BREVE DESCRIPCIOÓ N DE CONTENIDOS COMPETENCIAS GENERALES Y ESPECIÍFICAS. Generales

Transcripción

1 BREVE DESCRIPCIOÓ N DE CONTENIDOS El curso de física 1, cuyos temas a continuación se detallan, es un curso introductorio de física para estudiantes que se especializan en el área de ingeniería. Se desarrollan temas fundamentales de la física general, como el concepto de medición como proceso fundamental en el desarrollo de la física en particular y de la ciencia en general. Se enfatiza el empleo del Sistema Internacional de Unidades, resaltando su importancia frente a los cambios que debe afrontar nuestra sociedad en relación al empleo de unidades tradicionales de medición. Adicionalmente, se introducen aspectos fundamentales de la cinemática y dinámica del movimiento de los cuerpos materiales (mecánica newtoniana), haciendo un abordaje desde la perspectiva de la física clásica, e introduciendo los principios y leyes generales que describen su comportamiento. Para cumplir el objetivo general propuesto, se hará énfasis en el análisis y razonamiento lógico formal de situaciones que ocurren en nuestro entorno y en la resolución de problemas, motivando al estudiante mediante el desarrollo de ejemplos prácticos que demuestren el papel que desempeña la física en otras disciplinas, como la ingeniería. Los contenidos a tratar serán los siguientes: - Magnitudes Escalares y Vectoriales - Cinemática en una, dos y tres dimensiones - Leyes de Newton y sus aplicaciones - Trabajo, Energía, Potencia y Conservación de la Energía - Cantidad de Movimiento, Impulso, Colisiones, Principios de Conservación - Rotación del Cuerpo Rígido. Dinámica del Movimiento Rotacional. COMPETENCIAS GENERALES Y ESPECIÍFICAS Generales CG 1. Maneja la lectura estándar en español e inglés de textos científicos de manera tal que interpreta adecuadamente sus contenidos a partir de conceptos Físicos. CG 2. Obtiene, registra y sistematiza la información para responder a preguntas de carácter científico, consultando fuentes relevantes y realizando experimentos pertinentes. CG 3. Selecciona, analiza, evalúa y comparte información proveniente de diversas fuentes y aprovecha los recursos tecnológicos, Internet y otros, a su alcance, para ampliar 1

2 sus conocimientos, sus ideas y su comprensión del mundo actual, como parte de la cultura y la actividad social del hombre. CG 4. Contrasta los resultados obtenidos en una investigación o experimento con hipótesis previas y comunica sus conclusiones. CG 5. Reconoce y valora a la Física como parte de la expresión cultural del hombre y el fundamento de toda actividad de humana. CG 6. Utiliza herramientas, equipos y materiales en la búsqueda, selección, análisis y síntesis para la divulgación de la información científica que contribuya a su formación académica. Específicas CE 1. Utiliza los fundamentos y principios de la Física en la solución de problemas ingenieriles. CE 2. Aplica el conocimiento de los principios de la mecánica general, la estática de sistemas estructurales, la geometría de masas, los principios y métodos de análisis del comportamiento estático y dinámico del sólido. CE 3. Elabora y utiliza los modelos físicos en la interpretación y manejo de eventos naturales. CE 4. Aplica los principios fundamentales de la mecánica en el análisis de los fenómenos físicos, enfatizados en la utilidad que tendrán en el mundo de la ingeniería. CE 5. Transfiere sus comprensiones teóricas a situaciones de la vida cotidiana. 2

3 TEMARIO DETALLADO DE LA ASIGNATURA Módulo 1: VECTORES EN DOS Y TRES DIMENSIONES Y SUS APLICACIONES (2 Semanas) 1.1. Escalares y vectores 1.2. Componentes en dos dimensiones 1.3. Componentes en tres dimensiones 1.4. Producto punto 1.5. Producto cruz Módulo 2: CINEMATICA DE PARTICULAS EN EL PLANO Y EL ESPACIO: TRAYECTORIAS RECTILINEAS Y CURVILINEAS (2 Semanas) 2.1. Posición, velocidad y aceleración 2.2. Movimiento en línea recta 2.3. Movimiento en línea recta cuando la aceleración depende de la velocidad o la posición 2.4. Movimiento curvilíneo: Coordenadas cartesianas Módulo 3: DINÁMICA DEL MOVIMIENTO (2 Semanas) 3.1. Leyes de la fricción seca. Coeficientes de fricción 3.2. Ángulos de fricción 3.3. Fuerzas, equilibrio y diagramas de cuerpo libre 3.4. Sistemas bidimensionales de fuerzas 3.5. Sistemas tridimensionales de fuerzas 3.6. Segunda ley de Newton 3.7. Aplicaciones; Coordenadas cartesianas y movimiento en línea recta Módulo 4: EQUILIBRIO ESTÁTICO Y ELASTICIDAD (2 Semanas) 4.1. Momento de una fuerza con respecto a un punto 4.2. Componentes rectangulares del momento de una fuerza 4.3. Introducción a la mecánica de materiales 4.4. Esfuerzo normal y deformación unitaria normal 4.5. Propiedades mecánicas de los materiales 4.6. Elasticidad, plasticidad y termofluencia 4.7. Elasticidad lineal, ley de Hooke y relación de Poisson Módulo 5: TRABAJO Y ENERGÍA (2 Semanas) 5.1. Trabajo y energía cinética 5.2. Trabajo realizado por fuerzas particulares 5.3. Energía potencial y fuerzas conservativas 5.4. Relaciones entre la fuerza y la energía potencial Módulo 6: MOMENTO LINEAL, IMPULOS Y COLISIONES (2 Semanas) 6.1. Principio de impulso y la cantidad de movimiento 6.2. Conservación de la cantidad de movimiento lineal y los impactos 3

4 BIBLIOGRAFIÍA Fundamental: Módulo entregado por el profesor Alternativa: 1. Russell C. Hibbeler, Ingeniería Mecánica Estática, Decimosegunda Edición, Prentice Hall, México Sears, F., Zemansky, M. et al, Física Universitaria, Volumen 1. Edit. Pearson Educación, México, Decimosegunda Edición, Russell C. Hibbeler, Ingeniería Mecánica Dinámica, Decimosegunda Edición, Prentice Hall, México Serway, R., Jeweet, J. Física para Ciencias e Ingeniería, Volumen 1. Edit. Cengage Learning, México D. F., Séptima Edición, Giancolli, D. Física para Ciencias e Ingeniería, Volumen 1. Edit. Pearson Educación, México, Cuarta Edición, Tipler, P., Mosca, G. Física para Ciencias e Ingeniería, Volumen 1, Edit. Reverté, Sexta Edición, Resnick, R., et al, Krane, K. Física, Volumen 1, Grupo Editorial Patria, México, Cuarta Edición, Hewitt, P. Física Conceptual. Pearson Educación, México, Décima Edición, Bauer, W., Westfall, G. Física para Ingeniería y Ciencias, Volumen 1, México, Editorial McGraw Hill, 2011 METODOLOGIÍA DOCENTE Videos: Estos serán vistos y estudiados por los estudiantes de manera individual para así dar inicio a un nuevo tema de clases. Clases de teoría: Sesiones para todo el grupo de alumnos en las que se explicarán, por parte del profesor, los contenidos teóricos fundamentales y su importancia en el contexto de la materia. Laboratorios: Sesiones para todo el grupo de alumnos en las que éstos realizarán, en forma individual, prácticas de laboratorio sencillas relacionadas con el tema estudiado. SISTEMA DE EVALUACIOÓ N Asistencia 5 % Tareas (TI- Individuales, TG - Grupales) 5 % Videos 5 % Cuaderno de trabajo 10 % Resumen del Tema a tratar 10% Laboratorios 20 % Parciales 20 % Final 25 % 4

5 PROGRAMA DE ACTIVIDADES Semana Fecha Módulo Lectura de preparación 1 Viernes , 1-2 (pág ). Tareas # Ejercicio Entrega 2.17, 2.18, 2.20, /02/ Miércoles , (pág ). 2.61, 2.63, 2.65, 2.68, , 1-5, (pág ) , 2.125, Viernes , 2.128, /02/ /02/ Miércoles , 2-2, (pág ). 13.1, 13.4, 13.5, 13.8, /03/2018 Viernes , (pág ). 07/03/ Miércoles (pág ) Viernes (pág ) 13.41, 13.42, 13.44, 13.45, , 13.68, 13.70, 13.71, /03/ /03/ , 3-2, 3-3 (pág , 3.4, 3.6, 3.41, 16/03/2018 Miércoles 14 90) 3.46 Viernes (pág ) 21/03/ Miércoles (pág ) Viernes , 3-7(pág ) 3.65, 3.66, 3.67, 3.68, /03/ /03/ Miércoles , 4-2 (pág ) 3.1, 3.3, 3.4, 3.5, /03/2018 Viernes , 4-4 (pág. 5-14) 04/04/ Miércoles , 4-6 (pág ) 06/04/2018 5

6 Viernes (pág ) Pendientes 11/04/ Miércoles (pág ) 15.1, 15.2, 15.3, 15.4, (pág ) 15.32, 15.33, Viernes , 15.35, /04/ /04/ Miércoles 18 5 Viernes (pág ) 15.78, /04/ (pág ) , , , , /04/ Miércoles (pág ) Viernes , 16.2, 16.3, 16.4, (pág ) 16.43, /04/ /04/ Miércoles 2 Viernes 4 Repaso Repaso 6

7 Laboratorios a desarrollar 1. Dependencia del período en función de la longitud del péndulo 2. Estudio del movimiento en caída libre 3. Determinación de g 4. Conservación de la energía 5. Estudio de la sombra de una lámpara 6. Trayectoria de un chorro de agua 7. Estudio de la cinemática del tiro oblicuo 8. Propiedades elásticas de un resorte 9. Propiedades elásticas de una banda elástica 10. Determinación del coeficiente de roce estático 11. Determinación del coeficiente de roce cinético Observaciones Todas las tareas deben ser entregadas en formato manual. La fecha de entrega de las tareas individuales es la que está en el documento hasta un (1) minuto antes de ingresar a la hora de clases correspondiente al día. Los resúmenes de los temas a tratar se entregan de manera manual en la carpeta de cada uno de los estudiantes. La fecha de entrega será el día de inicio de dicho tema. Una vez visto los videos debe presentarse un resumen que describa la temática a tratar en el mismo; la fecha de entrega será la clase siguiente a la fecha de asignación. Este resumen debe ser posteado en la carpeta en formato manual. Los parciales serán el sábado 31/03/2018 y el sábado 28/04/2018 7