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SÍLABO DEL CURSO
FÍSICA 1
I.
DATOS GENERALES
1.1.
1.2.
1.3.
1.4.
1.5.
1.6.
1.7.
1.8
Facultad
Carrera Profesional
Departamento
Tipo de curso
Requisito
Ciclo de Estudios
Duración del curso
Inicio
Término
Extensión Horaria
1.9 Créditos
1.10 Periodo lectivo
1.11 Docentes
Francisco Javier Rodas Díaz
Julio César Idrogo Córdova
Azucena Rivasplata Paz
II.
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Ingeniería.
Ingeniería Industrial y Arquitectura.
Ciencias
Obligatorio
Matemática 1
II
18 semanas
19 de Marzo del 2007
21 de Julio del 2007
6 horas semanales
2 h Teoría, 2h Problemas, 2h Laboratorio.
04 créditos
2007 - I
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FUNDAMENTACIÓN
Física 1 es una asignatura básica cuya finalidad es proporcionar al estudiante una presentación clara
y lógica de los conceptos y principios básicos de la mecánica, reforzando la comprensión de estos
conceptos mediante la discusión de aplicaciones a la técnica, la simulación de sistemas físicos en la
computadora y la ejecución prácticas de laboratorio con modernos sensores e interfases, que
formarán parte del entorno en el que se desenvolverá el futuro profesional. Dicho entorno requiere
que el estudiante tenga una visión comprensiva de los fundamentos de los equipos usados en el
proceso productivo y la habilidad de analizar, plantear y resolver problemas referentes a la
cinemática, la dinámica, el trabajo y la energía de sistemas mecánicos.
III.
COMPETENCIA DEL CURSO
Al concluir el curso. El alumno será capaz de manejar los conceptos, fundamentos, principios y
leyes de la mecánica, aplicando estratégicamente los procedimientos derivados de dichos
conceptos, con el fin de analizar y resolver problemas que se presente en el futuro, reconociendo la
validez o inconsistencia de los modelos matemáticos empleados en el cálculo de magnitudes útiles;
así mismo, tendrán la habilidad de aprender nuevas nociones, buscar información adicional y
trabajar en equipo.
1
IV.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS DEL CURSO
El estudiante será capaz de:
1. Calcular magnitudes físicas a partir de mediciones directas y evaluarán su correspondiente
incertidumbre.
2. Resolver los problemas relacionados con el MRU. MRUV, Movimiento de proyectiles y el
Movimiento circular en forma grafica o analítica.
3. Resolver problemas relacionados con la dinámica de sistemas físicos de masa constante.
4. Resolver problemas de evaluación de potencia concernientes a sistemas conservativos y no
conservativos.
V.
CONTENIDOS CONCEPTUALES ORGANIZADOS EN UNIDADES TEMÁTICAS
UNIDAD 1: FÍSICA Y LA MEDICIÓN
Duración: 4 semanas
• Sistemas de unidades, Notación científica.
• Ecuaciones dimensiónales.
• Medición e incertidumbre.
UNIDAD 2: CINEMÁTICA
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Duración: 4 semanas
Conceptos básicos de cinemática.
Cálculo de parámetros y magnitudes cinemáticas
Vectores y su aplicación a la cinemática.
Movimiento en dos dimensiones.
Movimiento circular.
UNIDAD 3: LEYES DE NEWTON
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Duración: 3 semanas
Primera, segunda y tercera ley de Newton.
Diagrama de cuerpo libre.
Aplicación de las leyes de Newton.
Fuerzas de arrastre y ficticias.
UNIDAD 4: TRABAJO, ENERGÍA Y CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA
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VI.
Duración: 4 semanas
Trabajo de una fuerza constante y variable.
Trabajo y energía cinética. Potencia.
Energía potencial y fuerzas conservativas.
Fuerzas no conservativas y el teorema del trabajo y la energía.
CONTENIDOS PROCEDIMENTALES
UNIDAD 1: FÍSICA Y LA MEDICIÓN
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•
•
Trabajar Con unidades SI, haciendo conversiones de unidades.
Analizar dimensionalmente una magnitud física.
Medir y expresar el valor medio y la incertidumbre de una medida directa.
Calcular magnitudes físicas a partir de mediciones directas y evaluar su incertidumbre.
UNIDAD 2: CINEMÁTICA
•
•
Resolver problemas del MRU.
Resolver problemas del MRUV.
2
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•
•
Analizar diagramas (X vs t) y (V vs t).
Utilizar correctamente los vectores en la representación de magnitudes físicas vectoriales y en la
solución de problemas.
Resolver problemas referentes al movimiento de proyectiles.
Resolver problemas referentes al movimiento circular.
UNIDAD 3: LEYES DE NEWTON
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•
Construir el diagrama de cuerpo libre de un sistema físico.
Aplicar las leyes de Newton de forma sistemática en la resolución de problemas dinámicos sencillos.
Analizar y resolver sistemas con rozamiento.
Analizar y resolver sistemas acelerados haciendo uso de fuerzas ficticias.
UNIDAD 4: TRABAJO, ENERGÍA Y CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA
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VII.
CONTENIDOS ACTITUDINALES
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VIII.
Responsabilidad.
Orden y limpieza.
Interés por aprender.
Interés por mejorar sus habilidades.
Disposición al trabajo en equipo.
Disposición de búsqueda de información adicional.
Pensamiento reflexivo y disposición para analizar críticamente un problema.
Disposición a integrar los conocimientos adquiridos.
METODOLOGÍA GENERAL DEL CURSO.
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IX.
En un sistema físico, calcular el trabajo de una fuerza.
Evaluar la potencia de un sistema físico.
Resolver problemas relacionados con sistemas conservativos aplicando el principio de conservación
de la energía.
Resolver problemas relacionados con sistemas no conservativos aplicando el teorema del trabajo –
energía.
Para el logro de los objetivos, el curso se desarrollará aplicando metodología activa. Bajo esta
perspectiva el alumno es el protagonista principal de su aprendizaje y el profesor el facilitador.
Se desarrollarán dinámicas de grupos cooperativos.
Rally, integrado por grupos heterogéneos.
Aprendizaje basado en problemas.
Desarrollo de prácticas de laboratorio.
Retroalimentación constante durante todas las actividades.
PROGRAMACIÓN
Unidad
SEM
Unidad 1:
Física y la medición
1
2
3
4
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Temas
Sistemas de unidades.
El sistema de Internacional de unidades.
Notación científica y cifras significativas.
Organización de grupos de laboratorio.
Ecuación dimensional de una magnitud física.
Principio de homogeneidad.
Práctica de laboratorio Nº 1
Medición e incertidumbre.
Calculo de las Incertidumbre de las medidas directas.
Calculo de las Incertidumbre de las medidas indirectas.
Seminario de problemas.
Presentación de informe y sustentación de la práctica de laboratorio Nº 1
Examen de unidad (T1).
Práctica de laboratorio Nº 2
3
Unidad 2.
Cinemática
Unidad 3.
Leyes de Newton
Unidad 4.
Trabajo, energía y
conservación de la
energía
FUENTES BIBLIOGRÁFICAS: [1] CAPÍTULOS:21 y 25; [2] CAPÍTULOS: 23, 24, 25, 26;
[3] CAPITULOS: 18, 19, 20 y 21
• Desplazamiento, velocidad promedio, velocidad instantánea.
• aceleración promedio y aceleración instantánea.
5
• Cálculo de parámetros y magnitudes cinemáticas
• Presentación de informe y sustentación de la práctica de laboratorio Nº 2
• Vector desplazamiento.
• Operación con vectores
6
• Vectores unitarios y multiplicación de vectores
• Practica de laboratorio Nº 3
• Movimiento en dos y tres dimensiones.
• Movimiento de proyectiles y movimiento circular.
7
• Seminario de problemas.
• Presentación de informe y sustentación de la práctica de laboratorio Nº 3
• Examen de unidad (T2).
8
• Práctica de laboratorio Nº 4
FUENTES BIBLIOGRÁFICAS: [1] CAPÍTULO: 24; [2] CAPÍTULOS: 27 y 28;
[3] CAPITULOS: 22 y 23.
EXAMEN PARCIAL
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• Presentación de informe y sustentación de la práctica de laboratorio Nº 4
• Primera, segunda y tercera ley de Newton.
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• Diagrama de cuerpo libre.
• Práctica de laboratorio Nº 5
• Aplicación de las leyes de Newton.
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• Fuerzas de arrastre, fuerzas ficticias
• Presentación de informe y sustentación de la Práctica de laboratorio Nº 5
• Seminario de problemas.
12
• Práctica de laboratorio Nº 6.
12
• Examen de unidad (T3).
FUENTES BIBLIOGRÁFICAS: [1] CAPITULOS: 22, 24 ,25 y 26 15; [2] CAPITULOS: 29, 30, 31
y 32; [3] CAPITULOS: 24, 25, 26 y 27.
• Trabajo realizado por una fuerza constante y variable.
• Energía potencial almacenada en un resorte y relación entre las fuerzas
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conservativas y la energía potencial.
• Presentación de informe y sustentación de la Práctica de laboratorio Nº 6
• Trabajo y energía cinética, potencia.
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• Fuerzas conservativas, conservación de la energía.
• Práctica de laboratorio Nº 7
• Fuerzas no conservativas y el teorema del trabajo y la energía.
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• Seminario de problemas.
• Presentación de informe y sustentación de la Práctica de laboratorio Nº 7
• Examen de unidad (T4).
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• Presentación de portafolio de actividades (T5)
• Presentación y sustentación del proyecto final de síntesis (T5).
FUENTES BIBLIOGRÁFICAS: [1] CAPÍTULOS: 27 y 29; [2] CAPITULOS: 33 y 34;
[3] CAPITULOS: 28 y 29.
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EXAMEN FINAL
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EVALUACIÓN SUSTITUTORIA
X. SISTEMA DE EVALUACIÓN
Es obligatoria la asistencia a las clases teóricas y prácticas programadas (70%). El alumno que no
cumpla con este requisito quedará inhabilitado en el curso.
El alumno que no esté presente al llamado de lista será considerado ausente. El cómputo de la
asistencia se realiza desde el primer día de clases.
El sistema de evaluación mide el logro de determinados objetivos (contenidos), para lo cual contempla
dos tipos de prueba: exámenes parciales y evaluación continua. Los parciales son dos y evalúan los
contenidos conceptuales del curso. Se toman en la novena semana de clases (del 14 al 19 de mayo) y
en la decimoséptima semana (del 9 al 14 de julio).
4
La nota final de la evaluación continua será el promedio de 5 notas (T). No es posible la recuperación
de ninguna nota parcial de la evaluación continua, bajo ningún concepto. El cálculo de la nota final de
evaluación continua es un promedio ponderado de las cinco evaluaciones y equivale al 60% de la nota
final del curso.
El peso de cada T es:
EVALUACIÓN
T1
T2
T3
T4
T5
TOTAL
PESO (%)
10
15
20
25
30
100%
ESCALA VIGESIMAL
1,2
1,8
2,4
3,0
3,6
12
Los pesos ponderados de las clases de evaluación son los siguientes:
EVALUACIÓN
PARCIAL
CONTINUA
FINAL
TOTAL
PESO (%)
20
60
20
100%
ESCALA VIGESIMAL
4
12
4
20
La evaluación sustitutoria evalúa toda la temática desarrollada en el semestre y se rinde la semana
consecutiva al término de los exámenes finales (del 16 al 21 de julio) y su nota reemplazará,
necesariamente, a la nota de un Examen (Parcial o Final) o a la nota de un T (Evaluación Continua), de
tal manera que el resultado final sea favorable al alumno.
El cronograma de la evaluación continua del curso es el siguiente:
T
T1
T2
T3
T4
T5
Descripción
Examen de unidad 1
Examen de unidad 2
Examen de unidad 3
Examen de unidad 4
Participación, laboratorio, portafolio y proyecto.
Semana
4
8
12
16
1-16
A cada unidad didáctica le corresponderá una nota que será el resultado del examen de unidad dando
lugar a las notas T1, T2, T3, T4 respectivamente.
Los alumnos además serán evaluados en las prácticas de laboratorios (la no asistencia a una actividad
implicará la evaluación de 0).
Las prácticas de laboratorio, la participación en clase, la presentación individual del portafolio y el
proyecto final de síntesis dan origen a la nota T5. El portafolio del curso, contendrá: resúmenes de los
temas desarrollados a lo largo del curso, materiales de investigación, cuestionarios desarrollados,
exámenes completamente corregidos, informes de prácticas de laboratorio evaluados con correcciones
comentadas y el informe del proyecto final de síntesis. La nota T5 resulta de la siguiente fórmula:
T5 = 0,4(nota de laboratorio)+ 0,2(nota de participación)+ 0,2(nota de portafolio)+ 0,2(nota de proyecto)
XI. BIBLIOGRAFÍA OBLIGATORIA
N
CÓDIGO
AUTOR
Alonso, Marcelo.
1 531 A42 2000
Finn, Edward
2 530 S42 200 2
Serway, Raymond
3
530 T58 2005 2
TITULO
Física
Física, tomo 2
Tipler, Paul.
Física, tomo 2
5
BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA
N
1
2
CÓDIGO
530.8 G48
530 H469
AUTOR
Gil – Rodríguez.
Hewitt.
TITULO
Física recreativa.
Física conceptual.
3
530 S12 2
Maiztegui – Sabato.
Introducción a la Física.
4
530 M776 2
Moore.
Física.
5
530 S32
Sears – Zemansky.
Física Universitaria.
6
530.074 W22
Walter.
Física recreativa.
7
530 W57
Wilson – Bufa.
Física.
PAGINAS WEB:
http://www.edu.aytolacoruna.es/aula/fisica/fisicaInteractiva/Fisica_interactiva.htm
http://pegasus.udea.edu.co/~dbetan/tesis/.html
http://pegasus.udea.edu.co/~dbetan/tesis/d.html
http://linux0.unsl.edu.ar/~fisica/applets/applets.htm
http://scsx01.sc.ehu.es/sbweb/fisica/
http://www.maloka.org/física2000
SOFTWARE:
Física con ordenador
Curso Interactivo de Física en Internet (Actualización
Febrero 2006)
Interactive Physics
Software de física versión 2004
6