UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN DE AREQUIPA VICERRECTORADO ACADÉMICO FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE F I S I C A SÍLABO 2020 - A ASIGNATURA: FISICA 1 (MECANICA) 1. INFORMACIÓN ACADÉMICA Periodo académico: 2020 - A Escuela Profesional: INGENIERÍA ELECTRÓNICA Código de la asignatura: 1701173 Nombre de la asignatura: FISICA 1 (MECANICA) Semestre: I (primero) Duración: 17 semanas Teóricas: 2.0 Prácticas: 4.0 Número de horas (Semestral) Seminarios: 0.0 Laboratorio: 2.0 Teórico-prácticas: 0.0 Número de créditos: 5 Prerrequisitos: 2. INFORMACIÓN DEL DOCENTE, INSTRUCTOR, COORDINADOR DOCENTE GRADO ACADÉMICO DPTO. ACADÉMICO HORAS LUQUE ALVAREZ, RAUL Magister en Física FISICA 6 HORARIO Mar: 07:00-09:40 Jue: 08:50-11:30 Lun: 16:40-18:30 VILCA GUILLEN, MERCEDES FISICA 0 Mié: 16:40-18:30 Vie: 18:30-20:10 TEJADA RIVERA, JESUS Magister en Física FISICA 0 Mar: 07:00-09:40 Jue: 08:50-11:30 3. INFORMACIÓN ESPECIFICA DEL CURSO (FUNDAMENTACIÓN, JUSTIFICACIÓN) La Física es una ciencia básica que tiene influencia en todas las otras ciencias aplicadas y tecnológicas, por lo tanto, el estudiante de Ingeniería Electrónica debe tener una completa comprensión de los Página 1 / 7 fenómenos de la física. El dominio del curso de Física 1 (Mecánica) en pregrado, en la Escuela Profesional de Ingeniería Electrónica da base e inicia a la creatividad científica y comprensión de futuros cursos relacionados con el mismo, tanto teórico como aplicado en la solución de problemas que se presentan dentro de la sociedad. 4. COMPETENCIAS/OBJETIVOS DE LA ASIGNATURA a) Aplica los conceptos, principios, leyes y teorías de la mecánica para una comprensión global del mundo macroscópico de forma que dé respuesta a problemas de la realidad local y nacional, aplicando criterios de responsabilidad, ética y actitud proactiva en el aprendizaje b) Prepara al estudiante en el manejo y control de conceptos físicos de Física 1 (Mecánica). c) Conoce y desarrolla los temas fundamentales en forma secuencial y articulada que den una base sólida para continuar exitosamente con cursos de mayor profundidad y asumir la importancia para su especialidad. d) Diferencia con la necesaria profundidad los conceptos de Física 1 (Mecánica), para que el estudiante pueda formular, interpretar y aplicar estos conocimientos en sus posteriores estudios con responsabilidad. e) El logro de las competencias permitirá que el curso de Física 1 (Mecánica) lo convierta en un instrumento de ayuda muy importante para la formación profesional del estudiante de Ingeniería Industrial. f) El contenido del curso permite comprender e investigar sobre mecánica desde el punto de vista científico y pedagógico para colaborar en la solución de problemas que se presentan en la sociedad con veracidad. g) El trabajo en actividades de proyección social, extensión universitaria e investigación formativa permiten que el estudiante demuestre y desarrolle destrezas y habilidades relacionadas con el método científico necesarias para valorar su campo de acción. h) Formula la competencia a partir de sus componentes y las tendencias actuales del currículo desde una actitud ética, responsable y autorregulada en el aprendizaje. i) Determina los componentes métodos, medios y formas de organización del sílabo de un curso, teniendo en cuenta las exigencias didácticas para la formación de estrategias de aprendizaje desde una actitud ética, responsable y autorregulada en el aprendizaje. j) Diseña la estrategia para al seguimiento del aprendizaje en el sílabo de un curso de Física 1, teniendo en cuenta la evaluación dinámica para la formación de estrategias de aprendizaje y la orientación para el tránsito hacia niveles superiores de asimilación, desde una actitud ética, responsable y autorregulada en el aprendizaje. 5. CONTENIDO TEMATICO PRIMERA UNIDAD Capítulo I: Vectores y Cálculo Tema 01: Materia y construcción de Modelos. - Análisis Dimensional.- Vectores.- Sistemas coordenados.-Cantidades Escalares y Vectoriales, Algunas propiedades de los Vectores.- Componentes de un Vector y Vectores Unitarios.- Cálculo Diferencial e Integral. Capítulo II: Movimiento en Una Dimensión Tema 02: Posición, Velocidad y Rapidez. - Velocidad Rapidez Instantáneas.- Modelos de análisis: la partícula bajo velocidad Constante.- Aceleración.- Diagramas de Página 2 / 7 Movimiento.- La Partícula bajo Aceleración Constante.- Objetos en Caída Libre. Capítulo III: Movimiento en Dos y Tres Dimensiones Tema 03: Vectores de posición, velocidad y aceleración. - Movimiento en dos Dimensiones con Aceleración Constante.Tema 04: 4. Movimiento de Proyectil. - Partícula en Movimiento Circular Uniforme.Aceleración tangencial y Radial.Tema 05: Seminario 1. EXAMEN 1 SEGUNDA UNIDAD Capítulo IV: Las Leyes del Movimiento Tema 06: Concepto de Fuerza.- Primera Ley de Newton y Marcos Inerciales.- Masa.- Segunda Ley de Newton.- Fuerza Gravitacional y Peso.- Tercera Ley de Newton, Tema 07: Fuerzas de Fricción. Segunda Ley de Newton Para una Partícula en Movimiento Circular Uniforme.- Movimiento en Marcos Acelerados.- Movimiento en presencia de Fuerzas Resistivas.Capítulo V: Trabajo Y Energía Cinética Tema 08: Sistemas Y Entornos.- Trabajo Invertido Por Una Fuerza Constante.- Trabajo Consumido Por Una Fuerza Variable.Tema 09: Energía Cinética Y El Teorema Trabajo- Energía Cinética. Potencia. Tema 10: Seminario 2. EXAMEN 2 TERCERA UNIDAD Capítulo VI: Conservación de Energía Tema 11: Energía Potencial de un Sistema.- Fuerzas Conservativas y no Conservativas.Correspondencias entre Fuerzas Conservativas y Energía Potencial. Tema 12: El sistema no aislado: conservación de energía.- Cambios en Energía Mecánica para fuerzas no Conservativas.-Potencia. Capítulo VII: Cantidad de Movimiento Lineal y Colisiones Tema 13: Cantidad de Movimiento Lineal y su Conservación.- Impulso y Cantidad de Movimiento.Tema 14: Colisiones en Una Dimensión. Colisiones en Dos Dimensiones. Capítulo VIII: Movimiento Oscilatorio Tema 15: Movimiento de un objeto unido a un resorte. Partícula en movimiento armónico simple. Energía del oscilador armónico simple. Tema 16: Comparación de movimiento armónico simple con movimiento circular uniforme. Péndulo simple. Péndulo físico Tema 17: Seminario 3. EXAMEN 3 6. PROGRAMACIÓN DE ACTIVIDADES DE INVESTIG. FORMATIVA Y RESPONSABILIDAD SOCIAL 6.1. Métodos Método expositivo en las clases teóricas, Método de elaboración conjunta en la elaboración de los proyectos de investigación. Página 3 / 7 Método del trabajo independiente para la elaboración de los cuadros resumen de los contenidos y solución de ejercicios de aplicación. Método basado en problemas. Método basado en proyectos 6.2. Medios Pizarra acrílica, plumones, borrador, cañón multimedia, videos, software, aplicaciones para smartphone, material de laboratorio, maquetas. 6.3. Formas de organización i. Clases Teóricas: El docente iniciará con la explicación de los temas para luego propiciar la discusión entre pares sobre las nociones conceptuales de los temas. Los estudiantes deben tener un cuaderno de apuntes donde elaborarán cuadros resumen de los contenidos ii. Prácticas: El docente ddesarrolla ejercicios y problemas a modo de ejemplos, a continuación, los estudiantes aplican y desarrollan técnicas en la solución de situaciones problemáticas con supervisión del docente. En su cuaderno de apuntes, los estudiantes ampliarán sus prácticas resolviendo ejercicios adicionales. iii. Laboratorio: Se desarrollarán prácticas en laboratorio ejecutando experimentos relaciona-dos a los temas de teoría. Los estudiantes deben entregar al inicio un cuestionario con lo que se asegura el repaso del tema a desarrollar, se ejecuta el experimento en forma grupal, se analiza el fenómeno físico obteniendo conclusiones y entregando un informe personal del trabajo hecho. Las prácticas a desarrollarse son: 1. Mediciones 2. Tablas y Gráficas 3. Vectores: Fuerzas concurrentes 4. Movimiento en una dimensión: Caída Libre de los cuerpos 5. Movimiento bidimensional con aceleración constante: Proyectiles 6. Leyes del movimiento: Segunda ley de Newton 7. Movimiento circular 8. Trabajo de una fuerza constante y una fuerza variable 9. Conservación de la energía mecánica 10. Energía potencial elástica 11. Cantidad de movimiento lineal 6.4. Programación de actividades de investigación formativa y responsabilidad social i. Investigación Formativa: Se realizarán trabajos individualizados y en equipos para complementar y contextualizar los contenidos abordados en los encuentros. Se efectuará un trabajo de campo donde los estudiantes desarrollen un proyecto de Investigación que le permitan aplicar los contenidos de Física ii. Responsabilidad Social: Se desarrollarán trabajos de campo que vinculen los conocimientos y habilidades adquiridas en la asignatura para resolver problemas de la comunidad. 7. CRONOGRAMA ACADÉMICO SEMANA TEMA DOCENTE Página 4 / 7 % ACUM. Materia y construcción de Modelos. - Análisis Dimensional.Vectores.- Sistemas coordenados.-Cantidades Escalares y 1 R. Luque 8 8.00 R. Luque 8 16.00 R. Luque 6 22.00 R. Luque 6 28.00 R. Luque 4 32.00 R. Luque 5 37.00 R. Luque 8 45.00 R. Luque 6 51.00 R. Luque 6 57.00 R. Luque 4 61.00 R. Luque 6 67.00 R. Luque 6 73.00 R. Luque 6 79.00 R. Luque 5 84.00 R. Luque 6 90.00 R. Luque 6 96.00 R. Luque 4 100.00 Vectoriales, Algunas propiedades de los Vectores.- Componentes de un Vector y Vectores Unitarios.- Cálculo Diferencial e Integral. Posición, Velocidad y Rapidez. - Velocidad Rapidez Instantáneas.Modelos de análisis: la partícula bajo velocidad Constante.2 Aceleración.- Diagramas de Movimiento.- La Partícula bajo Aceleración Constante.- Objetos en Caída Libre. Vectores de posición, velocidad y aceleración. - Movimiento en dos 3 Dimensiones con Aceleración Constante.4. Movimiento de Proyectil. - Partícula en Movimiento Circular 4 Uniforme.- Aceleración tangencial y Radial.5 Seminario 1. EXAMEN 1 Concepto de Fuerza.- Primera Ley de Newton y Marcos Inerciales.- 6 Masa.- Segunda Ley de Newton.- Fuerza Gravitacional y Peso.Tercera Ley de Newton, Fuerzas de Fricción. Segunda Ley de Newton Para una Partícula en 7 Movimiento Circular Uniforme.- Movimiento en Marcos Acelerados.Movimiento en presencia de Fuerzas Resistivas.Sistemas Y Entornos.- Trabajo Invertido Por Una Fuerza Constante.- 8 Trabajo Consumido Por Una Fuerza Variable.Energía Cinética Y El Teorema Trabajo- Energía Cinética. Potencia. 9 10 Seminario 2. EXAMEN 2 Energía Potencial de un Sistema.- Fuerzas Conservativas y no 11 Conservativas.- Correspondencias entre Fuerzas Conservativas y Energía Potencial. El sistema no aislado: conservación de energía.- Cambios en Energía 12 Mecánica para fuerzas no Conservativas.-Potencia. Cantidad de Movimiento Lineal y su Conservación.- Impulso y 13 Cantidad de Movimiento.14 Colisiones en Una Dimensión. Colisiones en Dos Dimensiones. Movimiento de un objeto unido a un resorte. Partícula en movimiento 15 armónico simple. Energía del oscilador armónico simple. Comparación de movimiento armónico simple con movimiento circular 16 uniforme. Péndulo simple. Péndulo físico 17 Seminario 3. EXAMEN 3 8. ESTRATEGIAS DE EVALUACIÓN 8.1. Evaluación del aprendizaje 8.2. Cronograma de evaluación EVALUACIÓN FECHA DE EVALUACIÓN Página 5 / 7 EXAMEN TEORÍA EVAL. CONTINUA TOTAL (%) Primera Evaluación Parcial 07-05-2020 15% 15% 30% Segunda Evaluación Parcial 11-06-2020 15% 15% 30% Tercera Evaluación Parcial 16-07-2020 20% 20% 40% TOTAL 100% 9. REQUISITOS DE APROBACIÓN DE LA ASIGNATURA Para la aprobación del curso es necesario mantener puntualidad a las clases. Se considerará la calidad de los trabajos presentados y el cumplimiento del cronograma de entrega. El alumno tendrá derecho a observar o en su defecto a ratificar las notas consignadas en sus evaluaciones. Tanto la nota de evaluación continua como de evaluación periódica serán entregadas a cada estudiante la clase siguiente de tomarse cada examen. Alumno que no se haga presente en el día establecido, perderá su derecho a reclamo. El estudiante quedará en situación de abandono si no cuenta con nota de prácticas en laboratorio. El estudiante quedará en situación de abandono si el porcentaje de asistencia es menor al 80% en las actividades que requieran evaluación continua. El estudiante que no tenga alguna de sus evaluaciones y no haya solicitado evaluación de rezagados en el plazo oportuno, se le considerará como abandono. La nota del examen se sube directamente al sistema informático de la universidad. 10. BIBLIOGRAFIA: AUTOR, TÍTULO, AÑO, EDITORIAL 10.1. Bibliografía básica obligatoria BIBLIOGRAFÍA BÁSICA [1] Serway, R. & Jewett, J., (2015) Física para Ciencias e Ingenierías, Volúmen 1, México: Cengage Learning, Novena Edición. [2] Sears, F. & Zemansky, M & Young, H. & Freedman, R. (2013) Física Universitaria, Volúmen 1, México: Pearson, Decimotercera Edición. 10.2. Bibliografía de consulta BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA [3] Giancoli, D. C. (2009), Física: Principios con Aplicaciones, México: Pearson Prentice Hall, Sexta Edición [4] Burbano, S. & Burbano, E. & Gracia, C. (2005) Problemas de Física, Tomos 1 y 2, México: Alfaomega, Vigésima Séptima Edición [5] Fernández, W. & Osnayo, M. (2011) Incertidumbre en las mediciones de Laboratorio, Arequipa, Primera Edición Arequipa, 17 de Abril del 2020 LUQUE ALVAREZ, RAUL VILCA GUILLEN, MERCEDES Página 6 / 7 TEJADA RIVERA, JESUS Página 7 / 7
