FÍSICA. Programa sintético FÍSICA Datos básicos Semestre Horas de teoría Horas de práctica. Créditos. Horas trabajo adicional estudiante

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1 FÍSICA Programa sintético FÍSICA Datos básicos Semestre Horas de teoría Horas de práctica Horas trabajo adicional estudiante Créditos I Objetivos Obtener la capacidad de analizar sistemas físicos que lo conduzca a comprender los conceptos y expresiones matemáticas de sus principios y leyes básicas. Contribución al Perfil de Egreso Competencias a Desarrollar Temario Métodos y prácticas Desarrollo del pensamiento abstracto y de la capacidad para analizar modelos matemáticos de fenómenos físicos, mismos que servirán de base para el análisis y diseño y desarrollo de sistemas mecánicos complejos. Competencias Genéricas Competencias Profesionales Unidades 1. HERRAMIENTA S DE LA FÍSICA 2. LA CINEMÁTICA EN UNA Y DOS DIMENSIONES, Y LA DINÁMICA 3. ENERGÍA Y CONSERVACIÓ N DE LA ENERGÍA 4. MOMENTUM IMPULSO Y COLISIONES 5. GRAVITACIÓN UNIVERSAL Métodos Prácticas Razonamiento Científico-Tecnológico Comunicación en español e inglés Ético-valoral Esta asignatura incide indirectamente en el desarrollo de las competencias profesionales de los Programas Educativos de ingeniería proporcionado el sustento físico matemático necesario. Contenidos 1.1 Introducción 1.2 Medidas y sistemas de medidas 1.3 Vectores 1.4 Cinemática 2.1 Movimiento en una dimensión 2.2 Dinámica 3.1 Trabajo y Energía Cinética 3.2 Potencia 3.3 Energía Potencial y Conservación de la Energía 4.1 Momentum e impulso 4.2 Colisiones 4.3 Mecánica de un sistema de partículas 5.1 Gravitación. Se impartirá mediante clases teóricas y realización de prácticas. Se utilizará el aprendizaje basado en problemas y se fomentará el aprendizaje colaborativo mediante análisis y solución de ejercicios, en donde el profesor será un facilitador, promoviendo el aprendizaje significativo. Se emplearán dos horas por semana para resolver ejercicios y problemas del tema, así como para la realización de prácticas de laboratorio que contribuyan al entendimiento de los principios y leyes involucrados en los fenómenos físicos.

2 Mecanismos y procedimientos de evaluación Exámenes parciales Evidencias de desempeño Programa sintético 1º Examen Departamental programado y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño. Valor relativo 20%. Contenido: Sección 1.1 a la Sección º Examen Departamental programado y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño. Valor relativo 20%. Contenido: Sección 2.2 hasta la sección º Examen Departamental programado y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño. Valor relativo 20%. Contenido: Sección 3.1 a la sección º Examen Departamental programado y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño. Valor relativo 20%. Contenido: Sección 4.1 a la sección Portafolio de evidencias a través el cual se evalúan las competencias desarrolladas y que puede consistir de: Cuadernillo de ejercicios resueltos Reportes de prácticas Simulaciones Reportes técnicos relacionados con la materia (escrito, fotos y/o videos) Otras que el profesor considere pertinentes. Bibliografía básica de referencia Examen ordinario Examen a título Examen de regularización Otros métodos y procedimientos Otras actividades académicas requeridas Promedio de los cuatro exámenes parciales. Examen departamental, que abarca el contenido de todo el programa. Valor relativo 100% Examen departamental, que abarca el contenido de todo el programa. Valor relativo 100% Tareas, trabajos de investigación, actividades complementarias, participaciones, etc. Tendrá un valor relativo y será tomado en consideración en cada evaluación parcial. Proyecto Final con valor de 20% 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). Resnick / Halliday / Krane. Física Vol. I. CECSA, 5a Edición México Serway / Jewet. Física I. Thomson, 4a Edición México Sears/ Zemansky / Young / Freedman. Física Universitaria Vol. I. Pearson-Addison Wesley, 11a Edición México 2004.

3 Programa sintético Lane Reese Ronald. Física Universitaria, Vol. I. Thomson, México, Bibliografía complementaria de referencia Raymond A. Serway. Física I. Mc Graw Hill 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 Paul e. Tippens. Física Conceptos y Aplicaciones Mc. Graw Hill, 6ª Edición 2001.

4 FÍSICA Semestre Objetivos generales Horas de teoría por semana Horas de práctica por semana Horas trabajo adicional estudiante Créditos I Al finalizar el curso el estudiante será capaz de: 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. Objetivos específicos Unidades 1. HERRAMIENTAS DE FÍSICA 2. CINEMÁTICA EN UNA Y DOS DIMENSIONES, Y LA DINÁMICA 3. ENERGÍA Y CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA Objetivo específico El alumno podrá: a) Conocer los diferentes sistemas y formas de medida que lo lleven a establecer las equivalencias entre los sistemas de medida. b) Ser capaz de realizar las operaciones vectoriales de suma, resta, producto en forma gráfica y analítica, para que puedan manejar matemáticamente las cantidades vectoriales de Física. c) Analizar 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. El alumno podrá: a) Aplicar 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) Describir 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) Emplear 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. El alumno podrá: a) Reconocer la influencia que tiene el medio ambiente sobre el movimiento de los cuerpos, lo cual conduce a establecer el concepto de como medida fundamental de la actividad mecánica. b) Aprender 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

5 Contribución al Perfil de Egreso Competencias a Desarrollar 4. IMPULSO Y MOMENTUM 5. GRAVITACIÓN UNIVERSAL El alumno podrá: a) Reconocer que una partícula al moverse tiene momentum (ímpetu), que al aplicarle una fuerza éste le es cambiado b) Interpretar el Impulso y lo podrá relacionar con el cambio de momentum c) Comprobar que en una colisión entre un sistema de dos partículas el momentum se conserva. d) Emplear estos conocimientos en problemas de colisiones entre partículas e) Empleará todos los conceptos de la cinemática de una partícula a un sistema de partículas El alumno podrá: a) Reconocer 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) Comprender 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. Desarrollo del pensamiento abstracto y de la capacidad para analizar modelos matemáticos de fenómenos físicos, mismos que servirán de base para el análisis y diseño y desarrollo de sistemas mecánicos complejos. Competencias Genéricas Competencias Profesionales Razonamiento Científico-Tecnológico Comunicación en español e inglés Ético-valoral. Esta asignatura incide indirectamente en el desarrollo de las competencias profesionales de los Programas Educativos de ingeniería proporcionado el sustento físico matemático necesario. D) Contenidos y métodos por unidades y temas Unidad 1 HERRAMIENTAS DE LA FÍSICA 11 hs Tema 1.1 INTRODUCCIÓN 1 hs Que es la física? Partes esenciales de la física La mecánica como parte estructural de la física Las partes de la mecánica Tema 1.2 MEDIDAS Y SISTEMAS DE MEDIDAS 2 hs

6 Tema 1.3 VECTORES Tema 1.4 LA CINEMÁTICA Lecturas y otros recursos Que es medir Cantidades físicas y patrones de medida Análisis dimensional Sistemas de unidades y conversiones Notación científica y cifras significativas Aplicaciones Definición de vector y escalar 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 Magnitud y dirección de un vector en el plano y en el espacio Producto escalar y producto vectorial Aplicaciones 4 hs 4 hs 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, velocidad media, velocidad instantánea y rapidez Aceleración media e instantánea Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro. Métodos de enseñanza Actividades de aprendizaje Se impartirá mediante clases teóricas y realización de prácticas. Se utilizará el aprendizaje basado en problemas y se fomentará el aprendizaje colaborativo mediante análisis y solución de ejercicios, en donde el profesor será un facilitador, promoviendo el aprendizaje significativo. Actividades específicas de este tema que realizarán los estudiantes, tales como prácticas, lecturas, tareas, ejercicios en clases, etc. (cuando proceda)

7 Unidad 2 LA CINEMÁTICA EN UNA Y DOS DIMENSIONES, Y LA DINÁMICA 19 hs Tema 2.1 MOVIMIENTO EN UNA DIMENSIÓN 6 hs Movimiento rectilíneo uniforme con aceleración constante Análisis gráfico del movimiento: posición, velocidad y aceleración Caída libre Movimiento en dos dimensiones Proyectiles Movimiento circular uniforme Movimiento circular uniformemente acelerado Velocidades y aceleración relativas Aplicaciones. Tema 2.2 DINÁMICA 13 hs Conceptos fundamentales de la dinámica Fuerza e inercia Leyes de fuerza Leyes de Newton Aplicaciones de las leyes de Newton Relación entre peso y masa Cuerpos suspendidos en equilibrio Cuerpos sobre superficies planas horizontales e inclinadas Sistemas de dos o más cuerpos Movimiento circular (caso especial) Fuerzas de fricción Aplicaciones Lecturas y otros Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y recursos resolver problemas indicados por el maestro. Métodos de enseñanza Actividades de aprendizaje Se impartirá mediante clases teóricas y realización de prácticas. Se utilizará el aprendizaje basado en problemas y se fomentará el aprendizaje colaborativo mediante análisis y solución de ejercicios, en donde el profesor será un facilitador, promoviendo el aprendizaje significativo. Actividades específicas de este tema que realizarán los estudiantes, tales como prácticas, lecturas, tareas, ejercicios en clases, etc. (cuando proceda) Unidad 3 ENERGÍA Y CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA 17 hs Tema 3.1 TRABAJO Y ENERGIA CINÉTICA 8 hs Trabajo hecho por una fuerza constante Trabajo hecho por una fuerza variable El trabajo hecho por: El campo gravitatorio El rozamiento Un resorte Energía Cinética Teorema del trabajo y energía Aplicaciones Tema 3.2 POTENCIA 1 hs

8 3.3.1 Definición y análisis Aplicaciones Tema 3.3 ENERGIA POTENCIAL Y CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA 8 hs Análisis de los intercambios energéticos entre el medio ambiente y una partícula Energía potencial Sistemas conservativos y no conservativos Principios de conservación de la energía Aplicaciones a sistemas conservativos y no conservativos Sistema masa-resorte Sistema partícula-tierra Lecturas y otros recursos Sistema superficie-partícula (rozamiento) Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro Métodos de enseñanza Actividades de aprendizaje Se impartirá mediante clases teóricas y realización de prácticas. Se utilizará el aprendizaje basado en problemas y se fomentará el aprendizaje colaborativo mediante análisis y solución de ejercicios, en donde el profesor será un facilitador, promoviendo el aprendizaje significativo. Actividades específicas de este tema que realizarán los estudiantes, tales como prácticas, lecturas, tareas, ejercicios en clases, etc. (cuando proceda) Unidad 4 MOMENTUM, IMPULSO Y COLISIONES 9 hs Tema 4.1 MOMENTUM E IMPULSO 3 hs Momentum Lineal e Impulso Consecuencia del impulso sobre una partícula Impulso y cambio de momentum Conservación del momento lineal Tema 4.2 Colisiones 3hs Colisión entre dos partículas Choques elásticos e inelásticos Análisis de choques en una y dos dimensiones Aplicaciones Tema 4.3 MECÁNICA DE UN SISTEMA DE PARTÍCULAS 3 hs Centro de masa (definición) Posición del centro de masa Desplazamiento del centro de masa Velocidad del centro de masa Aceleración del centro de masa Segunda ley de Newton aplicada a un sistema de partículas Lecturas y otros Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y recursos resolver problemas indicados por el maestro Métodos de enseñanza Actividades de aprendizaje Se impartirá mediante clases teóricas y realización de prácticas. Se utilizará el aprendizaje basado en problemas y se fomentará el aprendizaje colaborativo mediante análisis y solución de ejercicios, en donde el profesor será un facilitador, promoviendo el aprendizaje significativo. Actividades específicas de este tema que realizarán los estudiantes, tales como prácticas, lecturas, tareas, ejercicios en clases, etc. (cuando proceda)

9 Unidad 5 GRAVITACIÓN UNIVERSAL Tema 5.1 GRAVITACIÓN Newton y la ley de gravitación universal La constante gravitatoria Los movimientos de los planetas y satélites Gravitación universal Aplicaciones Lecturas y otros Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y recursos resolver problemas indicados por el maestro 4 hs 4 hs Métodos de enseñanza Actividades de aprendizaje Se impartirá mediante clases teóricas y realización de prácticas. Se utilizará el aprendizaje basado en problemas y se fomentará el aprendizaje colaborativo mediante análisis y solución de ejercicios, en donde el profesor será un facilitador, promoviendo el aprendizaje significativo. Actividades específicas de este tema que realizarán los estudiantes, tales como prácticas, lecturas, tareas, ejercicios en clases, etc. (cuando proceda) E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje Se impartirá mediante sesiones interactivas por el maestro y los alumnos, y sesiones de solución de problemas, con apoyo de las TIC. Se alentará a los alumnos a realizar exposiciones con ayuda de equipo multimedia para explicar diferentes métodos de solución a problemas reales planteados. Se expondrán por parte del maestro, con ayuda de equipo multimedia, la teoría que requiera una explicación amplia para su comprensión, y se buscará el aprendizaje significativo, colaborativo y constructivista, fomentando en los estudiantes el aprender a aprender. Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas por parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso. Se aplicarán otros enfoques didácticos como: trabajo en equipo y aprendizaje basado en proyectos. Todas las estrategias de enseñanza y aprendizaje estarán enfocadas a lograr que el alumno desarrolle las competencias marcadas en su perfil de egreso. F) Evaluación y acreditación Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación Primer examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño 4 semanas (Programado) Sección 1.1 a 20% Sección Segundo examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño Tercer examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño Cuarto examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las 4 semanas (Programado) 4 semanas (Programado) 4 semanas (Programado) Sección 2.2 a Sección Sección 3.1 a Sección Sección 4.1 a Sección % 20% 20%

10 evidencias de desempeño Otros métodos y procedimientos Proyecto Final 20% TOTAL 100% G) Bibliografía y recursos informáticos Textos básicos Resnick / Halliday / Krane. Física Vol. I. CECSA, 5a Edición México Serway / Jewet. Física I. Thomson, 3a Edición México Raymond A. Serway Física I. McGraw-Hill, 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