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FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA AERONÁUTICA, AUTOMOTRIZ Y SOFTWARE
Carrera de Ingeniería de Diseño Gráfico
SÍLABO
1.
GENERALIDADES
1.1 Denominación de la Asignatura: Introducción a la Física
1.2 Código: CB40
1.3 Aplicado en el Periodo: 2009-II
1.4 Autor: FIMAAS
1.5 Ciclo: I
1.6 Créditos: 04
1.7 Total de horas semanales : 06
1.8 Horas de Teoría : 02
1.9 Horas de Práctica/Laboratorio : 04
1.10 Tipo de Evaluación: D
1.11 Pre-requisitos: Ninguno
2.
SUMILLA
En esta asignatura se hace una revisión de todos los conceptos, leyes y principios de la
Física a nivel básico. Se tocan los temas de Mecánica, Hidrostática, Termodinámica,
Electricidad, Magnetismo, Oscilaciones, y Ondas.
3.
OBJETIVOS
3.1. OBJETIVOS GENERALES
Proporcionar al estudiante una base sólida de los conceptos y leyes fundamentales de la
Física. Desarrollar habilidades y destrezas en la solución de problemas de los temas que se
abordan en el curso.
3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Al finalizar el curso el estudiante, deberá estar en condiciones de formular los conceptos y
las leyes fundamentales de la Física General y resolver problemas de nivel básico.
4. LA METODOLOGÍA DE ENSEÑANZA
Clases magistrales, seminarios de resolución ejercicios, tareas y trabajo en equipo.
5.
EVALUACIÓN DE APRENDIZAJE:
TIPO D
Talleres
El promedio final del curso será:
PF = PT
Donde:
PT= Promedio de prácticas de taller
El promedio de prácticas de talle PT será calculado de manera similar al tipo de cursos tipo
C.
6.
UNIDADES Y CONTENIDOS TEMÁTICOS POR SESIÓN
6.1 PROGRAMA SEMANAL (CLASES)
SEM. HRS.
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02
TEMAS
Dimensiones y Vectores
Análisis dimensional. Magnitudes físicas.
Sistema internacional de unidades. Fórmula
dimensional. Principio de homogeneidad
dimensional.
Cantidades
escalares
y
vectoriales.
Análisis
vectorial.
Vector.
Operaciones con vectores. Adición de vectores
colineales
y
paralelos.
Método
del
paralelogramo para adicionar dos vectores.
Método de la recomposición rectangular.
Método del polígono para adicionar varios
vectores. Vectores en el espacio euclidiano
tridimensional. Vectores unitarios cartesianos.
Cosenos directores. Producto de un escalar
por un vector. Ejercicios.
Cinemática de una partícula
Movimiento unidimensional
Sistema de referencia. Movimiento mecánico.
Elementos
del
movimiento
mecánico.
Velocidad media y velocidad instantánea.
Movimiento rectilíneo uniforme (M.R.U).
Gráficas de la velocidad y de la posición versus
el tiempo en el M.R.U. Ecuaciones del
movimiento. Aceleración media y aceleración
instantánea.
Movimiento
rectilíneo
uniformemente variado (M.R.U.V). Gráficas de
la aceleración, velocidad y posición versus el
tiempo en el M.R.U.V. Movimiento de caída
libre en el campo gravitatorio. Ecuaciones del
movimiento. Ejercicios.
Cinemática de una partícula
Movimiento bidimensional
Posición,
desplazamiento,
velocidad
y
aceleración de una partícula que se mueve en
el plano. Movimiento de proyectiles.
Movimiento Parabólico. Tiempo de vuelo.
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Altura máxima. Alcance horizontal máxima.
Movimiento
circunferencial.
Velocidad
angular. Movimiento circunferencial uniforme
(M.C.U). Período y frecuencia. Relación entre
la velocidad angular y la velocidad tangencial.
Movimiento circunferencial uniformemente
variado (M.C.U.V) Aceleración centrípeta y
aceleración
tangencial.
Ecuaciones
del
movimiento. Ejercicios.
Estática I
Concepto de fuerza. Principio de Inercia.
Concepto de masa. Principio de Acción y
Reacción. Fuerza de Rozamiento. Fuerza
elástica y la ley de Hooke. Teorema de las tres
fuerzas. Diagrama del cuerpo libre. Equilibrio.
Condición de Equilibrio. Ejercicios.
Estática II
Momento de una fuerza o torque. Cupla o par
de fuerzas. Equilibrio de un cuerpo rígido.
Teorema de Varignon. Centro de gravedad.
Ejercicios.
Dinámica
Dinámica rectilínea. Sistema de referencia
inercial. Ley de aceleración. Método de
Atwood para resolver problemas de dinámica.
Sistema de referencia no inercial. Principio de
equivalencia. Gravedad local. Fuerza de
inercia.
Dinámica Circunferencial. Fuerza
centrípeta y aceleración centrípeta. Fuerza
centrifuga.
Trabajo y Potencia
Concepto de trabajo. Trabajo efectuado por
fuerzas constantes. Trabajo hecho por la
fuerza de gravedad. Trabajo hecho por la
fuerza elástica. Trabajo hecho por la fuerza
de rozamiento. Trabajo hecho por una fuerza
variable. Trabajo neto. Teorema de la energía
cinética. Potencia de una fuerza. Eficiencia de
una máquina.
Energía
Concepto de energía. Formas de energía.
Energía
cinética.
Energía
potencial
gravitatoria. Energía potencial elástica.
Principio de conservación de la energía
mecánica. Teorema del trabajo y la energía
mecánica. Ejercicios.
Oscilaciones
Conceptos fundamentales de oscilaciones.
Movimiento armónico simple. Amplitud,
posición, velocidad, aceleración, periodo y
frecuencia. Péndulo simple. Periodo de un
péndulo simple en sistema acelerado. Ondas
mecánicas. Descripción matemática de una
onda.
Ondas
longitudinales
y
ondas
transversales. Velocidad de propagación de la
onda mecánica. Sonido. Nivel de referencia.
Tono y timbre. Ejercicios.
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EXAMEN PARCIAL
Electrostática
Carga eléctrica. Fenómenos de electrización.
Ley cualitativa y ley cuantitativa de la
electrostática. Ley de Coulomb. Fuerza
eléctrica. Principio de superposición de las
fuerzas electrostáticas. Campo eléctrico.
Líneas de fuerza.
Intensidad de campo
eléctrico generado por una carga puntual.
Principio de superposición de campos
eléctricos. Ejercicios.
Potencial electrostático
Potencial eléctrico en un punto. Diferencia de
potenciales entre dos puntos en un campo
eléctrico.
Superficies
equipotenciales.
Capacidad eléctrica. Condensador plano.
Dieléctricos. Capacitancia de un condensador.
Asociación de condensadores en serie y en
paralelo.
Energía
almacenada
en
un
condensador. Ejercicios.
Electrodinámica
Corriente eléctrica. Intensidad de la corriente
eléctrica. Resistencia eléctrica. Ley de
Poulliet. Ley de Ohm. Asociación de
resistencias en serie y en paralelo. Fuerza
electromotriz. Potencia eléctrica. Ley de
Joule-Lenz. Circuitos de corriente continua.
Teorema de la trayectoria. Leyes de Kirchhoff.
Ley de corrientes o de nodos. Ley de de
voltajes o de mallas. Ejercicios.
Electromagnetismo
Imanes. Campo magnético. Intensidad del
campo magnético. Principio de superposición
de campos magnéticos. Efecto Oersted. Ley de
Biot- Savart. Campo magnético generado por
corrientes eléctricas. Campo magnético en un
solenoide ideal. Fuerza de Lorentz. Fuerza
magnética sobre una carga eléctrica en
movimiento. Fuerza de Ampere. Fuerza
magnética entre corrientes. Ejercicios.
Inducción electromagnética
Concepto de flujo magnético. Ley de
inducción de Faraday. Ley de Lenz. Intensidad
de corriente inducida. Generador de corriente
alterna. El transformador. Ejercicios.
Óptica geométrica
Rapidez de propagación. Luz. Espectro
electromagnético. Luz visible. Índice de
refracción. Ley de reflexión regular. Espejos
planos. Formación de Imágenes. Espejos
7.
Esféricos. Formación de imágenes. Ecuación
de los focos conjugados. Ejercicios.
Refracción de la Luz
Leyes de la refracción de la luz. Ley de Snell.
Angulo crítico. Reflexión total. Profundidad
aparente. Prisma óptico. Lentes convergentes
y divergentes. Ecuación de los fabricantes de
lentes. Ecuación de los focos conjugados.
Formación de imágenes. Principio de Fermat.
Ejercicios.
Física Moderna
Fotón. Efecto fotoeléctrico. Efecto Compton.
Rayos X. Onda de materia. El principio de
incertidumbre. Teoría Especial de la
Relatividad. Postulados de la relatividad.
Dilatación del tiempo. Contracción de las
distancias. Relación entre la masa y la
energía. Energía relativista.
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EXAMEN FINAL
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EXAMEN SUSTITUTORIO
BIBLIOGRAFÍA
7.1 Walter Pérez Terrel, Física Teoría y Práctica, Editorial San Marcos, Perú, 2007.
7.2 Walter Pérez Terrel y Régulo Sabrera Alvarado, Física General, Editorial Megabyte,
Perú, 2009. Tres tomos, Física I, II y III.
7.3 Paul Allen Tipler Física, Editorial Adisson Wesley Iberoamérica, Washington DC,
1995.
7.4 Carlos García Muñoz Y Enrique Burbano García, Física General, Editorial Tébar,
Madrid, 1984.
8.
REQUERIMIENTO DE EQUIPOS
Para el desarrollo del curso se utilizara equipos audiovisuales tanto en la teoría como en la
práctica.
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