarán otros enfoques didácticos como: trabajo en equipo y aprendizaje basado en proyectos. Métodos Se impartirán clases teóricas de una hora diaria, el estará en libertad de utilizar, además del pizarrón, gis y borrador, técnicas de las nuevas tecnologías, para reforzar y aumentar el conocimiento Prácticas Se emplearán dos horas por semana para resolver ejercicios y problemas del tema.

5 EVALUACIÓN Elaboración y/o presentación Periodicidad Abarca Ponderación de: Primer examen parcial 21 sesiones Sección 1.1 a Sección Segundo examen parcial 14 sesiones Sección 2.2 a Sección Tercer examen parcial 20 sesiones Sección 3.1 a Sección Cuarto examen parcial 25 sesiones Sección 4.1 a Sección Otros métodos y procedimientos Semanalmente Contenido a evaluar en cada examen parcial TOTAL 100%. Exámen ordinario Promedio de los cuatro exámenes parciales departamentales. Exámen a título Examen departamental, que abarca el contenido de todo el programa. Valor relativo 100% Examen de regularización Examen departamental, que abarca el contenido de todo el programa. Valor relativo 100% Otros métodos y procedimientos Tareas, trabajos de investigación, actividades complementarias, participaciones, etc. Valor relativo Otras actividades académicas requeridas Para que la calificación del curso, sea considerada aprobatoria, el alumno tendrá que aprobar el curso de teoría y también deberá de haber acreditado el curso de laboratorio correspondiente (el curso de laboratorio es obligatorio). BIBLIOGRAFÍA Bibliografía y recursos informáticos Textos básicos Resnick / Halliday / Krane. Física Vol. I. CECSA, 5a Edición México Serway / Jewet. Física I. Thomson, 3a Edición México Sears/ Zemansky / Young / Freedman. Física Universitaria Vol. I. Pearson-Addison Wesley, 11a Edición México Textos complementarios Lane Reese Ronald. Física Universitaria, Vol. I. Thomson, México, García Díaz Rafael. Sistema Internacional de Unidades/ factores y tablas de conversión. Limusa, 1a Edición, México Gettys/ Keller / Kove. Física Tomo I (para ciencias e ingeniería). Mc Graw Hill, 2a Edición México Paul A. Tipler. Física para la ciencia y la tecnología. Edit. Reverté, Barcelona, 2001