Mecánica II - Universidad Autónoma de la Ciudad de México

PROGRAMA DE ESTUDIOS: Mecánica II
PROTOCOLO
Fechas
Mes/año
Clave
Enero
/2005
Elaboración
SEGUNDO
Semestre
x
Nivel
Licenciatura
Aprobación
Ciclo
Integración
Básico
x
Superior
Aplicación
Colegio
H. y C.S.
C. y T.
x
C. y H.
Maestría
Doctorado
Doctorado
Plan de estudios del que forma parte: Ciclo Básico del Colegio de Ciencia y
Tecnología.
Propósito(s) general(es) :
El estudiante:
1.- Deberá aprender bien los movimientos: rotacional, oscilatorio, ondulatorio y de sistemas de muchas partículas, además de los movimientos
lineal y curvilíneo aprendidos en su curso de mecánica I.
2.- Podrá aplicar estos nuevos conocimientos a materias posteriores en la carrera como: análisis de señales, dispositivos electrónicos,
termodinámica, óptica y acústica, así como a actividades de diseño y comprensión de robótica y máquinas y herramientas.
Carácter
Modalidad
Seminario
Indispensable
Optativa *
X
Curso
X
Laboratorio
X
Horas de estudio semestral (16 semanas)
Taller
Cursotaller
Clínica
Con
Docente
Teóricas
72
Prácticas
48
Autónomas
Teóricas 72
72
Prácticas 24
24
Carga horaria semanal: 8 x Carga horaria semestral: 96
16 = 128
96 h
Asignaturas Posteriores:
Asignaturas Previas
ÁLGEBRA Y GEOMETRÍA ANALÍTICA, CÁLCULO
DIFERENCIAL, MECÁNICA I.
TERMODINÁMICA Y FLUIDOS.
Conocimientos:
CONCEPTOS DE CINEMÁTICA, LEYES DE NEWTON, TEOREMA DE CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA,
Requerimient
ÁLGEBRA Y TRIGONOMETRÍA, MANEJO DE VECTORES, CÁLCULO DIFERENCIAL, CONCEPTOS
os para
ELEMENTALES DE ECUACIONES DIFERENCIALES.
cursar la
Habilidades: COMPRENSIÓN DE LECTURAS, PLANTEAMIENTO DE PROBLEMAS, INTERPRETACIÓN DE
asignatura
GRÁFICAS, MANEJO DE CRONÓMETROS, DINAMÓMETROS, FLEXÓMETROS.
Perfil deseable del
profesor:
Academia
responsable del
programa:
FÍSICA

Licenciatura o posgrado en Física.
Diseñador (es):
VÍCTOR MACÍAS MEDRANO, GABRIEL ELOY AGUILAR PINEDA, HUITZILIN YÉPES, IVÁN SOSA y
SAMUEL VÁZQUEZ.
Aquellas en las que se ofrece la posibilidad de cursar una de las asignaturas, para cubrir un requisito INDISPENSABLE
CURSO: MECÁNICA II
1. INTRODUCCIÓN
La física juega un papel esencial en todas las demás disciplinas científicas así
como en el desarrollo tecnológico. La mecánica tiene un papel inicial dentro de
la física para quién va a estudiar ciencia o ingeniería, y eso es debido al
movimiento (causas y consecuencias) por lo que los conceptos de la mecánica
aparecen conjuntamente con sus respectivas ecuaciones como lenguaje
abreviado de la física y se vuelven necesarias para el manejo de conceptos y
aplicaciones a diferentes situaciones de la vida práctica y profesional. De ahí
que la mecánica se inicie en los primeros cursos de los ciclos básicos de
ciencias e ingeniería en las universidades en el mundo.
Los contenidos temáticos del curso de Mecánica II que se imparten en el
segundo semestre del ciclo básico del colegio de ciencia y tecnología, tiene
como finalidad primero que es la consecución del curso de Mecánica I y
segundo, que el estudiante conozca y adquiera los conocimientos básicos en
relación a las diferentes manifestaciones del movimiento de muchas partículas
(incluido el cuerpo rígido visto como sistema de muchas partículas) además de
que debe de conocer los movimientos oscilatorio y ondulatorio que son los
otros movimientos mecánicos fundamentales en la mecánica. Están
contemplados cuatro grandes temas: Sistemas de partículas, Movimiento
rotacional,
Movimiento oscilatorio y Movimiento ondulatorio (Ondas
mecánicas), que son conocimientos indispensables para la formación
profesional del egresado de estas ingenierías. Un quinto tema tiene mención
aparte dado que se refiere al principio de conservación del momento angular
que por su aplicación a la ciencia se le consideró aparte.
Respecto al tema Sistemas de partículas, comprende los subtemas: Centro de
masa, velocidad y aceleración del centro de masa para los sistemas de muchas
partículas, el momento lineal centro de masa, la conservación del momento
lineal y finalmente las aplicaciones de sistemas de muchas partículas a las
colisiones elásticas e inelásticas en dos dimensiones. Para el segundo tema
sobre el Movimiento rotacional, se consideraron los subtemas: Desplazamiento,
velocidad y aceleración angular y su relación entre cinemática lineal y angular,
energía de rotación, torca y aceleración angular, dinámica de rotación del
cuerpo rígido, trabajo y potencia de del movimiento de rotación y movimientos
de traslación y rotación combinados. El tercer tema Conservación del momento
angular, comprende solo tres subtemas: Momento angular de una partícula,
momento angular de un cuerpo rígido y principio de conservación del momento
angular. El cuarto tema Oscilaciones, comprende los subtemas: Diferentes
tipos de oscilaciones simples, el oscilador armónico simple, energía del
oscilador armónico simple, combinaciones de osciladores armónicos simples,
oscilador amortiguado y oscilador forzado. El quinto y último tema Movimiento
ondulatorio, comprende varios subtemas, ya que están contempladas las bases
del movimiento de ondas mecánicas como la de una acuerda y las ondas
sonoras. Los subtemas son: Ondas longitudinales y transversales, la energía
del movimiento ondulatorio, la descripción matemática de las ondas, las ondas
estacionarias y viajeras, la superposición e interferencia de las ondas, la
reflexión y transmisión de las ondas, las ondas sonoras, las interferencia de
ondas sonoras y el efecto Doppler para ondas sonoras.
Junto con los contenidos del curso de Mecánica I, estos temas son parte de la
base de conceptos y fundamentos acerca de las leyes de la naturaleza que
gobiernan el movimiento en el universo en que vivimos, y a la vez, son una
parte del desarrollo tecnológico actual de la sociedad. Por lo que se espera que
el estudiante pueda aplicar lo aprendido a sus demás materias consecutivas de
la carrera y a la vida cotidiana.
ANTECEDENTES PARA EL MEJOR DESEMPEÑO DEL CURSO.
Es necesario que el estudiante tenga firmes conocimientos sobre el curso de
Mecánica I; es decir, se necesita que domine al menos los temas de:
cinemática, dinámica, los principios de conservación de la energía y de la
cantidad de movimiento. En cuanto a la herramienta matemática utilizada, es
necesario que domine los conceptos matemáticos y sepa hacer uso del álgebra
y la trigonometría, la geometría euclidiana para que opere de manera certera.
Que sepa de cantidades escalares y vectoriales, que entienda y pueda resolver
problemas de cálculo diferencial e integral de una variable.
UBICACIÓN DEL CURSO EN EL CURRÍCULO DE LAS CARRERAS.
En el ciclo básico, están contemplados cuatro cursos de física obligatorios:
Mecánica I, Mecánica II, Termodinámica y Fluidos y Electricidad y Magnetismo.
Éste curso es indispensable por su contenido y pertenece al segundo semestre
del ciclo básico del Colegio de Ciencia y Tecnología de la UACM. El curso es la
segunda parte de los temas de física sobre mecánica que son presentados al
estudiante, además, representa la aplicación inmediata de los conceptos
estudiados en el cálculo infinitesimal. Se recomienda ampliamente que esta
materia se domine antes de llevar los estudios correspondientes a
Termodinámica y Fluidos y a Electricidad y Magnetismo en el bloque de las
materias de física básica. También le servirá de base para el curso de Óptica y
acústica que en el nuevo plan quedo como materia optativa. Respecto a
materias del ciclo superior, lo aprendido en Mecánica II le puede servir de base
para Análisis de Señales, dispositivos electrónicos y otras. En general para el
desempeño profesional, se recomienda para la robótica y las máquinas y
herramientas.
Por supuesto, en el desarrollo profesional de un ingeniero, los conceptos de
mecánica son importantes para su desempeño profesional, se aprende a
analizar y predecir el comportamiento de los sistemas físicos mediante el
estudio de la mecánica. No es posible visualizar en esta época, un ingeniero en
las carreras que brinda la universidad, que ignore estos temas, tanto en la
teoría como en la práctica, queriendo decir con esto último, que no es posible
concebir que se curse esta materia sin haber realizado ninguna práctica
experimental al menos de carácter demostrativo.
La mecánica fue la primera ciencia analítica; por ello los conceptos
fundamentales, los métodos analíticos y las analogías de la mecánica se
encuentran virtualmente en todas las ramas de la física, conceptos que van a
aprender se les facilita aprendiéndolos en sus contextos mecánicos originales
(energía, fuerza, trabajo, etc.), al estudiar mecánica se recupera la construcción
del concepto.
Este curso viene a completar, en un primer acercamiento, los temas básicos de
mecánica que comprenden las leyes que rigen el movimiento de los cuerpos,
se ha acercado a la grandiosa unificación newtoniana que ha fundido el
movimiento de los cuerpos celestes con los movimientos en la Tierra.
2. PROPÓSITOS GENERALES DEL CURSO.
Todas las actividades llevadas a cabo en el curso, tanto en las sesiones de
clase como en las sesiones de laboratorio, están orientadas a que el
estudiante:
1.-
Comprenda y describa la dinámica de los sistemas de partículas a partir de los
conceptos de la definición centro de masa, cantidad de movimiento lineal y momento
angular para un sistema de partículas, así como la energía cinética y la conservación
de la energía para un sistema de partículas, además el estudiante deberá describir e
interpretar los teoremas de conservación para varias partículas y comprenderá su
importancia, deberá ver al cuerpo rígido como un sistema de partículas. Además
Deberá ser capaz de plantear y resolver problemas que involucren estos conceptos,
así como de realizar, reproducir y comprobar prácticas de laboratorio para verificar
experimentalmente dichas leyes de conservación.
2.Conozca e identifique las características principales de los movimientos:
rotacionales, oscilatorios y ondulatorios, así como los diferentes aspectos que
tienen que ver con estos movimientos, tanto en su descripción matemática
como experimentalmente. Resuelva problemas básicos en los que se
presenten estos movimientos. Que sea capaz de construir las relaciones
presentes en los movimientos rotacionales, oscilatorios y ondulatorios, para
llevar a cabo el análisis de estos fenómenos en la naturaleza. Contribuya
activamente en la construcción de conocimientos significativos, de conceptos y
aplicaciones sobre ímpetu lineal y angular y sus teoremas de conservación.
Que sea capaz de plantear y resolver problemas que involucren estos
conceptos, y reconozca la importancia de dichos principios de conservación en
la vida cotidiana y profesional.
3.Sea capaz de aplicar los conceptos estudiados a problemas básicos de
ingeniería, de la tecnología actual y a problemas de la vida diaria donde se
involucra la física, que aprenda a usar correctamente diferentes aparatos de
medición, que conozca los principios de su funcionamiento, así como continuar
con el aprendizaje de la teoría de mediciones básica, para un adecuado
manejo y registro de datos experimentales.
4.- Debe revisar, examinar y reconocer, los conocimientos previos adquiridos
en el curso de Mecánica I, así como su base matemática, para una mejor
comprensión del nuevo conocimiento en este curso.
5.- Con todo lo mencionado anteriormente, podrá aplicar estos nuevos
conocimientos a materias posteriores como: análisis de señales, dispositivos
electrónicos, termodinámica, óptica y acústica y en particular a la robótica y a
las máquinas y herramientas.
3. CONTENIDOS ORGANIZADOS
UNIDAD 1: Dinámica de sistemas de partículas
Temas y subtemas
1. Dinámica de sistemas de partículas.
1.1 Centro de masa de sistemas de partículas, continuos y discretos.
1.2 Movimiento de un sistema de partículas.
1.3 Momento lineal del C. M.
1.4 Impulso.
1.5 Conservación del momento lineal del C. M.
1.6 Colisiones elásticas e inelásticas en una y dos dimensiones.
UNIDAD 2: Dinámica de la rotación
Temas y subtemas
2.
Rotación de los cuerpos rígidos y dinámica del movimiento rotacional.
2.1 Desplazamiento, velocidad y aceleración angular. Relación entre cinemática
lineal y angular.
2.2 Momento de inercia de cuerpos rígidos, momento angular y teorema de los
ejes paralelos.
2.3 Energía cinética de rotación.
2.4 Torca y aceleración angular.
2.5 Dinámica de rotación de un cuerpo rígido.
2.6 Trabajo y potencia en el movimiento de rotación.
2.7 Movimientos de traslación y rotación combinados (relaciones de energía).
UNIDAD 3: Conservación del momento angular
Temas y subtemas
3.
Conservación del momento angular
3.1 Momento angular de una partícula.
3.2 Momento angular de un cuerpo rígido rotando alrededor de un eje fijo.
3.3 Principio de conservación del momento angular.
UNIDAD 4: Oscilaciones
Temas y subtemas
4. Oscilaciones
4.1 Introducción a los diferentes tipos de oscilaciones simples.
4.2 Movimiento del oscilador armónico simple.
4.3 Energía en el movimiento armónico simple.
4.4 Combinaciones y aplicaciones de movimientos armónicos simples.
4.5 Movimiento oscilatorio amortiguado.
4.6 Oscilaciones Forzadas y Resonancia
UNIDAD 5: Movimiento ondulatorio
Temas y subtemas
5.
Ondas mecánicas y Movimiento ondulatorio.
5.1 Variables básicas del movimiento ondulatorio, Ondas longitudinales y
transversales.
5.2 Descripción matemática de una onda.
5.3 Energía en el movimiento ondulatorio.
5.4 Ondas estacionarias y viajeras unidimensionales.
5.5 Superposición e interferencia de ondas.
5.6 Reflexión, difracción, y transmisión de ondas.
5.7 Ondas sonoras: Características del sonido, Rapidez de las ondas, Intensidad.
Ondas planas y esféricas.
5.8 Interferencia de las ondas sonoras.
5.9 Efecto Doppler.
4. PROPÓSITOS ESPECÍFICOS POR CADA UNIDAD DE
APRENDIZAJE
Unidad 1: Dinámica de sistemas de partículas.
Propósitos específicos de aprendizaje:
1. Conocer y describir, el concepto de centro de masa (C. M.) y poder identificarlo en
diferentes objetos y sistemas de muchas partículas.
2. Describir y aplicar los conceptos estudiados en la comprensión y utilidad del
movimiento C. M., Posición, velocidad y momento lineal del C. M., así como las
fuerzas externas al sistema de partículas.
3. Entender y deducir el concepto de Impulso. Podrá aplicarlo en la resolución de
problemas.
4. Conocer, entender y aplicar el teorema de conservación del momento lineal del C.
M. y analizar dicho teorema de manera experimental en un experimento que
contribuya a la apropiación del concepto y en el que tenga que hacer mediciones.
5. Identificar y distinguir los diferentes tipos de colisiones (elásticas e inelásticas),
resolver problemas de colisiones en 1 y 2 dimensiones.
Temas y subtemas
1. Dinámica de sistemas de partículas.
1.1 Centro de masa de sistemas de partículas, continuos y discretos.
1.2 Movimiento de un sistema de partículas.
1.3 Momento lineal del C. M.
1.4 Impulso.
1.5 Conservación del momento lineal del C. M.
1.6 Colisiones elásticas e inelásticas en una y dos dimensiones.
Unidad 2: Dinámica de la rotación.
Propósitos específicos de aprendizaje:
1. Entender la analogía y establecer las diferencias entre los conceptos de
cinemática del movimiento lineal, con los que necesita para la descripción del
movimiento rotacional.
2. Reconocer la necesidad de los conceptos de inercia rotacional, de torca y de
energía rotacional, en la descripción del movimiento de objetos en rotación.
3. Establecer analogías y entender las diferencias entre los conceptos de
dinámica del movimiento lineal (fuerza y aceleración), con los que necesita
para la descripción del movimiento rotacional (torca y aceleración angular).
4. Aplicar estos conocimientos a la resolución de problemas y en la realización de
una práctica en la que deba hacer mediciones y análisis de los errores
implícitos en el método experimental.
5. Aplicar los conceptos de movimiento rotacional al estudio de máquinas de uso
común para obtener el trabajo y la potencia desarrollados por dichas máquinas.
6. Describir el movimiento de un cuerpo que se traslada y rota al mismo tiempo.
Temas y subtemas
2. Rotación de los cuerpos rígidos y dinámica del movimiento rotacional.
2.1 Desplazamiento, velocidad y aceleración angular. Relación entre cinemática
lineal y angular.
2.2 Momento de inercia de cuerpos rígidos, momento angular y teorema de los
ejes paralelos.
2.3 Energía cinética de rotación.
2.4 Torca y aceleración angular.
2.5 Dinámica de rotación de un cuerpo rígido.
2.6 Trabajo y potencia en el movimiento de rotación.
2.7 Movimientos de traslación y rotación combinados (relaciones de energía).
Unidad 3: Conservación del momento angular
Propósitos específicos de aprendizaje:
1.- Adquirir los conceptos de momento angular y su teorema de conservación para
sistemas de partículas.
2.- Aplicar estos conceptos en la resolución de problemas teóricos y
experimentales.
Temas y subtemas
3. Conservación del momento angular
3.1 Momento angular de una partícula.
3.2 Momento angular de un cuerpo rígido rotando alrededor de un eje fijo.
3.3 Principio de conservación del momento angular.
Unidad 4: Oscilaciones
Propósitos específicos de aprendizaje:
1. Conocer las características principales del movimiento oscilatorio.
2. Partiendo de la descripción más sencilla (movimiento del oscilador armónico
simple), entender y desarrollar las herramientas conceptuales y experimentales
necesarias para abordar problemas de movimientos oscilatorios.
3. Analizar el movimiento oscilatorio en función de la energía mecánica del sistema
(energía cinética y energía potencial). Entender los fundamentos y la utilidad de
dicha descripción.
4. Usando los conceptos básicos, hacer analogías y llevar a nuevas situaciones,
describir, comprender y resolver situaciones de movimiento oscilatorio más
complejas como: movimiento oscilatorio combinado, amortiguado y forzado.
Temas y subtemas
4. Oscilaciones
4.1 Introducción a los diferentes tipos de oscilaciones simples.
4.2 Movimiento del oscilador armónico simple.
4.3 Energía en el movimiento armónico simple.
4.4 Combinaciones y aplicaciones de movimientos armónicos simples.
4.5 Movimiento oscilatorio amortiguado.
4.6 Oscilaciones Forzadas y Resonancia
Unidad 5: Movimiento Ondulatorio
Propósitos específicos de aprendizaje:
1.
Aprender el movimiento ondulatorio y sus elementos básicos como: la longitud de
onda, la frecuencia, el periodo y la velocidad de propagación de una onda y su
amplitud. Deberá distinguir entre ondas mecánicas y las ondas debido a la
radiación electromagnética.
2. Deberá identificar, explicar y distinguir los movimientos ondulatorios para ondas
longitudinales y ondas transversales. Entenderá la diferencia física entre ondas
estacionarías y viajeras unidimensionales.
3. Identificará y aplicar, los elementos matemáticos de cada uno de estos
movimientos ondulatorios para las ondas mecánicas como: La descripción
matemática, la ecuación de onda, la función de onda en su representación
armónica o senoidal.
4. Aprender y explicar el movimiento ondulatorio mediante una energía asociada con
el movimiento, y la potencia media, así como y su expresión matemática.
5. Aprender y explicar los fenómenos de interferencia y el principio de superposición,
así como la difracción, la reflexión y la transmisión de ondas y resolver problemas
básicos en los que ocurran estos fenómenos.
6. Llevar a cabo teórica y experimentalmente el estudio de fenómenos ondulatorios,
mediante prácticas en la que deba aplicar también, lo aprendido sobre medición y
errores.
7. Aprender y explicar y lo que es una onda sonora, su rapidez de propagación en
diferentes medios y en particular para el aire. Describir la intensidad del sonido,
comprender y describir que son las ondas planas y esféricas.
8. Reconocer la interferencia de las ondas sonoras y resolver problemas para
interferencias destructivas así como constructivas.
9. Estudiar, aprender y aplicar el efecto que se tiene sobre la frecuencia de una onda
y el movimiento de la fuente de sonido. Explicar el efecto Doppler en acústica y en
otros tipos de movimientos ondulatorios. Hallar las frecuencias de resonancia.
Temas y subtemas
5.
Ondas mecánicas y Movimiento ondulatorio.
5.1 Variables básicas del movimiento ondulatorio, Ondas longitudinales y
transversales.
5.2 Descripción matemática de una onda.
5.3 Energía en el movimiento ondulatorio.
5.4 Ondas estacionarias y viajeras unidimensionales.
5.5 Superposición e interferencia de ondas.
5.6 Reflexión, difracción, y transmisión de ondas.
5.7 Ondas sonoras: Características del sonido, Rapidez de las ondas, Intensidad.
Ondas planas y esféricas.
5.8 Interferencia de las ondas sonoras.
5.9 Efecto Doppler.
5. METODOLOGÍA DEL CURSO
Aprendizaje del estudiante:
Para que el estudiante aprenda, es necesario el Planteamiento y resolución de problemas,
ejercicios, discusión grupal de los conceptos, elaboración y realización de prácticas
experimentales en equipos, investigación bibliográfica y temática, consulta de lecturas
complementarias y sobretodo, se recomienda que el estudiante haga una reflexión
permanente de lo que se explica.
Es altamente recomendable que para que el estudiante asimile bien lo que se enseña en
clase y en el laboratorio, por cada hora de pizarrón, el estudiante deberá estudiar individual
o en grupo dos horas más.
Enseñanza del profesor:
Exposición del profesor de temas, conceptos, realización de problemas y ejemplos,
moderador en la participación y discusión de los estudiantes en clase, guía en la
realización de prácticas experimentales, asesorías y diseño de estrategias conjuntas con
los estudiantes tanto en la parte experimental como en la práctica.
6. EVALUACIONES
6.1 Evaluaciones diagnósticas
Criterios: La evaluaciones diagnósticas servirán para que el profesor, tenga elementos
para preparar, planificar y desarrollar estrategias de enseñanza aprendizaje y para que
el estudiante tenga información precisa para que procure remediar junto con su
profesor y tutor sus deficiencias matemáticas a sí como sus conocimientos previos de
mecánica I. Los resultados de estas evaluaciones que arrojen los estudiantes del
diagnóstico se analizarán en tres rubros:
1.- Herramienta matemática: Es recomendable que el estudiante demuestre dominio
en temas de matemáticas como: Álgebra elemental, geometría y trigonometría, en
particular que sepa interpretar funciones senoidales y sus gráficas para la parte de
oscilaciones y ondas. Que tenga conocimiento del cálculo diferencial e integral para el
cálculo de momentos de inercia, que tenga conocimiento de vectores para todo el
curso en general y si los estudiantes demuestran conocimiento de ecuaciones
diferenciales para la solución de los osciladores armónicos: simple, amortiguado y
forzado.
2.- Conocimientos previos de física en particular de mecánica I: Como se ha indicado,
el estudiante debe tener conocimientos previos de mecánica I ya que el curso de
mecánica II, se basa en los conocimientos previos sobre el manejo de las leyes de
Newton y los principios de conservación, así como del movimiento lineal y curvilíneo.
3.- Actitudinal: Es importante la actitud que un estudiante tenga hacia la disciplina, que
muestre seguridad, interés y motivación. En base a esta información el profesor
desarrollará sus estrategias para motivar a sus estudiantes.
Modalidad: Revisión escrita de conceptos y problemas para las primeras dos y pláticas
e intercambio de ideas para la actitudinal.
6.2 Evaluaciones formativas
Modalidad: Revisión de tareas, evaluación escrita de conceptos y problemas.
Criterios: En los problemas y ejercicios debe el estudiante demostrar que aplica
correctamente los conceptos vistos, que puede utilizarlos en diferentes situaciones,
estableciendo analogías y descubriendo diferencias entre distintos casos. Debe Mostrar
participación activa en la elaboración experimental de las prácticas y en la presentación
correcta de resultados. En la parte actitudinal, debe ser responsable en el manejo del
equipo de laboratorio y participar en las discusiones en clase y en las asesorías. Es
deseable que si no tiene conocimientos previos del curso asista puntual y regularmente a
clase y asesorías.
Indicadores:
En la parte teórica se revisarán los siguientes aspectos:
(a) Claridad en la explicación, (b) Establecimiento de analogías, (c) Saber diferenciar y
relacionar, y (d) Aplicación a nuevas situaciones.
En los problemas, se evaluará si el estudiante es capaz de:
(a) Establecer analogías, (b) diferenciar y relacionar, (c) Dar significado a las herramientas
matemáticas, y (d) reconocer el modelo y aplicarlo a nuevas situaciones.
El resultado numérico de los problemas que realice el estudiante, no será criterio
fundamental en su revisión para identificar el avance. En la evaluación formativa se
verificará la parte actitudinal del estudiante, tomando en cuenta si participa activamente en
clase, si tiene una actitud respetuosa y propositiva, si entrega puntualmente sus tareas y
prácticas y si presenta disponibilidad a trabajar fuera del aula y en equipo.
Escalas descriptivas para informar sobre resultados:
Se establecerán 4 escalas: Muy bien (9 y 10), Bien (entre 9 y 8), Regular,
(entre 8 y 6), e Insuficiente (menos de 6).
6.3
Evaluación para certificación
Para que el estudiante pueda certificar la materia, se describen los criterios para la
evaluación del examen de certificación:
En base a los propósitos específicos de los diferentes temas y subtemas de este
programa, se considerará:
1.- Cognitivos: El estudiante deberá demostrar que ha aprendido conceptos, leyes,
principios y aplicaciones. Mediante la explicación, definición, descripción y distinción
entre estos, tanto en forma verbal como escrita en el caso de la teoría y experimental
en el caso de las prácticas de laboratorio y el uso instrumental.
2.- Habilidades: Para el planteamiento y resolución de problemas, las habilidades para
aplicar la teoría al planteamiento y resolución de problemas llevados de una situación
a otra. El uso de las matemáticas para la resolución de los problemas, aunque no son
electos definitivos para la comprensión de la mecánica, son indicadores que se
consideran en segundo término para la evaluación de habilidades.
Habilidades para sintetizar, proponer, analizar, investigar, reflexionar, describir y
experimentar, serán consideradas para la evaluación teórica y experimental.
7. BIBLIOGRAFÍA
7.1
Bibliografía básica para el estudiante y el profesor:
1. Sears, Zemansky, Young, Freedman. Física Universitaria. Undécima edición, editorial
Pearson 2004.
2. Eliézer Braun E. Física 1 (Mecánica,), 1ª Ed., Trillas. México D.F. 1993.
3. Tipler, Paul A. y Mosca Gene, Física para la Ciencia y la Tecnología quinta edición 2004, Editorial
Reverte.
4. Robert Resnick. David Halliday y Krane Física parte 1 Vol. I. 5ª Ed. CECSA., México
D.F.2003.
5. Marcelo Alonso, Edward J. Finn Física Vol I (Mecánica) Ed. Pearson, México D.F. 1999.
6. Raymond A. Serway Física para Ciencias e Ingeniería Tomo I, 5ª, Ed. McGrawHill. México. 2000.
7. Roland Lane Reese, Física Universitaria volumen 1 editorial Thomson.
8. Frautschi, Olenick, Apóstol & Goodstein. The Mechanical Universe, Cambridge University
Press 1986.
9. R .Resnick, David Halliday, Jearl Walker Fundamentos de Física I. 6ª edición, Editorial
CECSA., México D.F. 2001.
10. Giancoli Douglas C. Física para Universitarios Vol. I, 3ª Ed. Prentice Hall. México. 2002.
11. Raymond Serway y John W. Jewet, Física I texto basado en cálculo. Volumen I tercera
edición Editorial Thomson 2004.
12. Susan M. Lea, John R. Burke, Física, La naturaleza de las cosas volumen I, Editorial
Thomson1999.
13. Martín Chávez, y Colaboradores. Manual de Física Experimental Elemental I y II.
U.A.M.I. 1985
14. F. Flores C. Y Col. Compendio de Experiencias Educativas Experimentales, Vol. I.,
CAP. México D.F. 1996.
7.2
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
Bibliografía de repaso para el alumno (nivel bachillerato):
Eugen Hecht, Física, Álgebra y Trigonometría volumen I Editorial Thomson 2000.
Jerry D. Wilson, Anthony J. Buffa. Física quinta edición. Pearson P. H. 2003.
Eugene Hecht, Física en perspectiva, Addison Wesley-Interamericana 1989.
Paul G.Hewitt Física Conceptual. 9ª Ed. Pearson Addison Wesley 2004.
Paul G.Hewitt Laboratorio de Física Conceptual. 9ª Ed. Pearson Addison Wesley 2004.
Paul E. Tippens, Física conceptos y aplicaciones, 5 edición, Editorial McGraw-Hill
Lev Landau. A Kitaygorodski. Física para Todos. MIR Moscú. 1967.
Giancoli Douglas, Física con aplicaciones,
Ángel Manzur. Experimentos de demostración para Física I y II. 1ª Ed. U.A.M.I. 1992.
Paul W. Zitzewitz, Robert F. Neff., Física1, principios y problemas, Mc Graw Hill 2002.
Nota: La bibliografía de repaso tiene como objeto que el estudiante realice consultas de libros a nivel
bachillerato relacionados directamente con lo que está estudiando y le permita, si fuera el caso, un
acercamiento paulatino. En esta lista se encuentran textos que a pesar de no estar orientados a
estudiantes con interés en carreras de ciencias o ingeniería, se resaltan por el énfasis que ponen en el
dominio y comprensión de los conceptos de la física.
7.3
Bibliografía Complementaria Docente:
25. Isaac Newton, Principios matemáticos de la filosofía natural, Alianza Editorial 1987.
26. Stephen Hawking edición comentada, A hombros de Gigantes las grandes obras de la física y la
astronomía, Editorial Crítica 2004.
27. Eduardo Piña Garza, Dinámica de rotaciones, UAM-Iztapalapa Colección CBI.
28. Fernando Flores y colaboradores. Educación en Física. CESU, C.C.A. y D.T. U.N.A.M. 2003.
29. Arnold B. Arons. Evolución de los Conceptos de La Física. Ed. Trillas 1970.
30. Gerald Holton, Stephen G. Brush, Physics the human adventure, from Copernicus to
Einstein, Rutgers University Press 2001.
31. Gerald Holton, David Cassidy, James Rutherford, Understanding Physics, Springer
Verlag 2002.
32. Gerald Holton y Stephen Brush, Introducción a los Conceptos y Teorías de las Ciencias
Físicas, editorial Reverte 1993.
33. James T. Cushing, Philosophical Concepts in Physics, Cambridge 2000.
34. D.C. Baird Experimentación.2ª. Ed. Prentice-Hall México 1991
35. Salvador Gil, Eduardo Rodriguez, Física re-creativa, Editorial Pearson 2000.
36. Juan B. de Oyarzabal. Ensayos sobre Mecánica Clásica. Textos Universitarios.
F.C.U.N.A.M. 1984
37. McDermott. Shaffer y P.E.G.U. Wash. Tutoriales para Física Introductoria. Ed. Prentice
Hall 2001.
38. I. Castro, Leonhard Euler, Colombia 1988.
39. Anthony Bedfor. Wallace Fowler. Dinámica (Mecánica para Ingeniería). Ed. Prentice Hall.
Qro. México. 2000.
40. J.P. McKelvey. H. Grotch. Física para Ciencias e Ingeniería. (Vol. I) 1a Ed. 1981. Harla, México
D.F.
41. Jack P. Holman Métodos Experimentales para Ingenieros. 4ª. Ed. McGraw-Hill. México
1984..
42. Francis W. Sears. Mecánica Movimiento Ondulatorio y Calor.1ª Ed. Aguilar 1973.
43. Uno Ingard, William L. Kraushaar. Int. al estudio de la Mecánica, Materia y Ondas. Ed.
Reverte S. A. Barcelona España 1960
44. A. Williams Stanley. Guía de estudio para Fundamentos de Física I y II. Ed., CECSA., México
D.F.1987.
Nota: La bibliografía para el docente le permite enmarcar a la mecánica en su particular
espacio y tiempo, resaltando la ciencia como una obra a varias manos de diferentes lugares,
esperamos que el docente disfrute de esta bibliografía.
8. OTROS RECURSOS DIDÁCTICOS
La enseñanza moderna de la física pasa por el uso la computadora ya sea en el aula, en el
laboratorio, en la biblioteca o en la casa, y es a través del software interactivo, por lo que no
podía faltar el invitar a visitar sitios que buscan acercar la comprensión de la física a través del
empleo de simulaciones usando java, flash o de algún otro software, también a sitios donde se
presenta y comenta la historia del sistema internacional de unidades, de las constantes físicas,
de la metrología.
http://www.cenam.mx
http://www.nist.gov
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/hph.html
http://suhep.phy.syr.edu/courses/modules/LIGHTCONE/newton.html
http://www.colorado.edu/physics/2000/applets/index.html
http://www.geocities.com/CapeCanaveral/Lab/1719/experimentos.html
http://www.jpl.nasa.gov/cassini/Images/artwork/
http://www.mos.org/sln/toe/toe.html
http://www.physicsweb.org/TIPTOP/VLAB/
http://www.falstad.com/mathphysics.html
http://www.edu.aytolacoruna.es/aula/
http://www.maloka.org/f2000/index.html
http://howthingswork.virginia.edu/
http://home.howstuffworks.com/
http://www.edu.aytolacoruna.es/aula/fisica/applets/Hwang/ntnujava/indexH.html
http://www.edu.aytolacoruna.es/aula/fisica/fisicaInteractiva/OptGeometrica/index.htm