Download PHYS 3001 - Universidad Interamericana de Puerto Rico

UNIVERSIDAD INTERAMERICANA DE PUERTO RICO
RECINTO FAJARDO
Departamento de Ciencias Tecnología
PRONTUARIO
I.
Información General
Título del curso:
FÍSICA GENERAL I
Código y Número:
PHYS-3001
Créditos:
4
Término académico:
Profesor:
Horas de oficina:
Teléfono de la oficina:
Correo Electrónico:
II.
Descripción del Curso
Presentación lógica y unificada de la física en el nivel introductorio, destacando las
ideas básicas que constituyen su fundamento: las leyes de movimiento y de
conservación y la interacción entre partículas y campos. Se expone al estudiante a
diversas experiencias en un proceso de aprendizaje-enseñanza en las áreas de
mecánica y calor. Se da énfasis a la integración y aplicación de conceptos a través de
la experimentación. 3 horas de conferencia; 3 horas de laboratorio.
III. OBJETIVOS
1. Relacionar e integrar los conceptos y leyes de la física en su interpretación de
los fenómenos de la naturaleza.
2. Interpretar los fenómenos naturales utilizando correctamente los procesos de
análisis, evaluación y síntesis.
3. Utilizar correctamente las técnicas de medidas de cantidades físicas.
4. Aplicar las leyes de la física en el análisis, aplicación y solución de problemas.
5. Hacer, interpretar y publicar gráficas de los datos científicos de los fenómenos
físicos.
6. Relacionar y aplicar las experiencias del laboratorio, haciendo uso de la
tecnología computadorizada.
7. Conocer las cantidades fundamentales de la física y los patrones de medidas
que se usan en los sistemas de medidas internacionales.
8. Resolver problemas de vectores y movimiento uniformemente acelerado en
una dimensión y caída libre.
9. calcular alcance, altura máxima, tiempo de vuelo y velocidad instantánea de
un proyectil.
10. Explicar las leyes de Newton y aplicarlas en la solución de problemas de
mecánica.
11. Resolver problemas de equilibrio de fuerzas concurrentes.
12. Calcular fuerza y aceleración centrípeta.
13. Resolver problemas de: trabajo, potencia, energía cinética y potencial.
14. Explicar las interacciones elásticas e inelásticas entre dos cuerpos.
15. Explicar y determinar el centro de masa de un objeto.
16. Poder describir cuantitativamente la relación entre torque, aceleración angular
y momento de inercia.
17. Resolver problemas de calorimetría, dilatación térmica, cambios de estado.
18. Explicar la primera ley de la termodinámica y resolver problemas aplicando la
misma.
IV.
Contenido temático
Introducción
a. Repaso matemático
b. Modelos físicos, teorías y leyes
c. Cantidades físicas
d. Sistema internacional de medidas
e. Medidas e incertidumbre
f. Orden de magnitud y cómputos estimados
1. Movimiento en una dimensión
a. Rapidez
b. Marco de referencia y sistema de coordenadas
c. Velocidad promedio y desplazamiento
d. Velocidad instantánea
e. Vectores y escaleras
f. Operaciones matemáticas con vectores
g. Aceleración
h. Movimiento uniformemente acelerado
i. Caída libre
3. Movimiento en dos dimensiones
a. Velocidad relativa
b. Cinemática en dos dimensiones
c. Movimieto de un proyectil
4. La teoría mecánica de Newton
a.
b.
c.
d.
e.
f.
Introducción a principia matemática
Leyes de Newton
Diferencia entre masa y peso
Aplicación de las leyes de Newton
Fricción
Equilibrio de fuerzas concurrentes
5. Movimiento circular uniforme y gravitación
a. Movimiento circular uniforme
b. Fuerza centrípeta
c. Ley universal de gravitación
d. Aplicaciones del fenómeno de gravitación
6. Trabajo y Energía
a. Concepto de trabajo
b. Energía mecánica
c. Energía potencial gravitacional
d. Fuerzas conservativas
e. Principio de conservación, trabajo y energía
f. Potencia
7. Momentum
a. Momentum lineal
b. Impulso
c. Ley de conservación de momentum
d. Interacciones elásticas e inelásticas
8. Equilibrio de cuerpos rígidos
a. Momento de una fuerza
b. Centro de masa
c. Equilibrio de cuerpos extendidos
9. Rotación
a. Velocidad angular y aceleración angular
b. Relación entre velocidad lineal y velocidad angular
c. Momento de inercia, torque y aceleración angular
d. Momentum angular e impulso angular
e. Conservación del momentum angular
f. Energía cinética de rotación
10. Mecánica de fluidos
a. Presión hidrostática
b. El barómetro
c. Presión manométrica
d.
e.
f.
g.
Principio de Pascal
Principio de Arquímedes
Cuación de continuidad
Ecuación de Bernoulli
11. Termofísica
a. Temperatura y los estados de la materia
b. Escalas de temperatura
c. Equivalente mecánico del calor
d. Calorimetría
e. Cambio de fase
12. Termodinámica
a. Primera ley de termodinámica
b. Segunda ley de termodinámica
c. Teoría cinético molecular de los gases
V.
Actividades
Las estrategias de instrucción van dirigidas a que el estudiante participe activamente en
clase y otras actividades del curso en la construcción de conceptos. El profesor actúa
como facilitador que ayudará a los estudiantes a aprender a estructurar sus
conocimientos de física en una jerarquía catalogada que parta en orden descendente y
de los conceptos generales hacía la multiplicidad de diversas aplicaciones. De esta
manera comprenderá que en física un número pequeño de los conceptos generales son
la base desde donde pueden apuntarla para entender las aplicaciones de los conceptos
a los casos específicos.
Los laboratorios y la clase estarán integrados como un solo proceso de enseñanzaaprendizaje sin diferenciación
El curso cuenta con un programa de tutorías computarizadas. El profesor del curso
ofrecerá un taller para adiestrar a los estudiantes en el uso de las mismas.
En la sala de audiovisual de la biblioteca hay un conjunto de videos educativos sobre
mecánica calor y sonido.
Experimentos del Curso
1. Introducción y Repaso Matemático
2. Errores Experimentales y Gráficas
3. Medidas
4. Vectores
5. Movimiento en Una Dimension
6. Movimiento en Dos Dimensiones
7. Segunda Ley de Newton
8. Fricción
9. Movimiento Circular Uniforme
10. Trabajo y Energía
11. Taller de Calor
VI.
Evaluación del Curso
A. 2 exámenes parciales (100 puntos cada uno)
B. Una nota de laboratorio (100 puntos)
C. Un examen final (100 puntos)
La calificación final se hará a base del promedio de puntos acumulados
utilizando la escala Standard.
Se le permitirá al estudiante el uso de una calculadora electrónica en sus trabajos,
pruebas y exámenes. El estudiante es responsable de saber usar correctamente la
misma y del dominio de las operaciones matemáticas correspondientes.
VII. NOTAS ESPECIALES
Todo estudiante que requiera servicios auxiliares o asistencia especial, deberá solicitar los
mismos al inicio del curso o tan pronto como adquiera conocimiento de que los necesita, a
través del registro correspondiente en la Oficina del Coordinador de Servicios a los Estudiantes
con Impedimentos, ubicada en el Decanato de Estudiantes.
Incisos específicos sobre honradez, plagio y fraude (Cap. V, Art. I, Reglamento General de
Estudiantes)
 Infracciones académicas
 Falta de honradez, fraude, plagio y cualquier otro comportamiento Inapropiado
relacionado con la labor académica o cualquier acción encaminada a tal fin
Constituye fraude el uso no autorizado de materiales y dar o recibir ayuda no
autorizada durante un examen u otro ejercicio académico. Los siguientes son
algunos ejemplos de fraude:
 copiarse el material de otro estudiante durante un examen u otro
ejercicio académico, o permitir que otro estudiante se copie de su
trabajo;
 tomar un examen por otro estudiante, o permitir que otro estudiante
tome el examen por uno;
 poseer notas, hojas de estudio u otro material durante un examen u
otro ejercicio académico cuando éstas no están autorizadas;





VIII.
 colaborar con otro estudiante durante un ejercicio académico sin el
consentimiento del profesor,
 falsificar resultados de exámenes.
Constituye plagio el uso de las ideas o palabras de otra persona sin el debido
reconocimiento. Algunos ejemplos de plagio:
 no usar comillas ni endentar cuando se cita directamente una fuente;
 parafrasear de forma mínima para dar la impresión de que la redacción
es propia cuando realmente no lo es,
 parafrasear sustancialmente sin hacer la atribución correspondiente al
autor original de la idea.
Alteración, falsificación, destrucción o uso fraudulento de exámenes,
expedientes académicos, calificaciones y otros documentos académicos
oficiales.
Uso no apropiado o no autorizado de computadoras. Alteración, o destrucción
de sistemas o programas de información electrónica, vandalismo o fraude
electrónico.
Uso fraudulento, destrucción, apropiación o duplicación ilegal, posesión o
disposición no adecuada de materiales académicos o de información
computadorizada.
Posesión o disposición no autorizada de materiales académicos, incluye:
 vender o comprar exámenes u otros trabajo académicos,
 tomar trabajos académicos de otro estudiante sin permiso;
 poseer exámenes u otras asignaciones que no hayan sido formalmente
distribuidos por e instructor,
 entregar el mismo trabajo en dos clases diferente,, sin autorización
específica.
RECURSOS Y MATERIALES
Material Suplementario
Películas: - Newton: He mind that the future
QC 16.N7N 487 Español
- Measure Lengh
QC 102.M427 Inglés
- Las fuerzas que rigen el universo ¿Qué es la cinemática?
La fuerza y el movimiento de Newton Q.111.D53
Web site:
http://vnweb.hwwilsonweb.com/hww/jumpstart.jhtml
http://cw.prenhall.com/bookbind/pubbook/giancoli3_la
http://www.pearsonedlatino.com/wilson
Libro de Texto:
Giancoli, Douglas. Physics principles & applications. Vol I (2010), Pearson Education.
ISBN-10-05558321062 ; ISBN-13-9780558321062
Giancoli, Douglas. Física para universitarios. Tomo I. 3ra. edición, Pearson Education,
Mexico. 2002. IBSN # 968-444-484-2
Bibliografia
Bueche, F. (2007) Física General (Serie Shaum) McGraw Hill
Giambattista,A. Richarson,B and Richarson,R. (2009) Física McGraw Hill México
ISBN -13: 978-970-10-7078-9
Halliday, D., Renick, R.,& Walter, J. (2010) Fundamentals of Physics. 9th edition. John
Wiley & Sons, Inc .ISBN 9780470469118
Serway, R.A. (2011) college Physics. 9th edition. Brooks/Cole. ISBN 13: 97800062062
Tippens, Paul E. (2011) Física, conceptos y aplicaciones. 7ma, Edición. McGraw Hill
Interamericana, Mexico. ISBN 978-607-15-0471-5
Revisado octubre- 2011
Prof. Rafael Miranda Rodriguez