UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA(Segunda Universidad Fundada en el Perú)

Facultad de Ciencias AgrariasDepartamento Académico de Matemática y Física

Escuela de Formación Profesional de Ingeniería AgrícolaAv. Independencia s/n Huamanga Telf. 066-527226, 066-312510 Anexo 168

S Í L A B O

1. DATOS GENERALES

1.1. Nombre de la Asignatura : Física I1.2. Código : FS - 1421.3. Créditos : 4.01.4. Tipo : Obligatorio1.5. Requisitos : Matemática (MA-141)1.6. Plan de Estudios : 20041.7. Año y Semestre Académico : 2011 - II1.8. Duración : 16 semanas1.9. Periodo de inicio y término : Del 19 de marzo al 10 de julio del 20121.10. Docente Responsable : Lic. Jaime H. Bustamante Rodríguez

E-mail:jhbustamante@ gmail. comPágina Web:http: // www. slideshare. net/ jaimeho/

1.11. N◦ de Horas de Clases SemanalesTeóricas : 03Laboratorio : 02

1.12. LugarTeoría : J - 101Laboratorio : Gabinete de Física

1.13. HorarioTeoría : Lunes 7 - 9 p. m. y Miércoles 10 - 11 a. m.

2. SUMILLA

La asignatura de Física I es de naturaleza teórico - práctico (prácticas de laboratorio), cuyo propósito básicoes presentar el estudio claro y válido de las propiedades de los sistemas de vectores, estática, cinemática,dinámica, trabajo, energía y potencia, impulso y momentum lineal (cantidad de movimiento), momentumangular, dinámica del cuerpo sólido, gravitación, hidrostática e hidrdinámica.

Las ideas básicas del álgebra vectorial son introducidas e ilustradas por problemas cinemáticos.

Se desarrollan los conceptos principales de la mecánica clásica. Discutimos primero, simplificando, la me-cánica de la partícula para luego tratar los sistemas de muchas partículas.

En la cinemática se dará a entender la naturaleza vectorial de la velocidad, aceleración y sus relacionescon la trayectoria. En la dinámica se da mayor significado al principio de conservación del momentum linealque a la relación F = ma. En el tema de trabajo y energía las ideas más importantes son los conceptos deenergía y de conservación de energía. El momentum angular, debido al movimiento de una partícula demasa m en un plano, se utiliza para desarrollar el tema de la Dinámica del cuerpo rígido. La interaccióngravitacional es una interacción particular que observamos en la naturaleza, de las llamadas interaccionesdébiles, y es la reponsable de hacer caer los objetos sobre la Tierra asi como la de mantener los planetas enórbita alrededor del Sol. Los fluidos son cruciales en muchos aspectos de la vida cotidiana: Los bebemos,los respiramos, nadamos en ellos. Ellos circulan por nuestro cuerpo y controlan el clima. Los aviones vuelanen ellos; los barcos flotan en ellos. Se estudia la estática de fluidos o hidrostática, que es el estudio delos fluidos en reposo en situaciones en equilibrio y la dinámica de fluidos o hidrodinámica, que viene aser el estudio de los fluidos en movimiento.

3. OBJETIVOS

3.1. GENERALES

3.1.1. Conocer la construcción de la teoría dinámica del movimiento de los cuerpos basándose en lasleyes de Newton y conceptos relacionados.

1

3.1.2. Comprensión, interpretación y explicación correcta de los fenómenos físicos y de las leyes físicasdel movimiento mediante dicha teoría.

3.1.3. Aplicar y complementar los conocimientos teóricos adquiridos con la resolución de problemas yadquirir confianza en los resultados.

3.1.4. Incentivar el espíritu investigador del alumno universitario.

3.2. ESPECÍFICOS

3.2.1. Reconocer, diferenciar e interrelacionar las diferentes clases de magnitudes físicas.3.2.2. Establecer el correcto uso del Sistema Internacional de Unidades (SI).3.2.3. Describir el proceso de sumar y restar vectores gráfica y analíticamente.3.2.4. Mostrar los diagramas de cuerpo libre de una partícula y de un cuerpo rígido.3.2.5. Aplicar las condiciones de equilibrio a una partícula y a un cuerpo rígido.3.2.6. Clasificar los diferentes tipos de movimiento de un cuerpo.3.2.7. Formular las leyes de Newton y mostrar su aplicación.3.2.8. Describir los fenómenos físicos de trabajo, potencia, energía.3.2.9. Estudiar el moemtum lineal de las partículas y su conservación.

3.2.10. Estudiar la dinámica del cuerpo rígido.3.2.11. Explicar el movimiento de los planetas mediante la Ley de Gravitación Universal

3.2.3. Analizar el efecto de los fluidos sobre cuerpos que se encuentran inmersos en ellos.

4. PROGRAMACIÓN DE CONTENIDOS

Clases Teóricas

Semanas Fechas Contenido Responsable

01 19/03/1223/03/12

INTRODUCCIÓN¿Qué es la física? Ciencia, Método Científico. MagnitudesFísicas: fundamentales y derivadas. Sistema Internacio-nal de Unidades (SI). Idea de fuerza, masa, peso y centrode gravedad. Vector: elementos y clases. Vector unitario.Vectores unitarios bidimensionales.

02 26/03/1230/03/12

Vectores en el plano: adición y sustracción de vecto-res: grafica y analíticamente, descomposición rectangu-lar. Vectores en tres dimensiones. Producto escalar y vec-torial: Propiedades. Representación vectorial de una su-perficie.

03 02/04/1206/04/12

ESTÁTICA1ra y 3ra Ley de Newton. Condiciones de equilibrio deuna partícula. Teorema de Lami. Momento o torque deuna fuerza y de varias fuerzas concurrentes. Cupla o parde fuerzas. Condiciones de equilibrio del cuerpo rígido.Centro de gravedad.

1er Examen Parcial

04 09/04/1213/04/12

CINEMÁTICADesplazamiento y distancia. Sistema de referencia. Mo-vimiento rectilíneo: uniforme (velocidad) y uniformementevariado (aceleración). Movimiento curvilíneo general.

Jaime Bustamante R.

05 16/04/1220/04/12

Caída libre. Movimiento compuesto: movimiento de pro-yectiles. Movimiento circular uniforme y uniformementevariado.

06 23/04/1227/04/12

DINÁMICA2da Ley de Newton. La máquina de Atwood. Fuerza de ro-zamiento: coeficientes de rozamientos estático y cinético.Fuerzas en el movimiento circular: centrípeta y tangen-cial.

2do Examen Parcial

07 30/04/1204/05/12

TRABAJO, POTENCIA Y ENERGÍATrabajo. Potencia. Energía cinética: teorema del trabajoy la energía. Energía: potencial. Fuerzas conservativas yno conservativas.

2

Semanas Fechas Contenido Responsable

08 07/05/1211/05/12

Conservación de la energía: sistemas conservativos y noconservativos.

09 14/05/1218/05/12

MOMENTUM LINEALImpulso y momentum lineal.

10 21/05/1225/05/12

Conservación del momentum lineal.3er Examen Parcial

11 28/05/1201/06/12

DINÁMICA DEL CUERPO RÍGIDOMomentum angular. Fuerzas centrales. Conservación delmomento angular. Momento de inercia: teorema de losejes paralelos. Ecuación del movimiento de rotación deun cuerpo rígido.

12 04/06/1208/06/12

Energía cinética de rotación. Energía rotacional y trasla-cional en sistemas dotados de movimientos simultáneosde rotación y traslación.

Jaime Bustamante R.

13 11/06/1215/06/12

INTERACCIÓN GRAVITACIONALLeyes de Kleper. Ley de Gravitación Universal. La Masainercial y gravitacional. Energía potencial gravitacional.

14 18/06/1222/06/12

El Movimiento general bajo la interacción gravitacional. ElCampo gravitacional. El Campo gravitacional debido a uncuerpo esférico. Principio de equivalencia.

15 25/06/1229/06/12

MECÁNICA DE FLUIDOSHidrostática: presión, densidad, peso específico. Ley fun-damental de la hidrostática. Presión atmosférica. Princi-pio de Pascal. Principio de Arquímedes.

16 02/07/1206/07/12

Hidrodinámica: viscosidad, ecuación de continuidad, gas-to o caudal, ecuación de Bernoulli.

4to Examen Parcial

Sesiones prácticas (Laboratorios)

No

PracticaFechas Contenido Docente Recurso

01 19/03/1223/03/12

Teoría de errores: Medición, medidas di-rectas e indirectas: propagación de e-rrores, el método de mínimos cuadrados.

mota

02 26/03/1230/03/12

Mediciones: Con el vernier, micrómetro,balanza y cronómetro tiza

03 02/04/1206/04/12

Gráficas de funciones: Análisis de expe-rimentos

pizarra

04 09/04/1213/04/12

1ra y 2da condición de Equilibrio J. Bustamante R. bibliografía

05 16/04/1220/04/12

Centro de gravedad applets

06 23/04/1227/04/12

Movimiento rectilíneo uniforme y unifor-memente variado

Equipos delaboratorio

07 30/04/1204/05/12

Caída libre y movimiento compuesto

3

No

PracticaFechas Contenido Docente Recurso

08 07/05/1211/05/12

2da Ley de Newton y la Máquina de At-wood

mota

09 07/05/1211/05/12 Fuerza de rozamiento tiza

10 21/05/1225/05/12

Fuerza centrípeta pizarra

11 28/05/1201/06/12

Principio de Conservación de la Energía bibliografía

12 04/06/1208/06/121

Principio de Conservación del Momen-tum lineal

applets

13 11/06/1215/06/12 Péndulo físico

equipos delaboratoriode física

14 18/06/1222/06/12 Gravitación Universal

5. METODOLOGÍAExposición y explicación del profesor con participación activa de los estudiantes. Algunos tópicos del cursoserán dados a los alumnos como tarea, los cuales deberán ser sustentados.

Metodología aplicada: Deductiva - InductivaModo: Colectivo - Expositivo - InteractivoProcedimientos e instrumentos de evaluación: Procedimiento colectivo - individual.Instrumentos de Evaluación: exámenes parciales y monografías.

RECURSOS DIDÁCTICOS

Medios y materiales utilizados: visuales, gráficos, computadora personal, internet

6. SISTEMA DE EVALUACIÓN En las evaluaciones se tomarán en cuenta el aspecto cognitivo, desarrollode habilidades, destrezas y actitudes. Para este fin se tendrá en cuenta los siguientes instrumentos deevaluación:04 exámenes parciales (EP). Obligatorios y cancelatorios. La inasistencia se calificará con la nota de cero.Tendrán un peso de 0.2 cada uno.01 examen sustitutorio (ES). Comprende toda la asignatura. Será opcional y eliminará la nota más baja delos exámenes parciales.Promedio de sustentación de trabajos (PST). Las sustentaciones de los trabajos dan lugar a las notas res-pectivas y de las cuales se obtienen el promedio. Tendrá peso 0.1.

1 Trabajo: CIENCIA Y MÉTODO CIENTÍFICO2 Trabajo: INTERACCIÓN GRAVITACIONAL

Nota final (NF). La nota mínima aprobatoria es 11 (once) y se obtiene:

NF = 0,2(1EP + 2EP + 3EP + 4EP ) + 0,1(PIL+ PST )

7. REQUISITOS DE APROBACIÓN

Asistencia obligatoria a teoría y resolución de problemasParticipación activa en teoría y práctica con responsabilidad e iniciativaPresentar y sustentar los exámenes parciales y/o sustitutorios y trabajos asignados.Obtener una nota promedio final (NF) de 11 (once) en el sistema vigesimal

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BIBLIOGRAFÍA

[1] Alonso, M. y E. Finn, (1970) Física. 1ra ed. revisada y aumentada México. Edit. Fondo educativo Interame-ricano S.A. Vol. I.

[2] Cromer, A., (1994) Física Para las Ciencias de la Vida y la Salud. 3ra ed. Barcelona (España). Edit. RevertéS.A.

[3] Goldemberg, J., (1972) Física General y Experimental. 2da ed. México. Edit. Interamericana, S.A. Vol. I yII.

[4] Halliday, D. y R. Resnick, (1974) Física. 4ta ed. México. Edit. CECSA. Vol. I.

[5] Leyva, H., (1995) Física I. Teoría y Problemas Resueltos. 1ra ed. Lima. Edit. Publicaciones Moshera S. R.L. 772 pp.

[6] McKelvey, J. y H. Grotch, (1980) Física para Ciencias e Ingeniería. 1ra ed. México. Edit. Harla. Vol. I.

[7] Sabeliev, I. V., (1984) Curso de Física General. Moscú. Edit. MIR. Vol.1

[8] Sears, F. y M. Zemansky, Física Universitaria. 9na ed. México. Edit. Addison Wesley Longman de México,S. A. de C. V. Vol. I.

[9] Serway, R., (1972) Física Universitaria. 4ta ed. México. Edit. McGraw-Hill. Vol. I.

[10] Soler, P. y N. Negro, (1970) Física Práctica Básica. 1ra ed. México. Edit. Reverté S.A.

[11] Tipler, P., (1996) Física. 3ra ed. España. Edit. Reverté, S. A. Vol. I.

[12] Tipler, P., (2000) Física Pre - Universitaria. Edit. Reverté S. A. Barcelona Vol. I.

[13] Young, H., (1996) Fundamentos de Mecánica y calor. Edit. Reverté S. A. Barcelona Vol. I.

PÁGINAS WEB[1] http://www.fisicarecreativa.com/index.htm

[2] http://physics.info/

[3] http://ciencianet.com/

[4] http://www.espasoft.esgratis.net/ (buscador de videos)

[5] http://www.aulafacil.com/

[6] http://www.educared.org/global/educared/portada

[7] http://www.educared.org/global/educalia-y-comunidad-virtual/

[8] http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/

[9] http://www.fisicanet.com.ar/

[10] http://www.astrocosmo.cl/h-foton/h-foton_00.htm

[11] http://www.physics.hmc.edu/howto/problemsolving.html

[12] http://zebu.uoregon.edu/~probs/

[13] http://www.oberlin.edu/physics/dstyer/SolvingProblems.html

[14] http://www.cs.utexas.edu/users/novak/physics.html

[15] http://www.physics247.com/

[16] http://www.physics247.com/physics-homework-help/index.shtml

[17] http://www.innathansworld.com/physics/questions.htm

[18] http://www.fisicahoy.com/

[19] http://www.lawebdefisica.com/

5

[20] http://fisica.laguia2000.com/

[21] http://www.fisicapractica.com/

[22] http://www.fearofphysics.com/Problem/prob2.html

[23] http://www.fisica.ufsc.br/

Ayacucho, marzo del 2012

“La Física es realmente indispensable para nuestros propósitos,

puesto que fuerza a la mente a llegar a la verdad;

por el ejercicio del pensamiento puro”

“Cuéntamelo y lo olvidaré,

muéstramelo y lo recordaré,

déjame hacerlo y lo entenderé”

Confucio, 551 - 479 a. C

“Lo que tenemos que aprender,

lo aprendemos haciendo”

Aristóteles

“El que aprende y aprende,

y no practica lo que sabe,

es como el que ara y ara y nunca siembra”

Platón

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