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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA
FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL
DIRECCION DE ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
FÍSICA I
I. INFORMACIÓN GENERAL
CODIGO
: CB115
SEMESTRE
:1
CREDITOS
:5
HORAS POR SEMANA: 6 (Teoría – Práctica - Laboratorios)
PRERREQUISITOS
: Ninguno
CONDICION
: Obligatorio
DEPARTAMENTO
: Ciencias Básicas
PROFESOR
: Dr. Luis A. Mosquera Leiva
PROFESOR E-MAIL : [email protected]
II. SUMILLA DEL CURSO
El curso brinda al estudiante un buen nivel de comprensión de los conceptos físicos básicos, su
modelamiento matemático y estudio experimental haciendo uso del método científico. Desarrolla la habilidad
de aplicar estos conocimientos de las leyes de la naturaleza a situaciones concretas en los campos de la
mecánica de sólidos, fluidos, fenómenos de transporte y termodinámica, con especial énfasis en el análisis
de problemas relacionados con la Ingeniería Civil.
III. COMPETENCIAS DEL CURSO
1. Utiliza adecuadamente los sistemas de referencia aplicados a la cinemática, dinámica, trabajo y
energía de la partícula y del cuerpo rígido.
2. Analiza y resuelve problemas respecto de elasticidad y deformación de los cuerpos.
3. Comprende y resuelve problemas de la dinámica de un sistema de partículas y la dinámica de
cuerpo rígido relacionándolos con problemas de la ingeniería civil.
4. Comprende la aplicación de conceptos de hidrostática y fenómenos de transporte.
5. Interpreta los principios básicos de los sistemas termodinámicos.
6. Desarrolla la habilidad del estudiante en la solución de problemas, utilizando modelos físicos.
IV. UNIDADES DE APRENDIZAJE
1. MECÁNICA/ 16 HORAS
Introducción al movimiento de la partícula: Movimiento de un cuerpo de aceleración dependiente de la
tiempo, posición y de la velocidad/ Movimiento de la partícula en coordenadas cartesianas, polares,
cilíndricas y esféricas/ Movimiento curvilíneo. Coordenadas normales y tangenciales/ Movimiento relativo y
ligaduras.
Las Leyes de Newton/ Representación en diversos sistemas de coordenadas/ Cantidad de movimiento lineal
y angular, Impulso/ Sistemas no inerciales de referencia y fuerzas ficticias.
Integrales de movimiento, trabajo de fuerzas constantes y variables/ Energía cinética y el teorema Trabajo –
Energía. Potencia.
Energía potencial: Gravitatoria y Elástica/ Conservación de la energía/ Sistemas conservativos y no
conservativos/ Movimiento orbital y fuerzas centrales.
2. DINAMICA DE UN SISTEMA DE PARTICULAS / 16 HORAS
Centro de masa/ Movimiento del centro de masa/ Cantidad de movimiento lineal de una partícula y de un
sistema de partículas/ Fuerzas internas y externas/ Conservación de la cantidad de movimiento lineal.
Sistemas de masa variable/ Energía cinética y potencial de un sistema de partículas/ Colisiones elásticas é
inelásticas.
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El cuerpo rígido/ Momento de inercia/ Momento angular de un cuerpo rígido/ Ecuaciones del movimiento del
cuerpo rígido: traslación y rotación.
Trabajo, energía, potencia y cantidad de movimiento de un cuerpo rígido/ Conservación de la Energía.
3. EQUILIBRIO Y ELASTICIDAD / 8 HORAS
Composición de fuerzas concurrentes y no concurrentes/ Fuerzas de fricción, cono de rozamiento/ Centro
de gravedad/ Equilibrio de los cuerpos rígidos
Concepto de Elasticidad/ Esfuerzo y Deformación/ Ley de Hooke/ Módulo elástico/ Coeficiente de Poisson/
Módulo de Young/
4. MECANICA DE FLUIDOS / 8 HORAS
La Ley general de la hidrostática/ Fuerza sobre superficies sumergidas/ Centro de presión/ Principio de
Arquímedes.
Conceptos generales/ Ecuaciones de Continuidad y Bernoull/ Fuerza de sustentación.
5. FENÓMENOS DE TRANSPORTE / 4 HORAS
Difusión molecular. Conducción térmica. Viscosidad/ Aplicaciones: Poiseuille/ Stokes. Reynolds.
6. TERMODINAMICA / 4 HORAS
Temperatura/ Calor y la primera ley de termodinámica/ Entropía y la segunda ley de la termodinámica.
V. LABORATORIOS Y EXPERIENCIAS PRÁCTICAS
Laboratorio 1: Cinemática
Laboratorio 2: Dinámica
Laboratorio 3: Trabajo y Energía
Laboratorio 4: Dinámica de Rotación
Laboratorio 5: Hidrodinámica
VI. METODOLOGIA
El curso se imparte mediante clases teóricas, prácticas de aula y de laboratorio adecuadamente
programadas.
Los principios fundamentales de la física impartidos en el aula, son ilustrados de manera didáctica con
ejemplos específicos ayudados con materiales audiovisuales. La enseñanza se refuerza mediante el
desarrollo de problemas de diferentes grados de dificultad, motivando al alumno a desarrollar su capacidad
de análisis. Al usar la bibliografía recomendada para cada tema, adquiere destrezas y habilidad de pensar y
actuar como Ingeniero Civil.
VII. FORMULA DE EVALUACION: SISTEMA G
El Promedio Final PF se calcula tal como se muestra a continuación:
PF = (EP + EF + PP) / 3
PP = (∑ 3 mejores PA + 5ta PA + ∑ 4 mejores PL) /8
EXAMEN PARCIAL
EXAMEN FINAL
PROMEDIO DE PRÁCTICAS
EP
EF
PP
PRACTICAS DE AULA
PA
PRACTICAS DE LABORATORIO PL
VIII. BIBLIOGRAFIA
1. SEARS, ZEMANSKY, YOUNG, FREEDMAN. “FISICA UNIVERSITARIA” Vol 1. 2004
2. TIPLER, MOSCA. “FÍSICA PARA LA CIENCIA Y LA TECNOLOGÍA”. Vol 1. Ed. Reverté. 2006
3. M. Alonso, E. J. Finn. “Física Vol I ”. Georgetown University. Addison – Wesley 1995.
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