MICRODISEÑO CURRICULAR FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS Y APLICADAS 1. IDENTIFICACIÓN

Código
Versión
Fecha
MICRODISEÑO CURRICULAR
FET 53
03
2012-11-7
FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS Y APLICADAS
1. IDENTIFICACIÓN
Asignatura
Física Mecánica
Área
Básicas (Tecnología)
Código
FMX 04
Pensum
Correquisitos
CIX 24
Prerrequisitos
Créditos
4
TPS
4
TIS
8
TPT
MBX 12
CDX 14
84
TIT
128
2. JUSTIFICACIÓN
El curso de física mecánica es de especial importancia en la formación de tecnólogos e ingenieros
de todas las áreas porque en este se ofrecen los rudimentos de la modelación científica básica del
mundo físico. En física mecánica se aprende qué es un sistema, cómo caracterizarlo por medio de
su estado y se enuncian las leyes dinámicas que rigen su evolución (cambio en el tiempo).
Gracias a intuición práctica de los sistemas que describe, la física mecánica sirve de fundamento a
los procesos de modelación en general, herramienta clave en la intervención y control de sistemas
naturales y artificiales.
3. COMPETENCIA
Describir el estado de movimiento de sistemas mecánicos (partículas y cuerpos rígidos) en términos
de las cantidades cinemáticas (posición, desplazamiento, velocidad y aceleración), así como su
evolución en el tiempo (leyes de movimiento) por medio de las cantidades dinámicas (fuerza,
impulso y energía).
4. TABLA DE SABERES:
Saber
complementario
(contenido
declarativo)
Saber
(contenido
declarativo)
1. Cinemática de una
partícula
-
Nociones
básicas
vectores
Saber hacer
(contenido
procedimental)
de
Modelar
los
cuerpos
por
medio
de
sistemas y sus
Ser –Ser con Otros
(Contenido
actitudinal)
-
Adquiere una
definición
técnica y crítica
MICRODISEÑO CURRICULAR
Saber
complementario
(contenido
declarativo)
Saber
(contenido
declarativo)
-
Concepto
partícula
-
Sistema
de
referencia:
sistema
de
coordenadas
observador.
de
-
Funciones
trigonométricas
-
Conversión
unidades
Saber hacer
(contenido
procedimental)
cambios
y
transformaciones
como producto
de interacciones
con el entorno o
medio ambiente.
de
y
-
-
Concepto de
trayectoria.
Vector posición (𝑟⃗)
vector
y
desplazamiento
(∆ 𝑟⃗).
-
Vector velocidad
media (𝑣̅⃗ )
-
Vector velocidad
instantánea (𝑣⃗).
-
Ecuación de
movimiento para
un movimiento
con velocidad
constante.
-
Vectores
aceleración media
(𝑎̅⃗) y aceleración
instantánea.
-
Ecuaciones
cinemáticas
de
posición
y
velocidad para
un movimiento
Expresar
el
movimiento de
los
cuerpos
(sistemas)
en
términos
de
cantidades
propiedades
físicas
matematizadas.
-
Construir
el
concepto
de
fuerza basado en
interacciones
que
hacen
evolucionar
mecánicamente
los sistemas en el
tiempo.
-
Representar las
interacciones de
un sistema con su
entorno
en
diagramas
de
cuerpo libre.
Código
Versión
Fecha
FET 53
03
2012-11-7
Ser –Ser con Otros
(Contenido
actitudinal)
de la idea de
movimiento.
-
Interioriza
saberes
y
prácticas
en
física
básica,
que lo perfilan
dentro de una
comunidad
laboral
y
académica:
concepto y uso
de Mecanismo.
-
Crea
una
mirada crítica
sobre
fenómenos
cotidianos
como
el
movimiento, en
la medida que
su
conocimiento
posibilita una
apropiación de
la realidad que
afecta
su
entorno.
-
Respeta
la
construcción
compañeros de
MICRODISEÑO CURRICULAR
Saber
(contenido
declarativo)
con aceleración
constante.

-
-
-
Aplicaciones
Cinemática en
una dimensión:
Movimiento
rectilíneo uniforme
(M.R.U)
Movimiento
rectilíneo
uniformemente
acelerado
Caída libre.
Problemas de
Aplicación de
cinemática en una
dimensión.

Cinemática en dos
dimensiones:
-
Movimiento
parabólico.
Aplicaciones

Movimiento
General
en un
plano:
-
Vectores posición
(𝑟⃗)
y
desplazamiento
(∆ 𝑟⃗).
-
Vectores velocidad
media
(𝑣̅⃗ )
y
velocidad
instantánea (𝑣⃗).
Saber
complementario
(contenido
declarativo)
Saber hacer
(contenido
procedimental)
Código
Versión
Fecha
FET 53
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Ser –Ser con Otros
(Contenido
actitudinal)
-
Resolver
situaciones
problema
que
impliquen
interacciones
mecánicas.
-
Construir
una
primera versión
del principio de
conservación de
la energía (para
sistemas
mecánicos).
-
Mejora
su
capacidad de
conocer
al
apropiarse de
los
modelos
simples de la
mecánica.
-
Clasificar
las
diferentes
formas
de
energía de los
sistemas físicos
(cinética
y
potencial).
-
-
Caracterizar el
trabajo como la
forma mecánica
de
transferir
energía a los
sistemas.
Se interesa por
el
entorno
físico,
como
campo
de
fuerzas
y
energía
utilizable
en
provecho
de
soluciones
prácticas.
-
Valora
el
trabajo
en
equipo y está
siempre
dispuesto
a
hacerlo.
-
Resuelver
situaciones
problemas donde
se
identifican
aula sobre las
ideas
requeridas en la
descripción
técnica
del
movimiento.
Código
Versión
Fecha
MICRODISEÑO CURRICULAR
Saber
(contenido
declarativo)
-
Vectores
aceleración media
(𝑎̅⃗) y aceleración
instantánea.

Aplicaciones:
-
Movimiento
parabólico.
Vectores unitarios
radial, transversal,
tangencial
y
normal.
-
-

-

-
Vectores posición,
velocidad
y
aceleración en el
movimiento
circular.
Aplicaciones:
Movimiento
circular uniforme
(M.C.U.)
y
movimiento
circular
uniformemente
acelerado
(M.C.U.A.).
Sistema
físico:
Cuerpos
de
interés
y
alrededores.
Momento lineal
(p).
Saber
complementario
(contenido
declarativo)
Saber hacer
(contenido
procedimental)
FET 53
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2012-11-7
Ser –Ser con Otros
(Contenido
actitudinal)
flujos de energía
entre sistemas.
-
Caracterizar
energéticamente
los
sistemas
mecánicos.
-
Modelar
las
colisiones
en
términos
de
impulsos entre
sistemas.
-
Clasificar
las
diferentes
formas
de
fricción según su
relación con el
desgaste y la
degradación de la
energía
mecánica.
-
Construir
mecánica
rotacional
(cinemática
dinámica)
analogía con
mecánica
translaciones.
la
y
en
la
de
-
Acata la norma
y propende por
el respeto de la
misma.
MICRODISEÑO CURRICULAR
Saber
complementario
(contenido
declarativo)
Saber
(contenido
declarativo)
-
Principio de
conservación del
momento lineal
total
de un
sistema aislado.
2.
Dinámica de una
partícula
-
Leyes
Newton:
-
Concepto de
masa
y
primera
ley de
Newton
Variación
del
momento lineal de
una partícula en
interacción y
segunda
ley de
Newton
Línea de acción
de una fuerza y
tercera
ley de
Newton.
-
-
de
-
Diagrama
Cuerpo libre.
de
-
Fuerzas:
peso,
normal, tensión,
fuerza
elástica,
fuerzas
de
contacto.
-
Aplicaciones.
Saber hacer
(contenido
procedimental)
-
Clasificar
los
sistemas
mecánicos
en
partículas
y
cuerpos rígidos.
-
Adaptar
la
mecánica
de
rotaciones a la
rueda:
movimiento de
rodadura,
su
ventaja mecánica
y su atenuación
del desgaste.
Código
Versión
Fecha
FET 53
03
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Ser –Ser con Otros
(Contenido
actitudinal)
MICRODISEÑO CURRICULAR
Saber
complementario
(contenido
declarativo)
Saber
(contenido
declarativo)
-
Fuerza de fricción:
estática
y
dinámica.
-
Equilibrio: estático
y dinámico.

Rotaciones:
-
Dinámica
movimiento
circular.
-
Fuerzas centrales.
-
Aplicaciones
-
Momento angular
y conservación del
momento angular.
-
Aplicaciones
-
-
Dependencia
funcional de
una fuerza: fuerzas
que dependen del
tiempo (F = F(t)) y
fuerzas
que
dependen del
desplazamiento
(F = F(r)).
Impulso
(I).
-
Trabajo (W)
del
3. Trabajo y Energía
Saber hacer
(contenido
procedimental)
Código
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Fecha
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Ser –Ser con Otros
(Contenido
actitudinal)
MICRODISEÑO CURRICULAR
Saber
(contenido
declarativo)
-
-
-
-
-
-
Interpretación
geométrica de
trabajo.
Energía
cinética
(Ek).
Teorema del
trabajo
y
la
energía cinética.
Aplicaciones.
Fuerzas
conservativas y su
relación
con la
energía potencial
(Ep):
Energía
potencial
gravitacional
y
energía potencial
elástica.
Derivada
direccional.
Energía mecánica
(E).
Ley de
la
conservación de la
energía mecánica
de un sistema
Sistemas
conservativos y no
conservativos.
Aplicaciones.
Choques: elásticos
e inelásticos.
Factor
de
colisión
(Q).
Aplicaciones.
Sistemas de
muchas partículas:
Saber
complementario
(contenido
declarativo)
Saber hacer
(contenido
procedimental)
Código
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Ser –Ser con Otros
(Contenido
actitudinal)
MICRODISEÑO CURRICULAR
Saber
(contenido
declarativo)
-
Centro
de
masa.
Definición de un
cuerpo
rígido.
Vector
torque
(𝜏⃗).
Aplicaciones.
4. Dinámica de un
cuerpo rígido
-
-
-
-
-
-
Par de fuerzas ó
cupla.
Sistema
fuerzapar.
Resultante de un
conjunto de
fuerzas
que
actúan sobre un
cuerpo
rígido.
Momento angular
asociado a un
cuerpo
rígido.
Momento
de
inercia de
un
cuerpo rígido (𝐼).
Ecuación de
movimiento para
rotaciones.
Aplicaciones.
Energía
cinética
rotacional (EKR).
Energía
total
de un
cuerpo
rígido.
Aplicaciones.
Movimiento por
rodadura.
Saber
complementario
(contenido
declarativo)
Saber hacer
(contenido
procedimental)
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Fecha
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Ser –Ser con Otros
(Contenido
actitudinal)
Código
Versión
Fecha
MICRODISEÑO CURRICULAR
Saber
(contenido
declarativo)
-
Saber
complementario
(contenido
declarativo)
Saber hacer
(contenido
procedimental)
FET 53
03
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Ser –Ser con Otros
(Contenido
actitudinal)
Estática de un
cuerpo
rígido.
5. TABLA DE RESULTADOS DEL APRENDIZAJE (CRITERIOS PARA LA EVALUACIÓN – INDICADORES
DE COMPETENCIA)
De conocimiento
(contenidos declarativos)
-
-
-
De desempeño
(contenido procedimental y
actitudinal)
Construye un “esquema
de
interacción”
mecánico, donde define
los términos en los cuales
estudia los sistemas y sus
transformaciones,
producto
de
interacciones.
-
Analiza el planteamiento
y solución de situaciones
problema.
-
Adquiere destreza en la
apropiación física del
mundo: conocimiento y
acción.
Se apropia de las
definiciones y funciones
descriptivas
de
las
cantidades
físicas
básicas, en términos de
las cuales se modela el
movimiento, tanto de
rotación
como
de
translación.
Comprende el principio
de conservación de la
energía como ejemplo
por excelencia de lo que
es un proceso: insumos o
recursos que en su
utilidad
generan
-
-
-
Logra hacer corresponder
los diferentes esquemas
de representación de
situaciones
físicas:
enunciados,
gráficos,
dibujos y ecuaciones.
Identifica la fuerza como
interacción,
representado
en
cantidades vectoriales y
diagramas de cuerpo
libre.
Modela el intercambio de
momentum (lineal y
angular) entre sistemas:
Producto (evidencias de
aprendizaje)
-
Un experimento y/o
simulación
de
la
evolución dinámica de un
sistema: exposición e
informe.
-
¿Existe la fuerza? Una
lista
de
evidencias,
teóricas, experimentales,
etc., que ratifique o
niegue la existencia (o
inoperancia) de la idea de
fuerza.
-
Plantea un proyecto de
investigación escrito que
de
sentido
a
los
conocimientos teóricos
discutidos: movimientos,
energía
mecánica,
impulsos, pero también
en relación con lo
ambiental, lo social, lo
laboral, etc.
MICRODISEÑO CURRICULAR
beneficios y pérdidas - la
idea de optimización.
-
la idea
impulso.
científica
Código
Versión
Fecha
FET 53
03
2012-11-7
de
Define claramente el
principio de conservación
del momentum (lineal y
angular)
como
la
explicación más general
de las interacciones
mecánicas.
6. TABLA DE ESTRATEGIAS METODOLÓGICAS
Actividades de
enseñanzaaprendizaje
-
-
-
Construcción de
mapas mentales
y conceptuales
-
Exposición
magistral
-
Videos,
afianzar
conceptos
-
Actividad
Talleres
pedagógicos
acompañados
por el docente.
-
para
Trabajo
con
objetos virtuales
de aprendizaje
Actividades de evaluación
Actividades de trabajo
independiente
Lectura
de
documentos
relacionados con el
tema
Consulta de material
de
apoyo
complementario al
desarrollo de las
temáticas del curso
-
Solución de talleres.
-
Asistencia
asesorías con
docente
institucionales.
a
el
o
-
-
%
Fecha
Primer parcial:
Evaluación
sobre
Cinemática y
Dinámica
20
Semana 5
Segundo
parcial:
Evaluación
sobre trabajo y
energía.
20
Semana 11
40
Semanas de
la 1 a la 16
20
Semana 16
-
Seguimiento(1):
Pruebas cortas
y
trabajos
propuestos en
la asignatura
-
Tercer parcial:
Evaluación
sobre
cinemática y
Código
Versión
Fecha
MICRODISEÑO CURRICULAR
FET 53
03
2012-11-7
dinámica de
cuerpo rígido
(1)
Los seguimientos estarán definidos por el docente (talleres, prácticas, pruebas cortas y/o otras actividades establecidas)
7. BIBLIOGRAFÍA
Bibliografía
Alonso, M. y Finn, E. (1995). Física. México: Addison Wesley Iberoamericana.
Fogiel, M. (1986). The Electromagnetic Problem Solver. New York: R.A.
Hech, E. (2005). Óptica. (3a.ed). Madrid: Pearson Addison.
Hewitt, P. (1995). Física Conceptual. (2a.ed). México: Addison Wesley Iberoamericana.
Serway. J. y Jewett, J. (2005). Física para Ciencias e Ingenierías. Vol.1 (6a. ed.). México: Thompson.
Serway, R. y Jewett, J. (2003). Physics for Scientist an Enginers. México: Thomson-Brooks/Cole
Young, H. y Freedman, R. (2009). Física Universitaria con Física Moderna, Vol. 2. (12a. ed.) México:
Pearson Educación
Cablegrafía
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http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/ondas/quincke/quincke.htm
Alonso, M. y Finn, E. (1995).
Reflexión y transmisión de ondas. Recuperado de
http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/ondas/refraccion/refraccion.html
Análisis
del
estado
de
polarización
http://www.ugr.es/~laboptic/s6.htm
de
la
luz.
(S.F.)
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de
Código
Versión
Fecha
MICRODISEÑO CURRICULAR
Composición de dos M.A.S. de direcciones perpendiculares. (S.F.)
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FET 53
03
2012-11-7
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de
Composición de dos M.A.S. de la misma dirección y frecuencia. (S.F.) Recuperado de
http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/oscilaciones/mismaDireccion/oscila2.htm
Composición de dos MAS de la misma dirección y de distinta frecuencia. (S.F.)
http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/oscilaciones/pulsacion/pulsacion.htm
Composición de dos M.A.S. de la misma dirección y frecuencia. (S.F.) Recuperado de
http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/oscilaciones/mismaDireccion/oscila2.htm
Difracción
producida
por
una
rendija.
(S.F.)
http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/ondas/difraccion/difraccion.html
Electricidad
y
magnetismo.
(S.F.)
http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/elecmagnet/elecmagnet.htm
Fendt, W. (1999). Ondas electromagnéticas.
fendt.de/ph14s/emwave_s.htm
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Fendt, W. (1999). Interferencia de dos Ondas Circulares o Esféricas. Recuperado de
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Fendt, W. (1998). Ondas Estacionarias Longitudinales.
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Grupo de Innovación Docente en Óptica Física y Fotónica, Departamento de Física Aplicada y Óptica
- Universidad de Barcelona. (2010). JOptics Curso de Óptica. Recuperado de
http://www.ub.edu/javaoptics/
Interferencia de ondas producidas por dos fuentes (II).
(S.F.)
http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/ondas/interferencia/Interferencia.html
Movimiento
Armónico
Simple.
(S.F.)
http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/oscilaciones/mas/mas.htm
Recuperado
Recuperado
de
de
Modos
de
vibración
de
una
cuerda.
(S.F.)
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http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/ondas/estacionarias/estacionarias.html#B%C3%BAsqueda%20
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s%20extremos
MICRODISEÑO CURRICULAR
Código
Versión
Fecha
FET 53
03
2012-11-7
Modos normales de vibración de una barra elástica. (S.F.) Recuperado de
http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/ondas/vibracion_barra/vibracion_barra.htm#Modos%20norm
ales%20de%20vibraci%C3%B3n%20de%20una%20barra%20el%C3%A1stica%20con%20un%20extr
emo%20libre
Villasuso, J. (S.F). La Ciencia de la Luz y el Color. Recuperado de
http://teleformacion.edu.aytolacoruna.es/FISICA/document/fisicaInteractiva/color/Color_indice.ht
m
Elaborado por:
Jairo Madrigal Argáez
Luis Fernando Duque G
Revisó: Elizabeth Cristina Paniagua Paniagua
Versión:
03
Fecha:
Julio 2014
Aprobado por:
Jefe Departamento Ciencias
Básicas