UNIVERSIDAD LIBRE FACULTAD DE INGENIERIA INGENIERIA AMBIENTAL SYLLABUS

Transcripción

1 Área de Formación: Ciencias Básicas Eje Temático: Física Asignatura: Física Mecánica Código:02311 Semestre: segundo No.de créditos: 3 Horas presenciales: 64 Horas independientes: 32 Carácter Tipo de Asignatura T TP X P Asignatura O X E OP Prerrequisitos: Algebra y Trigonometría Fecha de Actualización: junio de 2015 Convenciones: T Teórica, TP Teórica Practica, P Practica, O Obligatoria, E Electiva, OP Optativa Justificación Para todo ingeniero, la base formativa que ofrece la Física le permite la comprensión de las teorías científicas, le ayuda a obtener una visión de cómo se establece y se valida el conocimiento y abre la senda de aplicación de esta a la tecnología y la ciencia. La física mecánica constituye una herramienta de análisis y aplicación de la estática y la dinámica donde las metodologías implementadas buscan la generación de un pensamiento de carácter científico. Este pensamiento se evidencia en la articulación de habilidades como: la manipulación de datos, en el establecimiento de relaciones causales entre variables (espaciales, temporales, etc), implementación de modelos para la explicación de problemas de aplicación y análisis crítico de aplicaciones tecnológicas que se basen en los conceptos que se traten durante el semestre. Objetivo General Proveer al estudiante con los principios y conceptos básicos de física que le permitan entender los fenómenos naturales a su alrededor y utilizar estos conocimientos para la comprensión de otras temáticas y sus aplicaciones. Este Espacio Académico contribuye en el desarrollo de las siguientes competencias en el estudiante: Competencias 1. Competencia Global: Comprender, interpretar explicar y aplicar analíticamente las leyes de la mecánica clásica. De modo tal que este en capacidad de entender cómo se relacionan cada uno de los conceptos aprendidos con las aplicaciones a su entorno y a su área de estudio que los involucran. 2. Competencias específicas: Expresa y utiliza el lenguaje formal simbólica y verbal. en forma Analiza situaciones a partir de modelos teóricos, para Desempeño Final Utiliza los fundamentos de la mecánica clásica para comprender fenómenos que observa a su alrededor y es capaz de usarlos para dar explicación en el desarrollo de aplicaciones prácticas. Reconoce y establece relaciones entre variables físicas (tiempo, espacio, energía, masa etc.) Utiliza diversos sistemas de medida y conversiones. Hace análisis dimensional al plantear una relación matemática. Recrea un problema de física mecánica en forma gráfica

2 predecir comportamientos y/o eventos propios de la estática y la dinámica. (diagramas, vectores, graficas) y analítica. Suma, resta y multiplica (en forma gráfica, analítica y Socializa planteamientos analíticos para resolución de problemas ya sea prácticos o teóricos Utiliza materiales, equipo y programas, para simular situaciones y/o experimentos. Establece la relación entre la física con áreas como la matemática y la ingeniería. experimental) vectores. Utiliza líneas de tendencia para analizar gráficamente el comportamiento físico de un experimento. Utiliza conceptos de física en la argumentación escrita y/o verbal. Aplicar las leyes de Newton para predecir situaciones en aplicaciones de ingeniería. Utiliza conceptos de fuerza, torque, energía, momento, conservación en problemas de aplicación de la estática y la dinámica. Utiliza convenientemente materiales, equipos y recursos tecnológicos disponibles, para poner a prueba o en contexto los conocimientos teóricos de la mecánica TABLA DE SABERES Saber Conceptual Saber Procedimental Saber Ser (Valores) Dominan conceptos básicos tales Conocimiento de técnicas de como rapidez, velocidad, planteamiento y solución de aceleración, fuerza, trabajo y problemas de física mecánica. energía. Realizan operaciones aritméticas convectores. Representan vectores por métodos gráficos y analíticos. Saben determinar el valor de las variables en problemas de cinemática y dinámica. Diferenciarlos diferentes tipos de movimientos. Realizan diagramas de cuerpo libre e identifican todas las fuerzas presentes en un determinado problema. Conocen las diferentes aplicaciones que tiene la física mecánica a su alrededor y específicamente en cada una de sus ingenierías. Utilizan módulos experimentales sencillos para la representación de situaciones cotidianas que Interpretan y presentan resultados de una manera eficiente y correcta. Aplican cada uno de los conceptos brindados durante la teoría. Identifican todas las herramientas básicas que la física mecánica les brinda para cada una de sus ingenierías. Integran los conceptos y procedimientos impartidos en las diferentes asignaturas con el fin de resolver situaciones académicas. Sistematización y tratamiento de datos con miras a desarrollar un mejor análisis de resultados de las diferentes variables involucradas en cada práctica de laboratorio. Argumentación, consolidación, redacción y presentación de informes de clase y laboratorio. Crítico y analítico con el uso y la implementación de nuevas tecnologías que involucren la física mecánica. Con un gran sentido de humanismo y respeto hacia la naturaleza y sociedad que le rodea. Con un alto sentido de pertenencia hacia su familia, su universidad y su país. Seguro de sí mismo y de su grupo de trabajo. Con una mirada fija a cumplir con sus expectativas y retos. Capaz de enfrentarse a nuevos retos en los que los conocimientos que se van adquiriendo durante la asignatura sirvan de base constructiva. Responsable en la presentación de informes, tareas, exámenes, además con el cumplimiento de sus deberes académicos, institucionales y sociales. Con sentido de liderazgo y

3 involucren física básica. Identifican las leyes de Newton y sus aplicaciones. UNIVERSIDAD LIBRE confianza, entendiendo las herramientas que esta asignatura le puede otorgar para con su vida profesional y personal. Creativo en el planteamiento, mejora y solución de las actividades en clase planteadas, así como también proyectadas hacia niveles más avanzados. Organizado y puntual en la presentación de talleres, exposiciones, informes y tareas. CONTENIDOS DE LA ASIGNATURA No UNIDAD OBJETIVOS TEMAS 1 Conversión de unidades y vectores Realizar y aplicar conversiones a problemas prácticos. Realizar análisis dimensional de cualquier relación física matemática dada. Identificar los vectores, sus elementos, sus operaciones y sus aplicaciones. 2 Cinemática Identificar, caracterizar y modelar movimientos seguidos por partículas propios dela cinemática. Conversión de unidades. Vectores. Conceptos. Vectores unitarios. (i, j, k) Suma y resta de vectores. (dos y tres dimensiones). Suma de vectores por el método de las componentes rectangulares. Producto punto de dos vectores. Producto cruz de dos vectores. Movimiento en una dimensión. Concepto de desplazamiento, velocidad, aceleración y tiempo. Movimiento rectilíneo uniforme. Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado. Caída libre. Movimiento en dosdimensiones. Movimiento parabólico. Movimiento CircularUniforme. 3 Leyes de Newton Conceptualizar y aplicar las leyes de la mecánica. Concepto de fuerza, (peso,normal, tensión, rozamiento), diagrama de cuerpo libre.

4 Establecer en forma gráfica y analítica las condiciones de equilibrio tanto translacional como rotacional. Primera y tercera ley de Newton. Primera condición de equilibrio. Segunda ley de Newton. Concepto de masa. Inercia. Torque. (concepto). Segunda condición de equilibrio. Choques. 4 Trabajo y Energía Identificar las manifestaciones de energía a problemas de ingeniería, generar la inquietud acerca de la posibilidad de otras formas de energía Trabajo. (concepto) Teorema trabajo energía Ley de conservación de la energía. Ley de conservación del momento CRITERIOS DE EVALUACIÓN PRIMER CORTE 30% SEGUNDO CORTE 30% CORTE FINAL 40% Para las asignaturas teóricas/practicas el % de la practica es del 30% FUENTES DE INFORMACIÓN O REFERENTES (DIGITALES E IMPRESOS) Textos Guía SEARS ZEMANSKY YOUNG FREEDMAN. Física Universitaria. Vol 1. Undécima Edición. Editorial Addison Wesley Longman. México SERWAY y JEWETT. Física Para ciencias e ingenierías Vol 1. México. Editorial Thomson sexta edición. Douglas G Giancoli. Fisica principios con aplicaciones, cuarta edición, Editorial Prentice Hall TIPLER PAUL A. Physics for scientists and engineers fourth edition. Witfreeman and company / worth publishers. New York Textos Complementarios Resnick Robert y Halliday David. Física I 5a edicion Ed. CECSA Lea Susan y Burke John. Física la Naturaleza de las Cosas. Volumen I. Ed. International Thomson Editores

5 Giancoli. Física: Principios y Aplicaciones. Ed Prentice Hall. Mexico 1998 Revistas Jeferson J. Arenzon. FIS 181. Laboratorio Interactivo Fu KwunHwang. Virtual PhysicsLaboratory Direcciones de Internet García, Ángel Franco.: Física con ordenador. Escuela Universitaria de Ingeniería Técnica Industrial de Eibar Jeferson J. Arenzon. FIS 181. Laboratorio Interactivo Fu KwunHwang. Virtual PhysicsLaboratory physics i classical mechanics fall 1999/