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PROGRAMA


PROGRAMA ANALÍTICO DE LA ASIGNATURA
FÍSICA I  (FIS- 100) Sc-12-agosto-2014

DATOS GENERALES

ASIGNATURA:………….                  Física I                       
SIGLA Y CÓDIGO:..........                 FIS 100                       
CURSO:…………………..                Primer Semestre     
PREREQUISITOS:………               Ninguno
HORAS SEMANAS:……...               8 (6 HT, 2 HP y 2H LAB)
CRÉDITOS:………………               6 CR
PROFESOR:………………             VICTOR CAYOJA L.
FECHAS:…………………..              Semestre  I /2014

OBJETIVOS GENERALES
El estudiante a la conclusión del curso estará capacitado para:

·         Interpretar los conceptos, definiciones, principios y leyes de la mecánica clásica Newtoniana para aplicarlos a la solución de problemas específicos.
·         Aplicar los conceptos, leyes y  principios de la Mecánica clásica a la solución de problemas sobre el movimiento y estado de equilibrio de una partícula, sistema de partículas y de un cuerpo rígido.
·         Desarrollar la capacidad de análisis lógico y científico de los fenómenos físicos que se presentan en la naturaleza.

CONTENIDO MÍNIMO:

Introducción a la Física, Magnitudes y Unidades, Vectores, Estática, Cinemática, Dinámica de una partícula, Trabajo, Potencia, Energía, Dinámica de un sistema de partículas, Impulso y Cantidad de movimiento, Dinámica rotacional.

UNIDAD  I: INTRODUCCIÓN A LA FÍSICA, MAGNITUDES Y UNIDADES

TIEMPO: 5 horas

OBJETIVOS  ESPECÍFICOS.-
   
El estudiante a la conclusión de la unidad estará capacitado para:
·         Interpretar los conceptos, definiciones y principios de los fenómenos físicos.
·         Aplicar las magnitudes y unidades físicas para expresar los fenómenos físicos.
·         Desarrollar modelos matemáticos para cuantificar los errores que se pueden cometer en las mediciones.

      CONTENIDO

  1. Definición de Física, fenómeno físico.
  2.  Magnitudes físicas y sus medidas.
  3. Sistema de unidades, patrones y unidades.
  1. Sistemas de referencia.
  2. Análisis dimensional
  3. Conversión de unidades
  4. Teoría de errores.
  5. Aplicaciones.

EXPERIMENTOS:

  • Teoría de errores medición de longitud, tiempo
  • Ley de propagación de errores medición de volumen y gravedad.
UNIDAD II.- VECTORES

TIEMPO: 14 horas

OBJETIVO ESPECIFICO.-

·         Aplicar conceptos y leyes de las magnitudes vectoriales.
·         Desarrollar operaciones básicas con vectores.

CONTENIDO:

  1. Teoría vectorial.
  2. Magnitudes escalares y magnitudes vectoriales
  3. Representación gráfica y analítica  de un vector en dos y tres dimensiones.
  4. Operaciones con vectores.       Suma y resta, métodos gráficos y analíticos.
  1. Producto vectorial
        Producto de un escalar por un vector.
        Producto escalar de dos vectores
        Producto vectorial de dos vectores.
        Aplicaciones.

EXPERIMENTOS:

  • Composición  y descomposición de fuerzas
  • Paralelogramo de fuerzas


TIEMPO: 12 horas

OBJETIVO ESPECÍFICOS.-

·         Aplicar conceptos, leyes y principios de la estática.
·         Interpretar las coordenadas del centro de gravedad en la resolución de problemas específicos.
·         Establecer las condiciones de equilibrio y resolver problemas sobre la partícula y el rígido.

CONTENIDO

  1. Definición de estática; definicion de fuerza
  2. Centro de gravedad
  3. Momento de una fuerza
  4. Concepto y condiciones de equilibrio.
4.1Primera condición de equilibrio: Traslación – de una partícula
4.2 Segunda condición de equilibrio: Rotación  - de un cuerpo rígido.
  1. Determinación analítica de la fuerza resultante
  2. Equilibrio de un sistema de fuerzas concurrentes
  3. Aplicaciones

EXPERIMENTOS:
  • Maquinas simples
  • Equilibrio de estructuras elementales

UNIDAD IV.-  CINEMÁTICA

TIEMPO: 20 horas

OBJETIVO ESPECÍFICOS.-

·         Interpretar conceptos y leyes de la cinemática.
·         Aplicar leyes y principios de la cinemática considerando el movimiento rectilíneo, movimiento en el plano  y movimiento angular.

  1. MOVIMIENTO RECTILÍNEO
2.1.        Concepto de cinemática
2.2.         Elementos y clasificación del movimiento
2.3.         Velocidad media e instantánea
2.4.         Aceleración media e instantánea
2.5.         Movimiento rectilíneo uniforme
2.6.         Movimiento rectilíneo uniformemente variado.
2.7.         Representación gráfica en función del tiempo.
2.8.         Movimiento de caída libre
2.9.         Aplicaciones
  1. MOVIMIENTO EN EL PLANO
1.1      Movimiento en el plano con aceleración constante
1.2      Vectores posición, desplazamiento, velocidad y aceleración
1.3      Lanzamiento de proyectiles.
1.4      Movimiento circular
1.5      Movimiento circular uniforme
1.6      Movimiento circular uniformemente variado
1.7      Movimiento relativo
1.8      Aplicaciones

  1. MOVIMIENTO ROTACIONAL
3.2.           Relación entre magnitudes lineales y angulares
3.2.           Movimiento de un cuerpo rígido
3.2.           Aplicaciones

EXPERIMENTOS:

  • Determinación experimental de la velocidad en el MRU
  • Determinación experimental de la velocidad y la aceleración en el MRUV
  • Determinación experimental de la gravedad.
  • Lanzamiento de proyectiles
  • Movimiento circular
  • Comprobación experimental de los parámetros de velocidad, aceleración y posiciones angulares.
UNIDAD V.- DINÁMICA DE UNA PARTÍCULA

HORA: 11 horas

OBJETIVO ESPECIFICO

·         Interpretar conceptos, leyes de la dinámica de una partícula.
·         Aplicar leyes y principios de la dinámica de una partícula

CONTENIDOS

  1. Concepto de dinámica
  2. Primera ley de Newton
  3. Concepto de masa
  4. Segunda ley de Newton – fuerza, peso y unidades
  5. Tercera ley de Newton – acción y reacción
  6. Diagrama de cuerpo libre
  7. Fuerza de fricción
  8. Fuerzas en el movimiento circular.
  9. Aplicaciones 

EXPERIMENTOS:

  • Máquina de Atwood
  • Determinación del coeficiente de fricción estático y cinético.
UNIDAD VI.- TRABAJO, POTENCIA Y ENERGÍA

TIEMPO: 12 horas

OBJETIVO ESPECIFICO

·         Interpretar conceptos y leyes del trabajo, la energía y la potencia.
·         Aplicar leyes y principios del trabajo, la energía y la potencia.

CONTENIDOS
           
1.    Concepto de trabajo mecánico.
2.    Trabajo realizado por una fuerza constante y una fuerza variable
3.    Potencia y eficiencia – rendimiento mecánico.
4.    Energía cinética y energía potencial
5.    Conservación de la energía de una partícula
6.    Fuerzas conservativas y fuerzas no conservativas
7.    Relación entre el trabajo mecánico y la variación de la energía.
8.    Trabajo efectuado por un resorte 
9.    Aplicaciones

            EXPERIMENTOS:

  • Energía y trabajo realizado contra un resorte
  • Conservación de la energía
UNIDAD VII.- DINÁMICA DE UN SISTEMA DE PARTÍCULAS - IMPULSO Y CANTIDAD DE MOVIMIENTO

 TIEMPO: 11 horas

OBJETIVO ESPECIFICO.-

·         Interpretar conceptos y leyes de la dinámica de un sistema de partículas, impulso y cantidad de movimiento.

   CONTENIDO

  1. Centro de masa de un sistema de partículas
  2. Impulso y Cantidad de movimiento lineal de una partícula
  3. Cantidad de movimiento lineal de un sistema de partículas
  4. Conservación de la cantidad de movimiento lineal
  5. Colisiones y clases de colisiones
  6. Conservación de cantidad de movimiento lineal y de la energía durante las colisiones.
  7. Aplicaciones.
 
    METODOLOGÍA Y MEDIOS

    Clases en el aula:
    ·         Exposiciones del profesor con apoyo del pizarrón
    ·         Exposiciones del profesor con apoyo del proyector multimedia
    ·         Preguntas y respuestas del profesor  a los estudiantes y viceversa.
    ·         Exposiciones de los estudiantes.


    Prácticas de Laboratorio:
    ·         Explicación de los objetivos y uso de la guía de laboratorio.
    ·         Manipulación de los instrumentos y equipos de laboratorio en grupos.
    ·         Registro de datos
    ·         Preguntas y respuestas de la práctica.
    ·         Elaboración y presentación de informes.

    EVALUACIÓN:

    Normas de evaluación

    ·         Para tener derecho a examen final se  requiere asistencia mínima del 70% a las clases teóricas y al 100% de las prácticas.  Para la evaluación final se consideran los siguientes indicadores con sus respectivos ponderaciones:

    ·         Primera prueba parcial                    25%     Introduccion, y Estatica
    ·         Segunda prueba parcial                   25%    Cinematica
    ·         Prácticas de laboratorio                   15%     Laboratorio
    ·         Exámenes prácticos                        10%     Estatica
    ·          Examen final                                    25%     Dinamica

    Formas e instrumentos de evaluación

    ·         Se realiza al inicio del semestre una evaluación diagnostica con el fin de medir el grado de homogeneidad de los conocimientos del grupo.
    ·         Se hará un seguimiento continuo a los alumnos, tomando nota de su desenvolvimiento y participación para la evaluación parcial.
    ·         La evaluación parcial consiste en una prueba teórica-practica escrita o un examen oral, dependiendo de la cantidad de alumnos de un determinado grupo. Es importante destacar que en cada prueba se verifica el cumplimiento de los objetivos.
    ·         La evaluación final consiste en la verificación del logro de los objetivos mediante una prueba teórica-practica escrita o un examen oral, dependiendo de la cantidad de alumnos de un determinado grupo.
     
    BIBLIOGRAFÍA
    ü  Serway  Raymond A. Tomo I     : FISICA  Editorial McGraw-Hill Mexico 2010

    ü  Holliday – Resnick: FISICA, Editorial CECSA México 2011

    ü  Sears Zemanzky: FÍSICA GENERAL Editorial Aguilar España

    ü  Alonso- Finn: FÍSICA editorial Fondo educativo interamericano

    ü  Fernández J. Galloni E.: FÍSICA ELEMENTAL TOMO I

    ü  Goldemberg. J. : FÍSICA GENERAL Y EXPERIMENTAL

    ü  Tilley D. E. : FÍSICA


    PRACTICO: PARA lPROXIMA CLASE  CONTENIDO MINIMO DE FIS 100 todo lo que esta con       color negro




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