FACULTAD DE INGENIERÍA

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1 UNIVERSIDAD NACIONAL DE ASUNCIÓN FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMAS DE ASIGNATURAS DEL PROCESO DE ADMISIÓN AL CURSO PREPARATORIO DE INGENIERÍA (CPI) INTRODUCCIÓN A LA FÍSICA AÑO 2012

2 ASIGNATURA: INTRODUCCIÓN A LA FÍSICA I. FUNDAMENTACIÓN La Física es una Ciencia Experimental que fundamenta las leyes que rigen el universo, y por tanto es una herramienta válida para los estudiantes que deseen iniciarse en el estudio de las Ciencias de la Ingeniería. II. OBJETIVOS Objetivos generales Adquirir un conocimiento general y las aplicaciones prácticas de las Leyes que rigen la física en el área de la Mecánica y sus aplicaciones tecnológicas, orientándose preferentemente a sus aplicaciones a la Ingeniería. Objetivos específicos Magnitudes. Mediciones y vectores 1. Comprender qué es una magnitud y los problemas de las mediciones. 2. Conocer los sistemas de unidades y en especial el Sistema Internacional (SI) 3. Diferenciar los sistemas operativos matemáticos entre las magnitudes escalares y vectoriales. Estática 4. Enunciar e interpretar la Primera y Tercera Leyes de Newton. 5. Identificar las condiciones de equilibrio de un cuerpo bajo la acción de fuerzas. 6. Diferenciar el efecto de una fuerza y del momento de una fuerza. 7. Definir e interpretar la fuerza de rozamiento estática y cinética. 8. Diferenciar peso de masa. 9. Definir e interpretar el concepto de centro de gravedad. 10. Saber construir el diagrama del cuerpo libre del objeto. 11. Aplicar las condiciones de equilibrio a la resolución de problemas. Cinemática 12. Manejar correctamente la terminología técnica de la cinemática. 13. Manejar correctamente los operadores escalares y vectoriales en cinemática. 14. Resolver problemas de movimiento en una y dos direcciones, gráfica y analíticamente. Dinámica 15. Enunciar e interpretar la Segunda Ley de Newton. 16. Comprender el sistema de referencia inercial. 17. Aplicar la segunda Ley de Newton a la resolución de problemas. 18. Interpretar los efectos de la fuerza centrípeta. Página 50

3 III. CONTENIDOS Programa Sintético Magnitudes. Mediciones y vectores. Sistema de unidades. Magnitudes escalares y vectoriales. Algebra vectorial. Suma, diferencia y productos de vectores. Estática. Enunciado de la Primera y Tercera Leyes de Newton. Fuerza. Unidades de medidas. Sistema de fuerzas. Sólido rígido. Primera Condición de equilibrio. La fuerza de rozamiento. Coeficientes de rozamiento. La fuerza normal y la fuerza peso. Momento de una fuerza. Segunda Condición de equilibrio. Cupla o par de fuerzas. Cinemática: Trayectoria, desplazamiento, espacio recorrido. Velocidad y rapidez medias e instantáneas. Aceleración media e instantánea. Movimiento rectilíneo sin y con aceleración. Movimiento vertical. Movimiento de los proyectiles. Movimiento circular uniforme. Dinámica: Enunciado de la 2ª Ley de Newton. Masa Inercial. Ejes Inerciales. Fuerza centrípeta. Programa Analítico 1. Magnitudes. Mediciones y vectores 1.1 Magnitudes. Definición y clases. Magnitudes escalares y vectoriales Sistemas de Magnitudes. Magnitudes fundamentales y derivadas Medición Sistemas de unidades. Sistema Internacional. Conversión de unidades Ecuación dimensional. 1.2 Algebra de las Magnitudes Vectoriales Suma de vectores. Teorema del coseno y del seno Diferencia de vectores Descomposición de vectores Suma por sistema de ejes coordenados ortogonales Productos de vectores: Escalar por vector, producto escalar y Producto vectorial. 2. Estática 2.1 Primera y Tercera Leyes de Newton Fuerza. Concepto Unidades de medida Sistema de fuerzas La fuerza normal La fuerza peso. Centro de gravedad de un cuerpo. Definición Las fuerzas de rozamiento Estática y Cinética. Coeficientes de rozamiento Primera Condición de Equilibrio. Equilibrio de traslación. 2.2 Momento de una fuerza Concepto. Unidades de medida Cupla o par de fuerzas Segunda Condición de Equilibrio. Equilibrio de rotación. Página 51

4 3. Cinemática: Equilibrio estable, inestable e indiferente. 3.1 Definiciones generales Movimiento. Movimiento de traslación Trayectoria, Posición y Desplazamiento Velocidad. Velocidades Media e Instantánea Aceleración. Aceleraciones Media e Instantánea Espacio recorrido Rapidez. Rapidez Media. Rapidez Instantánea Gráficos de posición, velocidad y aceleración en función del tiempo. 3.2 Movimientos en una dirección Movimiento rectilíneo y uniforme. Soluciones gráfica y analítica Movimiento uniformemente variado. Soluciones gráfica y analítica Movimiento de los cuerpos en el vacío. 3.3 Movimiento en dos direcciones. 4. Dinámica: Movimiento parabólico de los proyectiles. Independencia de los movimientos Movimiento sobre los ejes coordenados. Velocidad y posición en los mismos Velocidad resultante Altura máxima y alcance Movimiento circular uniforme. Período y frecuencia. Velocidad angular y tangencial. Aceleración centrípeta 4.1 Segunda Ley de Newton. 4.2 Concepto de masa inercial. 4.3 Sistema de referencia inercial. 4.4 Fuerza centrípeta en circunferencias horizontal y vertical. Página 52

5 IV. BIBLIOGRAFÍA Textos Básicos. José Roberto Bonjorno. Física Volumen 1 Editorial FTD. Textos Complementarios Francis W. Sears Mark W. Zemansky Hugh D. Young Roger Freedman. Física Universitaria Volumen 1 11ª Edición Pearson Educación, México, Raymond A. Serway Física I Tomo I 5ª Edición Editorial Mc Graw Hill Interamericana Francis W. Sears Mark W. Zemansky Hugh D. Young Física Universitaria 6º Ed Editorial Addison-Wesley. Iberoamerica USA Robert Resnick David Halliday Kennet S. Krane Física - Volumen I. Cia Editora Continental S.A. De N. México Paul A. Tippens Física - Volumen I de. Reverté Barcelona Gustavo A. Riart O. Para pensar en Ciencias Físicas. Ed Rubén Zarate Rojas Ejercitario Ed Página 53