PROGRAMA: INGENIERÍA CIVIL, INGENIERÍA INDUSTRIAL E INGENIERÍA DE ALIMENTOS MICROCURRICULO

Transcripción

1 ASIGNATURA: Física Mecánica ELECTIVA: SEMESTRE: Segundo CODIGO: AREA DE FORMACION: Ciencias Básicas NIVEL DE FORMACION: CRÉDITOS ACADÉMICOS: 3 Hs. ASISTENCIA DOCENTE 32 Hs. ESTUDIO INDEPENDIENTE 64 Hs. EST. ASISTIDO LABORAT. 48 PRERREQUISITO: CORREQUISITO: Hs. Diseño de Dispositivos Pedagógicos 4 Hs. Seguimiento Académico 8 Hs. Proceso de Evaluación 4 TOTAL de horas de Trabajo Docente 96 PERFIL DOCENTE: Profesional en Física, Licenciado en Física, preferiblemente con posgrado (M. Sc. o D. Sc.) y con experiencia o posgrado en pedagogía universitaria. DOCENTES:

2 1. PROPOSITO DE FORMACIÓN DE LA ASIGNATURA Estimular y desarrollar la capacidad de análisis y razonamiento físico del estudiante. El estudiante adquirirá conocimientos, conceptos y modelos desarrollados por la ciencia moderna con los cuales logrará la comprensión de los fenómenos físicos de carácter básico. Con esto se desarrollarán en el estudiante destrezas, habilidades y actitudes de trabajo en laboratorios de investigaciones básicas en física, como complemento de su formación teórica. También se busca desarrollar el uso de la simbología y vocabulario propio de la física para expresar y entender ideas. Por ultimo, el estudiante debe obtener destrezas en la solución de ejercicios, con el fin de plantear y resolver problemas de manera exitosa. Las anteriores competencias contribuyen para que el estudiante se forme como observador, entendedor, experimentador, integrador y verificador de los fenómenos físicos, dentro de su área profesional de trabajo y como defensor del medio ambiente. Que las competencias desarrolladas en el área de formación en física sirvan como base y estructura para el desarrollo del Ingeniero Industrial, Alimentos y Civil dentro del contexto de su campo de acción y profesional. Por supuesto, esta contribución a la formación científica y social del estudiante se corresponde con la filosofía y los principios fecundos hallados en la universidad. 2. JUSTIFICACIÓN Para UNIAGRARIA es una prioridad la formación de sus estudiantes desde una visión integral. Por lo tanto, se enfatiza en la apropiación de todo el conocimiento necesario para la formación de sus estudiantes, en particular los temas de las ciencias básicas y por ello de la física. La formación científica del estudiante de Ingeniería de Alimentos, Industrial y Civil, requiere de sólidos conocimientos en física básica, ya que en sus niveles de acción y profesionales, interactúan constantemente con aspectos relacionados con esta área. Desde los primeros semestres se debe continuar la formación de hábitos de estudio en los estudiantes, acorde con las exigencias educativas contemporáneas; por lo tanto se debe dar una formación en este campo suficiente para que el estudiante apropie todas las competencias necesarias para el desarrollo integral desde su profesión.

3 3. FORMACIÓN DE COMPETENCIAS Desarrollar elementos para el aprendizaje autónomo por parte del estudiante. Sustentar ideas y desarrollos mediante argumentación teórica. Interpretar físicamente sus propios resultados. Realizar procedimientos adecuadamente para solucionar ejercicios. Obtener e interpretar resultados experimentales. 4. DESARROLLO DE HABILIDADES Y DESTREZAS El estudiante de UNIAGRARIA desarrollará habilidades y destrezas en el análisis y razonamiento físico. Además, logrará aplicar de manera constante los conocimientos teóricos adquiridos tanto en solución de problemas académicos, como en problemas tomados de la experiencia cotidiana. El estudiante desarrollará el uso de la simbología y el vocabulario propio de la física, con el fin de expresar y dar a entender sus ideas. Por otro lado, se desarrollarán destrezas y habilidades para el trabajo experimental, mediante el uso de todos los medios que proporciona la universidad: laboratorios, medios audiovisuales e informáticos, etc.

4 5. METODOLOGÍA DE ENSEÑANZA APRENDIZAJE Se incorporan los modelos pedagógicos adecuados para la enseñanza de la materia por la metodología de créditos. De esta manera, el estudiante preparará previamente los temas de las sesiones, tanto teóricas como experimentales. En cada sesión se tratará la síntesis del tema tratado, los detalles y elementos importantes, y el estudiante recibirá aclaraciones y resolución de las dudas que pueda tener. Los métodos de estudio sugeridos al estudiante serán los conocidos por métodos de investigación (inductivo, hipotético-deductivo, analítico, etc.), y estos se irán implementando a medida que se avance en el semestre académico. 6. SISTEMA DE EVALUACIÓN La evaluación será una acción permanente que permita observar procesos, potencialidades, dificultades y avances logrados por el estudiante. Las formas de evaluación serán: auto evaluación por parte del alumno, coevaluación por parte del grupo y heteroevaluación por parte del docente. Los criterios generales de evaluación serán: Dominio y profundidad sobre el tema tratado. Sustentación de ideas por medio de la argumentación teórica. Planteamiento y solución a problemas. Destreza en procedimientos para la solución de ejercicios. Cumplimiento y organización con sus trabajos.

5 Manejo de la simbología adecuada para expresar ideas y realizar trabajos. LO QUE DEBE SABER Contenidos Conceptuales Capitulo I. Introducción. Relación de la física con los fenómenos naturales. Relación de las ciencias con la ingeniería. Que es hacer ciencia?. Capitulo II. Vectores y Cinemática. Representación de puntos en el espacio (1,2 y 3 dimensiones). Sistemas coordenados. Vectores. Cantidades Físicas. Patrones de Medida. Análisis Dimensional. Cinemática. Desplazamiento, Velocidad y Aceleración. Movimiento Parabólico. Movimiento Circular. Capitulo III. Dinámica y Leyes de Newton. Concepto de Fuerza. Descripción vectorial de las fuerzas. Leyes de Newton. Diagramas de Cuerpo Libre. Aplicación de las leyes de movimiento. Equilibrio traslacional. Torque. Equilibrio Rotacional. Capitulo IV. Trabajo y Energía. Trabajo realizado por una fuerza. Teorema del trabajo-energía. Energía Cinética. Fuerzas Conservativas y no-conservativas. Energía Potencial gravitacional y elástica. Energía Mecánica Total. Conservación de la Energía Capitulo V. Momento Lineal y Choques. Momentum. Conservación del momentum. Colisiones elásticas e inelásticas. Cantidad de movimiento angular. 7. INDICADORES DE APRENDIZAJE LO QUE DEBEN SABER HACER Contenidos Procedimentales Trabajar de manera autónoma, utilizando los métodos de estudio aprendidos. Solucionar problemas y ejercicios basados en situaciones reales. Identificar y aplicar los métodos matemáticos en la modelación de sistemas físicos. Saber el uso y manejo de los materiales y equipos del laboratorio de física básica. Realizar montajes para la verificación de las leyes físicas, y adquirir y dar un tratamiento adecuado a los datos. Construir gráficas y tablas de datos experimentales y saber como analizar la precisión y la exactitud de los mismos. COMO DEBE ACTUAR Contenidos Actitudinales El estudiante debe ser reflexivo en torno a su propio aprendizaje y autónomo cuando se enfrente a un problema de física, ya sea de tipo teórico o práctico. Debe emprender la búsqueda individual o ende grupo de proyectos o trabajos con responsabilidad y de manera rápida. Debe saber escuchar a sus compañeros, trabajar en convivencia y participar de los proyectos de grupo. Debe actuar de manera responsable, ser respetuoso, ético y solidario en su desempeño en grupo. Debe adquirir una actitud crítica y creativa en la búsqueda e interpretación de la información que puede obtener en el laboratorio.

6 8. CONTENIDOS Contenidos por unidades o temas Propósito de Formación Competencias Habilidades y Destrezas Capitulo I. Introducción. Relación de la física con los fenómenos naturales. Relación de las ciencias con la ingeniería. Que es hacer ciencia?. Laboratorios. Reconocimiento del Laboratorio y los elementos básicos de las prácticas. Práctica de teoría de errores, aparatos de medida y tratamiento de datos experimentales. El estudiante comprende la importancia de la física en la explicación del mundo real en el que vivimos. Además, conoce y comienza a aplicar algunos métodos de estudio. Por último, el estudiante logra aplicar y verificar en el laboratorio los conocimientos adquiridos sobre medidas y tratamiento de datos experimentales. El estudiante comienza su formación para el mejoramiento de su aprendizaje autónomo. Aprende a interpretar y comunicar conocimientos relativos a la materia, tanto teóricos como experimentales. El estudiante sabe escuchar a sus compañeros y sabe razonar para argumentar sus puntos de vista de manera constructiva. El estudiante maneja los mapas conceptuales como elemento conductor en su asignatura. Reconoce los elementos de un laboratorio de física básica. Obtiene y analiza los datos experimentales de manera correcta. Resuelve problemas de análisis dimensional con propiedad. Capitulo II. Vectores y Cinemática. Representación de puntos en el espacio (1,2 y 3 dimensiones). Sistemas coordenados. Vectores. Cantidades Físicas. Patrones de Medida. Análisis El estudiante conoce y aprende las nociones de escalares y vectores y su aplicación en la descripción física del mundo real. El estudiante conoce y diferencia las cantidades físicas fundamentales y las unidades de medición. El estudiante realiza los montajes adecuados para comprobar experimentalmente la leyes de la cinemática.

7 Dimensional. Cinemática. Desplazamiento, Velocidad y Aceleración. Movimiento Parabólico. Movimiento Circular. Laboratorios. Prácticas de Movimiento Uniformemente Acelerado, Caída Libre y Movimiento Parabólico. Además conoce el modelamiento cinemático de los movimientos en los casos uni-, bi- y tri-dimensionales. Por último, el estudiante logra aplicar y verificar en el laboratorio las ecuaciones de la cinemática en los casos particulares de caída libre y movimiento parabólico. Interpreta correctamente las ecuaciones de la descripción cinemática y esta en capacidad de plantear y resolver problemas cinemáticas. El estudiante continúa su formación integral con responsabilidad, ética, autonomía, actitud de trabajo en grupo y de convivencia. El estudiante resuelve problemas o ejercicios de cinemática y sabe interpretar físicamente sus resultados. Capitulo III. Dinámica y Leyes de Newton. Concepto de Fuerza. Descripción vectorial de las fuerzas. Leyes de Newton. Diagramas de Cuerpo Libre. Aplicación de las leyes de movimiento. Equilibrio traslacional. Torque. Equilibrio Rotacional. Laboratorios. Prácticas de Leyes de Newton y Fuerza de Fricción El estudiante conoce y diferencia la descripción dinámica de los movimientos de la descripción cinemática. Se logra una comprensión del concepto de fuerza y un entendimiento de las tres leyes de movimiento. Además, el estudiante adquiere la capacidad de aplicar esta teoría en para la resolución de problemas de la vida real. El estudiante interpreta y comunica satisfactoriamente el concepto de fuerza y la descripción dinámica de los sistemas. Aplica las leyes de Newton a problemas reales. Se responsabiliza de sus actividades académicas tanto individuales como de grupo. El estudiante reconoce, comprende y aplica la formulación dinámica de la física. Realiza cálculos utilizando las leyes de Newton con propiedad. El estudiante utiliza montajes experimentales para comprobar la realidad de las leyes de Newton y de las fuerzas. Capitulo IV. Trabajo y Energía. Trabajo realizado por una fuerza. Teorema del trabajoenergía. Energía Cinética. Fuerzas Conservativas El estudiante comprende los conceptos de trabajo y energía y la relación entre El estudiante conoce y relaciona los conceptos de trabajo, energía cinética y El estudiante utiliza de manera práctica el método de energías para la resolución de problemas

8 y no-conservativas. Energía Potencial gravitacional y elástica. Energía Mecánica Total. Conservación de la Energía Laboratorios. Prácticas de Ley de Hooke ellos. Logra un entendimiento de las leyes de conservación y su importancia en el área de la física. energía potencial. Formula y soluciona problemas relacionados con la conservación de la energía. El estudiante continúa el perfeccionamiento autónomo, el respeto por la diferencia y mejora su convivencia y actitudes ante el grupo. físicos. Capitulo V. Momento Lineal y Choques. Momentum. Conservación del momentum. Colisiones elásticas e inelásticas. Cantidad de movimiento angular. Laboratorios. El estudiante conoce los procesos de colisiones y sus diferentes clases. Comprende la ley de conservación involucrada en estos procesos y la diferencia de la conservación de energía. El estudiante reconoce el contexto en el cual se utiliza el momentum para describir un sistema físico. El estudiante utiliza todo el conocimiento adquirido en la resolución de problemas en contextos reales. El estudiante reconoce y comprende el concepto de momentum, y aplica su ley de conservación en la resolución de problemas reales. Su formación en el grupo es participativa, de convivencia y respeto. 9. BIBLIOGRAFÍA BÁSICA Y COMPLEMENTARIA Autor Nombre del Libro Editorial Ciudad Año Biblioteca

9 UNIAGRARIA Serway-Jewett Física I para Ciencias e Ingeniería Thomson México 2005 Sears, F.- Zemansky, M. Física Universitaria I Pearson México 1999 Gettis-Keller Física para ciencias e ingeniería I Mc. Graw Hill México 2005 Alonso-Finn Física Fondo Ed. Interamericano México 1976 Kleppner-Kolenkow An Introduction to Mechanics Mc. Graw Hill 1973 Tipler, P.A. Física Reverté 1985 Resnick-Halliday Física Pearson DIRECCIONES DE INTERNET TEMA Clases de física en línea Demostraciones de física en línea Sistema de unidades y constantes de la física WEB OBSERVACIONES DOCENTES: Propuestas metodológicas para ser utilizadas en los cursos asistenciales o complementarios del área. (Cursos Asistenciales los que posibilitan el desarrollo del curso como técnicas de comunicación y laboratorios.), (Cursos complementarios los que preceden el curso en el proceso formativo en un área de conocimiento.) Análisis de bibliografía y recomendación para compra. Análisis de software y recomendación para compra. Análisis de material didáctico y recomendación de compra.

10 NOTA: Cualquier recomendación debe justificarse bien argumentada; necesidad, utilidad en el proceso formativo, ventajas y posibilidades de crecimiento en el nivel académico de los estudiantes, rentabilidad académica para el programa, SUGERENCIA: