PROGRAMA DE FÍSICA I 2011

PROGRAMA DE FÍSICA I 2011
Carrera: Ingeniería Industrial e Ingeniería en Informática
Ubicación dentro del Plan de Estudios: Primer Año – 2° Cuatrimestre
Carga Horaria:
6 Hs./Sem.(2 lab 4 teórico/Práctico) – Total: 96 Hs.
Consultas optativas: 3 Hs./Sem.
Materias Correlativas: Análisis 1
Desde 03/08/2010 08:00 al 19/11/2010:
Docentes:
-
- Titular:
Dr. Víctor Ángel Herrero
Jefe de Trabajos Prácticos:
Lic. Ximena Orsi
Lic. Rodrigo Hierro
Objetivos:
 Comprender los principios generales de la mecánica
 Aprender a resolver problemas utilizando las herramientas matemáticas a su
alcance
 Adquirir la capacidad de efectuar e interpretar mediciones según una
metodología experimental adecuada
Temario Analítico:
Unidad 1: Cinemática de la partícula
Movimiento, sistemas de referencia y coordenadas. Movimiento rectilíneo:
velocidad media e instantánea. Aceleración, media e instantánea. Movimiento
vectorial libre bajo la acción de la gravedad. Representación vectorial de la
velocidad y la aceleración en el movimiento rectilíneo. Composición de
velocidades y aceleraciones. Aceleración normal y tangencial. Movimiento
curvilíneo con aceleración constante. Movimiento circular: velocidad angular,
aceleración angular. Relaciones vectoriales en el movimiento circular. Ejemplo:
velocidad y aceleración de un punto sobre la superficie terrestre. Movimientos
relativos. Movimiento de rotación relativo. Errores de medición. Propagación de
errores.
Unidad 2: Dinámica de la partícula
Concepto de interacción: Primera ley de Newton. Masa. Vector cantidad de
movimiento o momento lineal. Principio de conservación de la cantidad de
movimiento. Segunda y tercera ley del movimiento. Unidades de fuerza.
Interacciones elásticas, reacciones de vínculo y fuerzas de rozamiento y su
inserción dentro de las cuatro interacciones básicas de la naturaleza. Movimiento
armónico simple. Aplicaciones de fuerzas. Movimiento de un cuerpo por la acción
de una fuerza constante, de una fuerza dependiente de la posición. Péndulo
simple: resolución de la ecuación diferencial para pequeñas amplitudes. Período,
frecuencia. Fuerzas centrales. Interacción gravitatoria. Fuerzas viscosas. Sistemas
inerciales y no inerciales. Sistemas de masa variable. Aproximación lineal.
Cuadrados mínimos
Unidad 3: Trabajo y Energía
Trabajo. Potencia. Energía cinética. Unidades. Trabajo de una fuerza constante.
Energía potencial. Relación entre fuerza y energía potencial. Conservación de la
energía en una partícula. Fuerzas no conservativas y conservativas. Energía en un
péndulo simple.
Unidad 4: Torque y Momento angular
Movimiento curvilíneo. Torque. Momento angular o momento cinético. Leyes de
Kepler. Conservación del momento cinético. Aplicaciones a fuerzas centrales e
interacción gravitatoria.
Unidad 5: Sistemas de partículas
Movimiento del centro de masa de un sistema de partículas aislado. Movimiento
del centro de masa de un sistema de partículas sujetas a fuerzas externas.
Momento cinético de un sistema de partículas. Energía cinética de un sistema de
partículas. Conservación de la energía. Energía total de un sistema de partículas
sujeto a fuerzas externas. Energía interna de un sistema de partículas. Colisiones.
Cuerpo rígido : Concepto de rigidez. Ecuaciones de movimiento para un cuerpo
rígido. Momento cinético de un sólido rígido. Momento de inercia. Teorema de
Steiner. Ecuación de movimiento para la rotación de un sólido rígido. Energía
cinética de rotación de un sólido rígido.
Unidad 6: Sólidos deformables y fluidos
Propiedades de sólidos, Tensión en un sólido. Ley de Hooke. Compresibilidad.
Densidad. Propiedades de fluídos. Presión hidrostática. Aplicaciones. Fluidos
compresibles. Principio de Arquímedes y problemas relacionados. Hidrodinámica :
Ecuación de Bernoulli.
Bibliografía:
Básica:
Sears, Zemansky, Young, Freedman. Física Universitaria. Pearsons Education.
Décimo primera edición.
De Consulta:
Paul A. Tipler; Física Tomos I y II, Reverté;
Resnick Hallliday Ed- Fisica, Cia. Editoria Continal Sa.
Alonso y Finn; Física, Addison Wesley Iberoamericana
Gettys, E. - Keller, F. - Skove, M Física clásica y moderna , Ed. McGraw Hill.
.Baird .,Experimentación, una introducción a la teoría de mediciones y al diseño de
experimentos; Prentice Hall
Apuntes varios de la asignatura, guía de problemas y de laboratorio
Páginas web de interés
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/hframe.html
http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/default.html
http://www.acienciasgalilei.com/videos/video.htm
http://www.xtec.es/recursos/clic/esp/act/esp.html
http://visibleearth.nasa.gov/
http://www.experimentar.gov.ar/home/home.htm
http://usuarios.lycos.es/fisicacrimin/
http://ciencianet.com/index.html
http://metas.com.mx/index.html
http://www.eduteka.org/instalables.php3
http://www.um.es/fem/Ejs_es/index.html
http://www.ex.ac.uk/cimt/dictunit
http://www.phy.ntnu.edu.tw/
http://www.unizar.es/lfnae/luzon/CDR3/polarisation/
http://www.fisicahoy.com/
http://www.fisicarecreativa.com/
Metodología de Enseñanza y Evaluación:
El proceso de enseñanza–aprendizaje se desarrollará en cada clase a través
de diferentes métodos, que requerirán distintos tiempos de duración según las
necesidades.
Se destinará una parte a la teoría y luego una parte de aplicación a problemas
concretos o a explicaciones generales y también habrá momentos de trabajo
grupal de los alumnos tanto en prácticas de laboratorio como en la resolución
problemas.
Se proponen entonces como actividades para los alumnos:





Resolución y análisis de las ideas previas de los alumnos a través de
cuestionarios conceptuales, con discusión posterior de las respuestas
obtenidas.
Resolución de problemas en forma individual y grupal con puesta en común
por parte de los docentes o de algún grupos de alumnos según sea el caso
Análisis de problemas específicos a través de prácticas de laboratorio
cualitativas, cuantitativas y demostrativas
Confección grupal de informes de laboratorio como forma de registrar las
mediciones y las conclusiones, acordes al modelo elegido y con la
aplicación directa de la teoría de la medida.
Trabajo con simulaciones de problemas y/o experiencias de laboratorio en
computadora
 Trabajo de los alumnos en los distintos foros del portal de la materia.
También se propone la solución grupal de los problemas obligatorios en clase y
eventualmente elegir en cada problema, un grupo para que exponga la resolución
y se discuta en forma general.
La metodología de evaluación para aprobar la condición de cursada de la
materia y estar habilitado para rendir examen final consistirá en:
Alumnos regulares:
Para evaluar se utilizarán

Las distintas actividades grupales e individuales propuestas. Se evaluará la
actuación del grupo en clase de problemas y en el laboratorio. En este último
caso, tanto en sus conocimientos durante la realización de la práctica como en
lo presentado en el informe escrito sobre cada actividad. Se podrá realizar
también un cuestionario básico antes de la realización de la práctica de
laboratorio (“parcialito”) o se harán preguntas básicas a lo largo del trabajo
práctico correspondiente.

La presentación oral y escrita de los problemas obligatorios

Un examen escrito, por cada parte de la materia, de resolución de problemas y
preguntas teóricas conceptuales.
Aprobación de Trabajos Prácticos:
*Primer y segundo parcial aprobado. Para esto habrá 1 fecha para cada uno
durante el transcurso de la cursada y 1 fecha de recuperatoria en la que se
recuperaran los dos parciales, en total para toda la materia).
*Entrega de carpeta de trabajos prácticos
(Interrogatorio, asistencia, carpeta de informes)
de
laboratorio
aprobados
*Entrega de carpeta de problemas obligatorios completa.
Aprobación de la materia:
Aprobar los trabajos prácticos y el examen final.
Luego de la aprobación de los trabajos prácticos los alumnos tendrán tres
oportunidades para rendir una evaluación final que podrá ser: escrita, escrita y oral
u oral, según se determine en la fecha de final definida oportunamente. Se
explicitará en cada fecha la modalidad adoptada.
En cualquiera de las modalidades se priorizarán el conocimiento de los
conceptos básicos y fundamentales de la asignatura. El examen consistirá en el
desarrollo de algunos puntos teóricos y/o prácticos basados en la descripción
anterior, con mayor peso en la parte teórica conceptual.
Alumnos libres:
Antes de presentarse a la evaluación final con la misma modalidad que los
alumnos regulares, los alumnos autorizados a dar examen en carácter de “libres”
deberán rendir y aprobar una evaluación escrita de similares características que
una evaluación parcial pero que abarca todos los temas presentados en la
asignatura completa. También tiene que rendir y aprobar, previamente, un examen
del laboratorio sobre todas las prácticas programadas para el último cuatrimestre
dictado. Este examen puede ser oral o escrito. Se le pedirá, además, la realización
concreta de alguna de esas prácticas, elegidas al azar en el momento de rendir el
examen, por parte del docente. El alumno deberá saber realizar las mediciones en
forma correcta, elaborar los datos e interpretar los resultados adecuadamente,
expresándolos con sentido físico.
Cronograma de Actividades 2do cuatrimestre 2011
DIAS y HORARIOS DE CLASES
Organización: Ver anexo
Teórico
Martes de 08:00 a 10:00 y
Teórico Práctico
Martes de 10 a 14:00hs, según cronograma
Prácticas de laboratorio
Martes de 10 a 14:00hs, según cronograma en turnos a designar en la primera
semana de clases.
Entrega de informes: Martes 10 a 10:30hs TODOS los grupos
Devolución de informes corregidos: Jueves de 10 a 11hs TODOS los grupos
Horario de Clases de Consulta:
En turnos complementarios del laboratorio, para cada grupo y Martes de 15 a 17
hs