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Facultad de Ingeniería Civil "Año de la Consolidación del Mar de Grau" SÍLABO ASIGNATURA: I. II. II. FÍSICA I CODIGO: 3A0039 DATOS GENERALES 1.0. 1.1. 1.2 Escuela Profesional Departamento Académico Semestre Académico 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 Ciclo Créditos Condición Horas Semanales Pre -requisito Profesores responsables : Ingeniería Civil : Ingeniería Civil : 2016-I 2016-II : SEGUNDO : 06 : Obligatorio : Teoría: 05 Práctica: 02 : Cálculo Diferencial e Integral I : Ing. Mishti Infantes, Juan Walter Lic. Romero Contreras, Mauro Lic. Conislla Contreras, Iván SUMILLA El curso corresponde al área de formación científica básica, es de naturaleza teórico – práctico – experimental, de carácter obligatorio, tiene como propósito desarrollar las capacidades de observación, habilidades, destrezas, actitudes y razonamiento científico que le permitan interpretar y aplicar en la carrera de ingeniería civil las leyes, principios y fundamentos de la Física. Su contenido comprende seis unidades didácticas: I. Medición y vectores II. Estática III. Cinemática IV. Dinámica V. Trabajo y Energía VI. Movimiento armónico simple. 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. 6. 7. 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. Aplicar el Teorema de trabajo y Energía en la solución de problemas propuestos. Resolver problemas de movimiento armónico simple. IV. PROGRAMACIÓN DE LOS CONTENIDOS UNIDAD I: MEDICION Y VECTORES. PRIMERA SEMANA Primera Sesión Mediciones.- Cantidades fundamentales, unidades: Sistema Internacional (S.I.), Sistema C.G.S., Sistema técnico y Sistema Ingles. Análisis Dimensional. Fuente: Alonso, Marcelo- Finn, Edward J. FÍSICA, Vol. I: Mecánica. FONDO EDUCATIVO INTERAMERICANO, S.A., México, 1970. pp.15-20 Lectura: Medición e incertidumbre Fuente: Giancoli, Douglas C. FISICA, Tercera Edición. PRENTICE-HALL HISPANOAMERICANA, S.A. México, 1994. pp. 7-9 Segunda Sesión 1 de 6 Facultad de Ingeniería Civil "Año de la Consolidación del Mar de Grau" SÍLABO ASIGNATURA: FÍSICA I CODIGO: 3A0039 Práctica dirigida: Unidades y Análisis DimensionalFuente: Fishbane, Paul M- Gasiorowics, Stephen - Thorton, Stephen T.. FISICA, Para ciencias e ingeniería, Vol. I. PRENTICE-HALL HISPANOAMERICANA, S.A. México, 1994. pp. 16- 18 Lectura: Dimensiones de las magnitudes físicas. Fuente: Tipler, Paul A. Física, Tercera edición. EDITORIAL RIVERTE, S.A. España, 1995.pp.5- 6 PRACTICA DE LABORATORIO: Inscripción en el Laboratorio de Física. SEGUNDA SEMANA Primera Sesión: Escalares y vectores.- Vector unitario, vectores iguales, vectores opuestos, vector posición.- Adición de vectores: Gráfica y analítica.- Componentes rectangulares de un vector en el plano y en el espacio.Adición de vectores en el plano y en el espacio. Producto escalar, propiedades.- Producto vectorial, propiedades.- Aplicaciones. Fuente: Alonso, Marcelo- Finn, Edward J. FÍSICA, Vol. I: Mecánica. FONDO EDUCATIVO INTERAMERICANO, S.A. México, 1970. pp.32- 45 Lectura: Suma de vectores, métodos gráficos. Fuente: Giancoli, Douglas C. FISICA, Tercera Edición. PRENTICE-HALL HISPANOAMERICANA, S.A. México, 1994. pp. 47- 50 Segunda Sesión: Practica dirigida: Suma y resta de vectores; Producto escalar y vectorial Fuente: Alonso, Marcelo- Finn, Edward J. FÍSICA, Vol. I: Mecánica. FONDO EDUCATIVO INTERAMERICANO, S.A. México, 1970. pp. 54- 55 Lectura: Suma y resta de vectores. Fuente: Mckelvey, John P.-Grotch, Howard. Física para ciencias e ingeniería. HARLA S.A. México,1980, pp. 21 Lectura: Representación vectorial de una superficie. Fuente: Alonso, Marcelo- Finn, Edward J. FÍSICA, Vol. I: Mecánica. FONDO EDUCATIVO INTERAMERICANO, S.A. México, 1970. pp. 51- 53 PRIMERA PRACTICA DE LABORATORIO: Gráfica y análisis de funciones. UNIDAD II ESTATICA TERCERA SEMANA Primera 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 cooplanares.- Composición de las fuerzas paralelas. Centro de gravedad, centro de masa.- Centro de masa de objetos de forma geométrica compuestas.Centro de masa de varillas compuestas en el espacio.- Centro de masa de objetos sólidos.- Ejercicios de aplicación Fuente: Alonso Marcelo–Finn, Edward J. Física, Vol. I: Mecánica. FONDO EDUCATIVO INTERAMERICANO, S.A. México. 1970. pp. 59-68; 75 – 78. Mckelvey, John P.-Grotch, Howard. Física para ciencias e ingeniería. HARLA S.A. México,1980, pp. 140-144 Lectura: Diagrama de cuerpo libre Wilson Jerry D. Física con aplicaciones. McGRAW-HILL, México, 1992. pp. 48 - 58 Segunda Sesión: Práctica dirigida: Centro de gravedad de objetos geométricos planos, varillas en el espacio y sólidos. Fuente: Mckelvey, John P.-Grotch, Howard. Física para ciencias e ingeniería. HARLA S.A. México,1980, pp. 158-159. SEGUNDA PRACTICA DE LABORATORIO: Propagación del error CUARTA SEMANA Primera Sesión: Estática; estudio de las fuerzas en equilibrio.- Condiciones de equilibrio.- Equilibrio de un cuerpo rígido.Problemas de aplicación. Fuente: Giancoli, Douglas C. FISICA, Tercera Edición. PRENTICE-HALL HISPANOAMERICANA, S.A. México, 1994. pp. 231-239 2 de 6 Facultad de Ingeniería Civil "Año de la Consolidación del Mar de Grau" SÍLABO ASIGNATURA: FÍSICA I CODIGO: 3A0039 Alonso, Marcelo- Finn, Edward J. FÍSICA, Vol. I: Mecánica. FONDO EDUCATIVO INTERAMERICANO, S.A. México, 1970. pp. 72-81 Lectura: Estabilidad del equilibrio. Fuente: Tipler, Paul A. Física, Tercera edición. EDITORIAL RIVERTE, S.A. España, 1995. pp. 285-287 Segunda Sesión: PRACTICA DIRIGIDA:. Aplicaciones de la Primera y segunda condición de equilibrio. TERCERA PRACTICA DE LABORATORIO: Centro de gravedad PRIMERA PRÁCTICA CALIFICADA UNIDAD II: Cinemática QUINTA SEMANA Primera Sesión: Movimiento en una dimensión: Desplazamiento, velocidad promedio, velocidad instantánea.Representación vectorial de velocidad.- Gráficos de desplazamiento y velocidad.- Aceleración promedio, aceleración instantánea.- Movimiento rectilíneo uniforme.- Movimiento uniformemente acelerado, ecuaciones, gráficos: del desplazamiento, de la velocidad y de la aceleración.- Movimiento vertical, ecuaciones, interpretación gráfica del desplazamiento, de la velocidad y aceleración.Aplicaciones. Fuente: Alonso, Marcelo- Finn, Edward J. FÍSICA, Vol. I: Mecánica. FONDO EDUCATIVO INTERAMERICANO, S.A. México, 1970. pp. 86-95. Lectura: Cálculo diferencial. Segunda Sesión: Práctica dirigida: Movimiento rectilíneo uniforme y uniformemente variado. Fuente: Alonso, Marcelo- Finn, Edward J. FÍSICA, Vol. I: Mecánica. FONDO EDUCATIVO INTERAMERICANO, S.A. México, 1970. pp. 89- 95 Fuente: Alonso, Marcelo- Finn, Edward J. FÍSICA, Vol. I: Mecánica. FONDO EDUCATIVO INTERAMERICANO, S.A. México, 1970. pp. 113-115 SEXTA SEMANA Primera Sesión: Movimiento en dos dimensiones con aceleración constante: movimiento de proyectiles.- Movimiento circular uniforme y uniformemente variado, ecuaciones, interpretación gráfica del desplazamiento, de la velocidad y aceleración.- Aplicaciones. Fuente: Alonso, Marcelo- Finn, Edward J. FÍSICA, Vol. I: Mecánica. FONDO EDUCATIVO INTERAMERICANO, S.A. México, 1970. pp. 100-111 Segunda Sesión: Práctica dirigida: Movimiento de proyectiles.- Movimiento circular: CUARTA PRÁCTICA DE LABORATORIO: Movimiento rectilíneo uniforme UNIDAD III: Dinámica SEPTIMA 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.- Fuerza tangencial y Normal.- Fuerza centrípeta.- Problemas de aplicación Fuente: Tipler, Paul A.Física,Tercera edición.EDITORIAL RIVERTE,S.A. España,1995.pp. 77-78 Segunda Sesión: PRACTICA DIRIGIDA: Aplicaciones de las leyes de Newton. Fuente: Tipler, Paul A.Física,Tercera edición.EDITORIAL RIVERTE,S.A. España,1995.pp. 101-106 OCTAVA SEMANA EXAMEN PARCIAL NOVENA SEMANA Primera Sesión: 3 de 6 Facultad de Ingeniería Civil "Año de la Consolidación del Mar de Grau" SÍLABO ASIGNATURA: FÍSICA I CODIGO: 3A0039 Fricción: Fuerza de fricción estática, fuerza de fricción cinética .- Fuerza ficticia.- Problemas de aplicación. Fuente: Tipler, Paul A.Física,Tercera edición.EDITORIAL RIVERTE,S.A. España,1995.pp. 107-124 Segunda Sesión: PRACTICA DIRIGIDA: Fuerza de rozamiento. Fuente: Tipler, Paul A.Física,Tercera edición.EDITORIAL RIVERTE,S.A. España,1995.pp. 129-134 QUINTA PRÁCTICA DE LABORATORIO: Movimiento rectilíneo uniformemente variado UNIDAD IV: Trabajo y Energía DECIMA SEMANA Primera Sesión: Trabajo y energía cinética: Movimiento en una dimensión con fuerza constante.- Trabajo realizado por una fuerza Variable.- 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. Fuente:Tipler, Paul A. Física, Tercera edición. EDITORIAL RIVERTE, S.A. España, 1995. pp. 135-170 Segunda Sesión: PRACTICA DIRIGIDA: Aplicaciones de trabajo y energía. Tipler, Paul A. Física, Tercera edición. EDITORIAL RIVERTE, S.A. España, 1995. pp. 174-181 SEGUNDA PRÁCTICA CALIFICADA DECIMA PRIMERA SEMANA Primera Sesión: Cantidad de movimiento.- Conservación de la cantidad de movimiento.- Choque.- Impulso y promedio temporal de una fuerza. Fuente: Tipler, Paul A. Física, Tercera edición. EDITORIAL RIVERTE, S.A. España, 1995. pp. 190-212 Segunda Sesión: PRACTICA DIRIGIDA: Cantidad DE movimiento, choque e Impulso DECIMA SEGUNDA SEMANA Primera Sesión: Rotación: Velocidad angular y aceleración angular.-Momento de una fuerza y momento de inercia.Energía cinética de rotación.- Calculo de momento de inercia.- Momento angular.- Cuerpos rodantes. Fuente: Tipler, Paul A. Física, Tercera edición. EDITORIAL RIVERTE, S.A. España, 1995. pp. 228-254 Segunda Sesión: PRACTICA DIRIGIDA: Rotación. Momento de inercia. Tipler, Paul A. Física, Tercera edición. EDITORIAL RIVERTE, S.A. España, 1995. pp. 266-274 UNIDAD V: Movimiento Armónico Simple DECIMA TERCERA SEMANA: Primera 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.Fuente: Tipler, Paul A, Física, Tercera Edición, Editorial Reverté, S.A. España, 1995. pp. 368 – 381; 403 – 407. Segunda Sesión: Practica Dirigida: Movimiento Armónico Simple. Fuente: Tipler, Paul A, Física, Tercera Edición, Editorial Reverté, S.A. España, 1995. pp. 368 – 381; 403 – 407. SEXTA PRACTICA DE LABORATORIO: Constante elástica de un resorte DECIMA CUARTA SEMANA: Primera Sesión: Aplicaciones del movimiento armónico simple: Péndulo simple.- Péndulo compuesto.- Péndulo de torsión. Fuente: Tipler, Paul A, Física, Tercera Edición, Editorial Reverté, S.A. España, 1995. pp. Segunda Sesión: 4 de 6 Facultad de Ingeniería Civil "Año de la Consolidación del Mar de Grau" SÍLABO ASIGNATURA: FÍSICA I CODIGO: 3A0039 Practica dirigida sobre las aplicaciones del movimiento armónico simple. Fuente: Tipler, Paul A, Física, Tercera Edición, Editorial Reverté, S.A. España, 1995. pp. DECIMA QUINTA SEMANA: EXAMEN FINAL DECIMA SEXTA SEMANA: EXAMEN SUSTITUTORIO DECIMA SEPTIMA SEMANA: EXAMEN DE APLAZADOS V. VI. VII METODOLOGIA Los métodos a utilizarse serán el análisis y síntesis, asimismo Inducción, Deducción. En las prácticas de Laboratorio el método experimental EQUIPOS Y MATERIALES Equipo: Proyector, ecran. Materiales: Separatas, transparencias, plumones para pizarra acrílica. EVALUACION SISTEMA DE EVALUACIÓN: PF SES-5 3EP 4 EF nPP 7n Donde: PF = Promedio Final, EP = Examen Parcial, EF = Examen Final, PP = Promedio de Practica, n Numero total de practicas, PR = Practica rendida VIII. FUENTE DE INFORMACIÓN O BIBLIOGRAFIA AUTOR TITULO EDITORIAL Alonso – Finn FÍSICA Vol. I MECANICA FEISA México Febrero 1971 Sears - Zemansky FISICA GENERAL AGUILAR 5ta. Edición Madrid 1971 Alvarenga, Beatriz FISICA GENERAL HARLA México 1983 MCKELVEY, John P. CROTCH, HOWARD FISICA PARA CIENCIAS E INGENIERIA HARLA 1era.Edición México 198 Halliday – Resnick FISICA Wilson, Jerry D. FISICA CON APLICACIONES C.E.C.S.A. Barcelona 1975 Mc GRAW-HILL 2da. Edición México 1992. Halliday – Resnick FUNDAMENTO DE FISICA CECSA Versión Ampliada 2da.Edición 1986 México Abril 1993 Orear, Jay FISICA LIMUSA 1era. Edición México 1990. TIPPENS, OAUL E. FISICA CONCEPTOS Y APLICACIONES McGRAW-HILL 3ra. Edi. México marzo ´91 5 de 6 = Facultad de Ingeniería Civil "Año de la Consolidación del Mar de Grau" SÍLABO ASIGNATURA: FÍSICA I CODIGO: 3A0039 HAZEN – PIDD FISICA Editorial NORMA Colombia 1969 Feynman FISICA F.E.I.S.A. E.U.A. 1971 PINZON, ALVARO FISICA I. HARLA Conceptos Fundamentales y Edición revisada su AplicaciónMéxico 1977 GINTEL, JERZY ROJO, ONOFRE FISICA BASICA McGRAW– HILL México 1973 FISHBANE, PAUL M. FISICA PARA CIENCIAS E INGENIERIA PRINTICE HALL Hispanoamericano Volumen I -II S.A. FISICA PEARSON- EDUCACION EDICION 2003 WILSON JERRY, BUFFA 6 de 6