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Facultad de Ingeniería Civil SÍLABO ASIGNATURA I. FÍSICA I CÓDIGO: 3A0039 DATOS GENERALES 1.0. 1.1. 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 II. : Escuela Profesional Departamento Académico Semestre Académico Ciclo Créditos Condición Horas Semanales Pre -requisito Profesores responsables : : : : : : : : : Ingeniería Civil Ingeniería Civil Ciclo vacacional SEGUNDO 06 Obligatorio Teoría: 05 Práctica: 02 Cálculo Diferencial e Integral I Lic. Mauro Erasmo Romero Contreras SUMILLA Física, es un curso básico, experimental y de mediciones cuantitativas. El propósito del curso es brindar al estudiante los conceptos y principios básicos de la Física y sus aplicaciones en el mundo real, para que se pueda desarrollar en las áreas científica y tecnológicas. Comprende: Medición, unidades y vectores.- Cinemática.- Estática.Dinámica.- Trabajo y energía.- Impulso y Cantidad de Movimiento.- Sólidos rígidos en rotación.- Movimiento armónico simple. III. OBJETIVOS OBJETIVOS GENERALES 1. 2. 3. 4. 5. Expresar los hechos físicos mediante vectores. Reconocer las clases de movimientos. Resolver problemas aplicando la Segunda ley de Newton. Estudiar la conservación de la energía. Conocer la importancia del movimiento armónico simple. OBJETIVOS ESPECIFICOS 1. 2. 3. 4. 5. Representar por medio de vectores las fuerzas que actúan sobre un cuerpo. Conocer las condiciones de equilibrio de una partícula y de un cuerpo rígido. Diferenciar los diversos tipos de movimiento según su trayectoria y velocidad. Aplicar la Segunda ley de Newton en la solución de problemas propuestos. Aplicar los conocimientos de trabajo y energía en la solución de problemas propuestos. 6. Aplicar el Teorema de trabajo y Energía en la solución de problemas propuestos. 7. Resolver problemas de movimiento armónico simple. 1 de 6 IV. PROGRAMACIÓN DE LOS CONTENIDOS UNIDAD I: MEDICION, UNIDADES Y VECTORES. PRIMERA SEMANA Primera Sesión: Mediciones.- Cantidades fundamentales, unidades: Sistema Internacional (S.I.), Sistema C.G.S., Sistema técnico y Sistema Ingles. Segunda Sesión: Análisis Dimensional. Aplicaciones. Tercera Sesión: Escalares y vectores.- Vector unitario, vectores iguales, vectores opuestos, vector posición.- Adición de vectores: Gráfica y analíticamente. Ejercicios. Cuarta Sesión: Componentes rectangulares de un vector en el plano y en el espacio.- Adición de vectores en el plano y en el espacio. Ejercicios. Quina Sesión Primera Practica de Laboratorio: Grafica y Análisis de Funciones. SEGUNDA SEMANA Primera Sesión: Producto escalar, propiedades.- Aplicaciones Segunda Sesión: Producto vectorial, propiedades.- Aplicaciones. UNIDAD II: CINEMATICA. Tercera Sesión: Movimiento en una dimensión: Desplazamiento, velocidad promedio, velocidad instantánea.- Representación vectorial de velocidad.- Gráficos de desplazamiento y velocidad. Aplicaciones. Cuarta Sesión: Aceleración promedio, aceleración instantánea.- Movimiento rectilíneo uniforme. Movimiento uniformemente acelerado, ecuaciones, gráficos: del desplazamiento, de la velocidad y de la aceleración. Quinta Sesión: Primera Práctica Calificada TERCERA SEMANA Primera Sesión: 2 de 6 Movimiento vertical, ecuaciones, interpretación gráfica del desplazamiento, de la velocidad y aceleración.- Aplicaciones. Segunda Sesión: Movimiento en dos dimensiones con aceleración constante: movimiento de un proyectil.Movimiento circular uniforme. Aplicaciones. Tercera Sesión: Movimiento circular uniformemente variado, ecuaciones, desplazamiento, de la velocidad y aceleración.- Aplicaciones interpretación gráfica del Cuarta Sesión: Concepto de partícula y cuerpo rígido.- Composición de fuerzas concurrentes.- Torque de una fuerza.- Torque de varias fuerzas concurrentes.- Composición de las fuerzas aplicadas a un cuerpo rígido.- Composición de las fuerzas coplanares.- Composición de las fuerzas paralelas. Quinta Sesión: SEGUNDA PRÁCTICA DE LABORATORIO: Propagación del error. CUARTA SEMANA Primera Sesión: Centro de gravedad, centro de masa.- Centro de masa de objetos de forma geométrica compuestas. Ejercicios de aplicación. Segunda Sesión: Centro de masa de varillas compuestas en el espacio.- Centro de masa de objetos sólidos.Ejercicios de aplicación. Tercera Sesión: Estática.- Estudio de las fuerzas en equilibrio.- Condiciones de equilibrio de una partícula. Condiciones de equilibrio de un cuerpo rígido.- Problemas de aplicación. Cuarta Sesión: Quinta sesión: EXAMEN PARCIAL UNIDAD III: Dinámica QUINTA SEMANA Primera Sesión: Primera ley de Newton: Ley de inercia.- Fuerza, masa y segunda ley de Newton.- La fuerza debida a la gravedad: el peso.- Unidades de fuerza.- Tercera ley de Newton. Ejercicios. Segunda Sesión: Fuerza tangencial y Normal.- Fuerza centrípeta.- Problemas de aplicación 3 de 6 Tercera Sesión: Fricción: Fuerza de fricción estática. Fuerza de fricción cinética.- Fuerza ficticia.- Problemas de aplicación. UNIDAD IV: Trabajo y Energía Cuarta Sesión: Trabajo y energía cinética: Movimiento en una dimensión con fuerza constante.- Trabajo realizado por una fuerza variable. Ejercicios. Quinta Sesión: TERCERA PRÁCTICA DE LABORATORIO: Movimiento rectilíneo uniforme. Movimiento rectilíneo uniformemente variado. SEXTA SEMANA Primera Sesión: Trabajo y energía en sistemas de partículas: Energía potencial y equilibrio en una dimensión.Conservación de la energía.- Teorema generalizado del trabajo y energía.- Potencia. Segunda Sesión: Cantidad de movimiento.- Conservación de la cantidad de movimiento. Aplicaciones Tercera Sesión: Choque.- Impulso y promedio temporal de una fuerza. Aplicaciones. Cuarta Sesión: Rotación: Velocidad angular y aceleración angular.-Momento de una fuerza y momento de inercia.- Energía cinética de rotación. Quinta Sesión: Segunda Práctica Calificada SEPTIMA SEMANA: Primera Sesión: Calculo de momento de inercia.- Momento angular.- Cuerpos rodantes. Ejercicios. Segunda Sesión: Movimiento Armónico Simple: masa unida a un muelle.- Movimiento Armónico Simple y Movimiento circular.- Energía del movimiento armónico simple.- Objeto colgado de un muelle vertical.- Ejercicios. Tercera Sesión: Aplicaciones del movimiento armónico simple: Péndulo simple.- Péndulo compuesto.- Péndulo de torsión. Ejercicios. Cuarta Sesión: Quinta sesión: CUARTA PRÁCTICA DE LABORATORIO: Centro de gravedad. OCTAVA SEMANA 4 de 6 Primera Sesión: Segunda Sesión: Tercera Sesión: Cuarta Sesión: Quinta Sesión: Examen Final V. METODOLOGIA Los métodos a utilizarse serán de Laboratorio, el método experimental. VI. inducción y deducción. En las prácticas de EQUIPOS Y MATERIALES Equipo: Proyector, ecran. Materiales: Separatas, transparencias, plumones para pizarra acrílica. VII EVALUACION SISTEMA DE EVALUACIÓN: PF 3EP 3EF 4 PP 10 Donde: PF = Promedio Final, EP = Examen Parcial, EF = Examen Final, PP = Promedio de Prácticas calificadas VIII. FUENTES DE INFORMACIÓN [1] Alonso – Finn, FÍSICA Vol. I MECANICA,FEISA México ,Febrero 1971 [2] Sears - Zemansky , FISICA GENERAL, AGUILAR 5ta. Edición, Madrid 1971 [3] Alvarenga Beatriz, FISICA GENERAL, [4] MCKELVEY John P, GROTCH HOWARD, FISICA PARA CIENCIAS E INGENIERIA, HARLA 1era.Edición, México 198 [5] Halliday – Resnick , FISICA, [6] Wilson, Jerry D. FISICA CON APLICACIONES, Mc GRAW-HILL, 2da. Edición México 1992. [7] Halliday – Resnick , FUNDAMENTO DE FISICA, CECSA Versión Ampliada, 2da.Edición 1986, México Abril 1993 HARLA México 1983 C.E.C.S.A, Barcelona 1975 5 de 6 [8] Orear, Jay, FISICA, LIMUSA 1era. Edición, México 1990. [9] TIPPENS, OAUL E., FISICA CONCEPTOS Y APLICACIONES, McGRAW-HILL 3ra. Edi, México marzo ´91. [10] HAZEN – PIDD, FISICA, Editorial NORMA, Colombia 1969 [11] Feynman, FISICA, F.E.I.S.A. E.U.A. 1971 [12] PINZON, ALVARO, FISICA I, Conceptos Fundamentales y su Aplicación, HARLA Edición revisada México 1977 [13] GINTEL JERZY, ROJO ONOFRE, FISICA BASICA, McGRAW– HILL, México 1973. [14] FISHBANE, PAUL M. FISICA PARA CIENCIAS E INGENIERIA, PRINTICE HALL Hispanoamericano, Volumen I -II S.A. _______________________________ JEFE DEPARTAMENTO ACADÉMICO __________________________ DIRECTOR DE ESCUELA 6 de 6