ESCUELA DE OFICIALES DE LA FUERZA AEREA DEL PERU

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1 ESCUELA DE OFICIALES DE LA FUERZA AEREA DEL PERU SILABO FISICA I CODÍGO: I. DATOS GENERALES: 1.1. Nivel de Estudios : Pre Grado 1.2. Orientación : A la Ingeniería 1.3 Año : Aspirantes: D-E-F 1.4. Créditos : Pre requisito : Ninguno 1.6 Total horas : 85 horas 1.7. Horas de Clase Semanal : 5 horas Teoría : 3 horas Práctica : 2 horas 1.8. Semestre Acadêmico : 2014-II 1.9. Docentes : Bach. Ramos Valentin Ermilio Miguel I. SUMILLA La asignatura de Física I corresponde al área de Ciencias Básicas. Es de naturaleza teórico-práctica y tiene carácter obligatorio. Tiene como propósito desarrollar en el discente su capacidad de observación y razonamiento científico relacionado con la Física. La asignatura comprende los siguientes temas: Magnitudes Físicas; Estática; Cinemática; Dinámica; Trabajo; Energía y Gravitación. Al finalizar esta asignatura, el discente estará en capacidad de interrelacionar e innovar, mediante el desarrollo de técnicas y métodos de investigación informativa concernientes al ámbito de la Física General. II. COMPETENCIAS DEL PERFIL DE EGRESO EOFAP. Competencia genérica Tipo 1) Capacidad de análisis y síntesis Instrumental 2) Razonamiento critico Instrumental 3) Capacidad para resolver problemas Instrumental 4) Capacidad para innovar y utilizar tecnología Instrumental 5) Trabajo en equipo Interpersonal 6) Capacidad de crítica y autocrítica Interpersonal 7) Capacidad de aprendizaje autónomo Sistémica III. COMPETENCIA GENERAL DE LA ASIGNATURA

2 Desarrolla habilidades cognitivas, procedimentales y actitudinales, respecto a las leyes básicas de la Física, mediante una gama de aplicaciones interesantes al mundo real. IV. VALORES Integridad personal Vocación de servicio Excelencia profesional V. CAPACIDADES UNIDADES UNIDAD I: Mediciones y Sistema de Unidades. Análisis dimensional y vectores. UNIDAD II: Estática. Primera condición de equilibrio. Momento de una fuerza. Segunda condición de equilibrio y Máquinas simples. UNIDAD III: Cinemática. MRU y MRUV. Caída libre. Movimiento de proyectiles. MCU y MCUV. UNIDAD IV: Dinámica. Leyes de Newton. Cantidad de movimiento y Dinámica de rotación. UNIDAD V: Trabajo. Potencia y Energía. Conservación de la energía mecánica total. UNIDAD VI: Gravitación. Ley universal de la gravitación. Movimiento de los planetas. Leyes de Kepler. CAPACIDADES Identifica y emplea el sistema de unidades y las propiedades de vectores aplicados en las ciencias y la tecnología. Conoce las propiedades de la estática y las máquinas simples aplicados a situaciones de la vida diaria. Reconoce y emplea las propiedades de la cinemática. Analiza y aplica la caída libre de los objetos. Define y diferencia el movimiento circular. Conoce las propiedades de la dinámica y cantidad de movimiento aplicados a las ciencias y la tecnología. Utiliza el concepto físico de trabajo, potencia y energía aplicados a situaciones de la vida diaria. Define y aplica las leyes del movimiento planetario. IV. PROGRAMACIÓN DE CONTENIDOS UNIDAD DE APRENDIZAJE I: MEDICIONES Y SISTEMAS DE UNIDADES. ANÁLISIS DIMENSIONAL Y VECTORES. CAPACIDAD: Identifica y emplea el sistema de unidades y las propiedades de vectores aplicados en las ciencias y la tecnología. Medición y sistema de unidades. Unidades Resuelve problemas de conversión de unidades. fundamentales. Prefijos de unidades. Resuelve problemas de análisis dimensional. Conversión de unidades. Análisis Resuelve problemas de cifras significativas y dimensional. Cifras significativas. Notación notación científica. Resuelve problemas de científica. Vectores. Suma y diferencia de vectores. Resuelve problemas de producto vectores. Producto escalar. Producto escalar y producto vectorial. vectorial. Reconoce y valora la importancia de las unidades fundamentales y las propiedades de los vectores aplicados en la vida cotidiana.

3 SEMANA SESIÓN CONTENIDO 1ª Prueba de entrada 1ª (5 hrs.) 2ª (10 hrs.) 3ª (15 hrs) 2ª 3ª 4ª 5ª 6ª 7ª 8ª Medición y sistemas de unidades. Unidades fundamentales. Prefijos de unidades. Conversión de unidades. Análisis dimensional. Problemas resueltos. Cifras significativas. Notación científica. Magnitudes escalares. Magnitudes vectoriales. Vectores. Componentes de un vector. Descomposición de un vector. Suma y diferencia de vectores. Laboratorio N 1 Mediciones 9ª Práctica Calificada Nº1 10ª Producto escalar. Producto vectorial. EVALUACIÓN: Prueba escrita formativa, con lapicero, papel y calculadora, para determinar el 1. Giancoli, D. C., (2006). Física. Principios con Aplicaciones. Sexta edición. Editorial Pearson Educación. Volumen 1, México, S.A. de C.V. 2. Sears, F. W., Zemansky, M. W., Young, H. D., Freeman, R. A. (2004). Física Universitaria. Undécima Edición. Volumen 1. Editorial Pearson Educación, México, S.A. de C.V. 3. Serway, R., Jewett,J. (2005). Física. Para ciencias e ingenierías. Sexta edición. International Thomson Editores, S.A. Volumen I. UNIDAD DE APRENDIZAJE II: ESTATICA: PRIMERA CONDICIÓN DE EQUILIBRIO. MOMENTO DE UNA FUERZA. SEGUNDA CONDICIÓN DE EQUILIBRIO Y MÁQUINAS SIMPLES. CAPACIDAD: Conoce las propiedades de la estática y las máquinas simples aplicados a situaciones de la vida diaria.

4 Estática. Fuerzas. Teorema de Lamy. Primera condición de equilibrio. Diagrama del cuerpo libre. Momento de una fuerza. Teorema de Varignon. Segunda condición de equilibrio. Máquinas simples. Resuelve problemas de estática. Resuelve problemas aplicando el teorema de Lamy. Resuelve problemas aplicando la primera condición de equilibrio. Resuelve problemas de momento de una fuerza. Resuelve problemas aplicando el teorema de Varignon. Resuelve problemas aplicando la segunda condición de equilibrio. Resuelve problemas de máquinas simples. Reconoce y valora la importancia de la estática y las condiciones de equilibrio y su aplicación en las ciencias y la ingeniería. SEMANA SESIÓN 4ª (20 hrs.) 5ª (25 hrs.) 6ª (30 hrs) 11ª 12ª 13ª 14ª 15ª 16ª 17ª 18ª 19ª CONTENIDO Estática. Fuerzas. Tipos de fuerzas. Descomposición de fuerzas. Teorema de Lamy. Primera condición de equilibrio. Diagrama de cuerpo libre. Laboratorio N 2 Primera condición de equilibrio. Práctica Calificada Nº2 Momento de una fuerza. Teorema de Varignon. Segunda condición de equilibrio. Máquinas simples. Palanca. Polea fija. Polea móvil. Problemas resueltos. Aparejo potencial. Torno. Plano inclinado. Problemas resueltos. EVALUACIÓN: Prueba Escrita formativa, con lapicero, papel y calculadora, para determinar el 1. Aucallanchi, F., (1993). Física. Primera edición. Racso editores. 2. Bueche, F., (1991). Física general. Tercera edición. McGraw-Hill interamericana de México, S. A. De C.V. 3. Giancoli, D. C., (2006). Física. Principios con Aplicaciones. Sexta Edición. Volumen 1. Editorial Pearson Educación, México, S.A. de C.V. 4. Wilson, J., (1990). Física con aplicaciones. Segunda edición. McGraw-Hill interamericana de México, S. A. De C.V. 5. Serway, R., Jewett,J. (2005). Física. Para ciencias e ingenierías. Sexta edición. International Thomson Editores, S.A. UNIDAD DE APRENDIZAJE III: CINEMATICA. MRU Y MRUV. CAÍDA LIBRE. MOVIMIENTO DE PROYECTILES. MCU Y MCUV.

5 CAPACIDAD: Reconoce y emplea las propiedades de la cinemática. Analiza y aplica la caída libre de los objetos. Define y diferencia el movimiento circular. Cinemática. Movimiento rectilíneo uniforme (MRU). Movimiento rectilíneo uniformemente variado (MRUV). Caída libre. Movimiento de proyectiles. Movimiento circular uniforme (MCU). Movimiento circular uniformemente variado (MCUV). Aceleración tangencial. Aceleración centrípeta. Resuelve problemas de cinemática. Resuelve problemas de MRU. Resuelve problemas de MRUV. Resuelve problemas de caída libre. Resuelve problemas de movimiento de proyectiles. Resuelve problemas de MCU. Resuelve problemas de MCUV. Resuelve problemas de aceleración tangencial y centrípeta. Reconoce y valora la importancia de la cinemática para el estudio del movimiento de los objetos, y su aplicación en la vida diaria. SEMANA SESIÓN 20ª 21ª 7ª (35 hrs.) 8ª (40 hrs.) 22ª 23ª 24ª 25ª 26ª CONTENIDO Cinemática. Movimiento. Tipos de movimiento. Movimiento rectilíneo uniforme (MRU). Representación gráfica del MRU. Práctica Calificada Nº3 Movimiento rectilíneo uniformemente variado (MRUV). Representación gráfica del MRUV. Caída libre. Aceleración de la gravedad. Laboratorio N 3 Movimiento rectilíneo uniforme (MRU). Movimiento compuesto. Movimiento de proyectiles. 9ª (45 hrs) 27ª 28ª Examen Parcial Movimiento circular uniforme (MCU). 10ª (50 hrs) 29ª 30ª 31ª Movimiento circular uniformemente variado (MCUV). Aceleración tangencial. Aceleración centrípeta. Laboratorio N 4 Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado (MRUV). EVALUACIÓN: Prueba Escrita formativa, con lapicero, papel y calculadora, para determinar el 1. Giancoli, D. C., (2006). Física. Principios con Aplicaciones. Sexta Edición. Volumen 1. Editorial Pearson Educación, México, S.A. de C.V.

6 2. Sears, F. W., Zemansky, M. W., Young, H. D., Freeman, R. A. (2004). Física Universitaria. Undécima Edición. Volumen 1. Editorial Pearson Educación, México, S.A. de C.V. 3. Serway, R., Jewett,J. (2005). Física. Para ciencias e ingenierías. Sexta edición. International Thomson Editores, S.A. 4. Wilson,J.D., Buffa,A.J., Lou,B. (2005). Física. Sexta edición. Editorial Pearson educación, México, S.A. de C.V. UNIDAD DE APRENDIZAJE IV: DINAMICA. LEYES DE NEWTON. CANTIDAD DE MOVIMIENTO Y DINÁMICA DE ROTACIÓN. CAPACIDAD: Conoce las propiedades de la dinámica y cantidad de movimiento aplicados a las ciencias y la tecnología. Dinámica. Fuerza. Primera ley de Newton. Segunda ley de Newton. Tercera ley de Newton. Fuerza de fricción. Impulso y cantidad de movimiento. Conservación de la cantidad de movimiento. Colisiones elásticas. Dinámica de rotación. Momento de inercia. Energía cinética de rotación. Resuelve problemas de dinámica. Utiliza las leyes de Newton, para la resolución de problemas. Resuelve problemas de impulso y cantidad de movimiento. Resuelve problemas aplicando la conservación de la cantidad de movimiento. Resuelve problemas de colisiones elásticas. Resuelve problemas de dinámica de rotación. Reconoce y valora la importancia de la dinámica; para el estudio y entendimiento del movimiento de los objetos, considerando las fuerzas que lo originan; y la presencia de estas leyes en ejemplos prácticos de la vida diaria. SEMANA SESIÓN 32ª 11ª 33ª (55 hrs.) 34ª 35ª 12ª 36ª (60 hrs.) 37ª CONTENIDO Dinámica. Concepto de fuerza. Tipos de fuerza. Primera ley de Newton (ley de la inercia). Segunda ley de Newton. Tercera ley de Newton. Fuerza de fricción. Práctica Calificada Nº4 Aplicaciones de las leyes de Newton. 13ª (65 hrs) 38ª 39ª 40ª Impulso y cantidad de movimiento. Conservación de la cantidad de movimiento. Colisiones elásticas. Dinámica de rotación: Torque y momento de inercia. Energía cinética de rotación. EVALUACIÓN: Prueba Escrita formativa, con lapicero, papel y calculadora, para determinar el

7 1. Giancoli, Douglas C., (2006). FÍSICA. Principios con Aplicaciones. Sexta Edición. Volumen 1. Editorial Pearson Educación, México, S.A. de C.V. 2. Sears, F. W., Zemansky, M. W., Young, H. D., Freeman, R. A. (2004). Física Universitaria. Undécima Edición. Volumen 1. Editorial Pearson Educación, México, S.A. de C.V. 3. Serway, R., Jewett,J. (2005). Física. Para ciencias e ingenierías. Sexta edición. International Thomson Editores, S.A. 4. Wilson,J.D., Buffa,A.J., Lou,B. (2005). Física. Sexta edición. Editorial Pearson educación, México, S.A. de C.V. UNIDAD DE APRENDIZAJE V: TRABAJO. POTENCIA Y ENERGÍA. CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA MECÁNICA TOTAL. CAPACIDAD: Utiliza el concepto físico de trabajo, energía y potencia aplicados a situaciones de la vida diaria Trabajo. Potencia. Energía cinética. Teorema del trabajo-energía. Energía potencial. Conservación de la energía mecánica total. Resuelve problemas de trabajo. Resuelve problemas de potencia. Resuelve problemas aplicando el teorema del trabajo-energía. Resuelve problemas de energía cinética y potencial. Resuelve problemas de conservación de la energía mecánica total. Reconoce y valora la importancia de los conceptos físicos de trabajo, potencia y energía y su aplicación a las ciencias e ingeniería. SEMANA SESIÓN 41ª 14ª 42ª (70 hrs.) 43ª 44ª 15ª 45ª (75 hrs.) 46ª CONTENIDO Trabajo. Trabajo realizado por una fuerza constante. Potencia. Energía cinética. Teorema del trabajo-energía. Práctica Calificada Nº5 Laboratorio N 5 Segunda ley de Newton. Energía potencial. Energía potencial gravitatoria. Energía potencial elástica. Conservación de la energía mecánica total. Practica dirigida EVALUACIÓN: Prueba Escrita formativa, con lapicero, papel y calculadora, para determinar el 1. Giancoli, D. C., (2006). Física. Principios con Aplicaciones. Sexta Edición. Volumen 1. Editorial Pearson Educación, México, S.A. de C.V. 2. Sears, F. W., Zemansky, M. W., Young, H. D., Freeman, R. A. (2004). Física Universitaria. Undécima Edición. Volumen 1. Editorial Pearson, México, S.A. de C.V. 3. Wilson,J.D., Buffa,A.J., Lou, B. (2005). Física. Sexta edición. Editorial Pearson educación, México, S.A. de C.V.

8 UNIDAD DE APRENDIZAJE VI: GRAVITACION. MOVIMIENTO DE LOS PLANETAS. LEYES DE KEPLER. CAPACIDAD: Define y aplica las leyes del movimiento planetario. Gravitación. Ley de la gravitación universal. La aceleración de la gravedad. Leyes del movimiento planetario. Leyes de Kepler. Resuelve problemas aplicando la ley de la gravitación universal. Resuelve problemas aplicando las leyes de Kepler. Reconoce y valora la importancia de la ley de la gravitación universal, para explicar el movimiento de los planetas. SEMANA SESIÓN CONTENIDO 47ª Gravitación. Ley de la gravitación universal. La aceleración de la gravedad. 16ª (80 hrs.) 48ª 49ª Movimiento de los planetas. Leyes del movimiento planetario. Leyes de Kepler. 50ª 17ª (3h) (85 hrs.) 51ª Examen Final EVALUACIÓN: Prueba Escrita formativa, con lapicero, papel y calculadora, para determinar el 1. Giancoli, D. C., (2006). Física. Principios con Aplicaciones. Sexta Edición. Volumen 1. Editorial Pearson Educación, México, S.A. de C.V. 2. Sears, F. W., Zemansky, M. W., Young, H. D., Freeman, R. A. (2004). Física Universitaria. Undécima Edición. Volumen 1. Editorial Pearson, México, S.A. de C.V. 3. Serway, R., Jewett, J. (2005). Física. Para ciencias e ingenierías. Sexta edición. International Thomson Editores, S.A. 4. Wilson, J.D., Buffa, A. J., Lou, B. (2005). Física. Sexta edición. Editorial Pearson educación, México, S.A. de C.V. V. TÉCNICAS E INSTRUMENTOS El Docente conducirá el aprendizaje de los temas consignados en el silabo, con activa y constante participación del Discente, asumiendo como metodología general de enseñanza, el aprendizaje significativo y colaborativo. El desarrollo de los contenidos específicos se hará a través de actividades en las que los Discentes son los protagonistas de sus aprendizajes, siendo el Docente un facilitador educativo. Técnicas:

9 Se aplicarán las siguientes técnicas: Portafolio, el aprendizaje basado en problemas (ABP). Organizadores visuales (mapa conceptual, semántico, árbol representaciones, red somática) estudio de casos, cooperación guiada, el método basado en preguntas, etc. Instrumentos: Se aplicarán los siguientes instrumentos: Fichas autoevaluación rubricas, tanto para portafolio, ABP, cooperativo. de Coevaluación, heteroevaluación, y organizadores visuales, trabajo VI. EVALUACION: Cada Unidad Didáctica será evaluada atendiendo a los criterios e indicadores que se presentan en las tablas que siguen a continuación: UNID AD I II CRITERIOS DE EVALUACIÓN Conoce la conversión de unidades. Identifica las magnitudes físicas. Conoce y aplica las propiedades de los vectores Reconoce el producto escalar y vectorial. Conoce las propiedades de la estática. Identifica a la primera condición de equilibrio. Describe el momento de una fuerza Identifica la segunda condición de equilibrio. Describe las máquinas simples. INDICADORES 1.1 Conoce y aplica el sistema de unidades. 1.2 Utiliza correctamente las conversiones de unidades múltiplos y submúltiplos. 1.3 Identifica y aplica las propiedades de los vectores. 1.4 Distingue y aplica el producto escalar y vectorial. 2.1 Aplica las propiedades de la estática. 2.2 Conoce y aplica la primera condición de equilibrio Analiza y aplica el concepto de momento de una fuerza Conoce y aplica la segunda condición de equilibrio Identifica y aplica las máquinas simples. TÉCNICAS Clase expositiva Clase expositiva INSTRUME NTOS Materiales didácticos. Guías de ejercicios. Prácticas dirigidas. Prueba escrita Práctica de laboratorio. Ficha de observación Materiales didácticos. Guías de ejercicios. Prácticas dirigidas. Prueba escrita Práctica de laboratorio. Ficha de observación III Describe la cinemática Conoce e identifica los tipos de movimiento. Identifica y gráfica el MRU y MRUV. Describe de caída libre y el movimiento de proyectiles. Conoce e identifica el MCU Y MCUV. Identifica la aceleración tangencial y centrípeta Aplica las propiedades de la cinemática Reconoce y grafica el MRU y MRUV Define y aplica la caída libre de los objetos Conoce y aplica el movimiento de proyectiles Define y aplica el MCU Y MCUV Distingue y aplica la aceleración tangencial y centrípeta. Clase expositiva Materiales didácticos. Guías de ejercicios. Prácticas dirigidas. Prueba escrita Práctica de laboratorio. Ficha de observación

10 IV V Describe la dinámica. Conoce y diferencia las leyes de Newton Describe la fuerza de fricción. Describe el impulso y la cantidad de movimiento. Conoce la conservación de la cantidad de movimiento. Describe la dinámica de rotación. Describe el trabajo. Describe la potencia. Analiza el teorema del trabajo-energía. Reconoce y diferencia la energía cinética y potencial. Conoce la conservación de la energía mecánica total Aplica las propiedades de la dinámica Reconoce y aplica las leyes de Newton Identifica y aplica la cantidad de movimiento y la conservación de la cantidad de movimiento Explica y aplica problemas de dinámica de rotación. 5.1 Explica y aplica el trabajo realizado por una fuerza constante Conoce y aplica la potencia Define y aplica el teorema del trabajo-energía Describe y aplica la energía cinética y potencial Conoce y aplica la conservación de la energía mecánica total. Clase expositiva ABP Materiales didácticos. Guías de ejercicios. Prácticas dirigidas. Prueba escrita Práctica de laboratorio. Ficha de observación Rubrica VI Describe de la ley de la gravitación universal. Describe e identifica las leyes de Kepler. a. Explica y aplica la ley de la gravitación universal. b. Identifica y aplica las leyes de Kepler. Exposición oral. Ficha de Co evaluación del Trabajo Grupal En cada sesión de clases se realizará evaluación formativa de competencias: cognoscitivas, procedimentales y actitudinales, con retroalimentación inmediata y permanente motivación. En este aspecto ser recogerá información relevante sobre su proceso de aprendizaje en relación con las capacidades propuestas. Mediante las técnicas y estrategias para propiciar el interaprendizaje. El puntaje en esta asignatura se obtendrá como sigue: PROMEDIO FINAL: El promedio final de la asignatura se obtiene aplicando la siguiente fórmula: PF = (3*PP + 3*EP + 4*EF) / 10 PP = (P1+ P2+ P3 + P4+ P5) / 5

11 Nota: La nota de la Práctica Calificada Nº5, se obtendrá del promedio de las notas obtenidas en las cinco Prácticas de Laboratorio. Leyenda: PF: Promedio Final de la asignatura. PP: Promedio de Prácticas Calificadas. EP: Examen Parcial. EF: Examen Final VII REFERENCIAS Aucallanchi, F., (1993). Física. Primera edición. Racso editores. Lima-Perú. Bueche, F., (1991). Física general. Tercera edición. McGraw-Hill interamericana de México, S. A. De C.V. Giancoli, D.C., (2006). FÍSICA. Principios con Aplicaciones. Sexta edición. Volumen 1 y 2. Editorial Pearson Educación, México, S.A. de C.V. Sears, F. W., Zemansky, M.W., Young, H. D., Freeman, R. A. (2004). Física Universitaria. Undécima Edición. Volumen 1. Editorial Pearson Educación, México, S.A. de C.V. Serway, R. A., Jewett, J. W. (2005). FÍSICA. Para Ciencias e Ingeniería. Sexta Edición. Volumen I. Editorial Pearson Educación, México, S.A. de C.V. Wilson, J., (1990). Física con aplicaciones. Segunda edición. McGraw-Hill interamericana de México, S. A. De C.V. Wilson, J. D., Buffa, A. J., Lou, B. (2007). FÍSICA. Sexta Edición. Editorial Pearson Educación, México, S.A. de C.V.