Programa Analítico Vicerrectoría de Educación Superior

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Programa Analítico

Vicerrectoría de Educación Superior

División de Ingeniería y Tecnologías

Departamento de Física y Matemáticas

Periodo : Primavera 2012

Nombre del curso: MECÁNICA CLÁSICA Clave: FM1210 O FM1200 Seriación: FM0650 O FM0200, FM1150 O FM1000, O VENIR DE PREPA UDEM O DE PREPAS ALIMENTADORAS CON PROMEDIO EN FÍSICA ≥ A 80 Línea Curricular: FÍSICA

HTS: 3 HPS: 0 THS: 3 Créditos: 6

HTS: HORAS TEÓRICAS SEMANALES HPS: HORAS PRÁCTICAS SEMANALES THS: TOTAL DE HORAS POR SEMANA

Idioma(s) en que se imparte el curso: ESPAÑOL

Tipo(s) de Curso: Presencial, Presencial con apoyo de plataforma tecnológica institucional (WEBCT)

Objetivo y/o competencias generales del curso :

Comprender las leyes de la Mecánica Clásica a fin de resolver problemas de cuerpos que se desplazan en una, dos y tres dimensiones

Descripción de contenidos y calendarización:

TIEMPO OBJETIVOS ESPECIFICOS TEMAS Y SUBTEMAS ACTIVIDADES Modalidad Lunes. Miércoles y

Viernes Semana 1 Del 9 al 13 de Enero Realizará conversiones de cantidades físicas entre los diferentes sistemas de unidades.

1. Sistemas de Unidades Políticas del curso. ¿Qué es Física? Sistemas de Unidades. Conversión entre los

Sistemas de Unidades.

Presentación del curso Encuadre del Curso Exposición del tema Solución de problemas por

parte del maestro Tareas 1A y 1B Abrir frecuentes 1A y 1B. Asignación de lectura. Sección 1.1 al 1.6 (fuente: Libro de texto). Semana 2 Del 16 al 20 de Enero Realizará operaciones básicas con vectores utilizando la notación de componentes. 2. Vectores en el plano Cantidades Físicas. Vectores y Escalares. Componentes de un vector. Verificación de lectura Exposición del tema Solución de problemas por

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Realizará operaciones básicas con vectores utilizando vectores unitarios.

Vectores Unitarios.

Suma de Vectores Unitarios. Operaciones con vectores.

Tareas 2A y 2B Abrir frecuentes 2A y 2B. Asignación de lectura. Sección 1.7 al 1.9 (fuente: Libro de texto). Semana 3 Del 23 al 27 de Enero Hará representaciones graficas en el plano de vectores de tres dimensiones. Encontrará el ángulo

entre dos vectores. Empleará las operaciones

entre vectores en la solución de las

situaciones planteadas.

3. Operaciones con vectores en 3D

Representación de un vector en 3D.

Gráfica de Vectores en el Espacio.

Operaciones con vectores en tres dimensiones.

Producto punto entre dos vectores.

Angulo entre dos vectores. Producto cruz entre dos

vectores.

Verificación de lectura Exposición del tema Solución de problemas por

parte del maestro Tareas 3A y 3B Abrir frecuentes 3A y 3B. Asignación de Lectura. Sección 2.1 al 2.3 (fuente: Libro de texto)  : Indagación Bibliográfica A: a) Encontrar la definición de Cinemática: Encontrar la concepción Aristotélica acerca de la Cinemática. Semana 4 Del 30 de Enero al 3 de Febrero Obtendrá la función de posición partiendo de parejas de datos; posición y tiempo.

Describirá

cinematicamente el movimiento de una partícula dada su función de posición.

Aplicará los conceptos de máximos y mínimos a la función de posición.

4. Movimiento en una

dimensión (función posición) ¿Qué es la cinemática? Movimiento en una

dimensión.

La función posición dependiente del tiempo. Velocidad y aceleración

media.

Velocidad y aceleración instantánea.

Valores máximos y mínimos de las funciones

cinemáticas.

Funciones cinemáticas inversas.

parte del maestro Tareas 4A y 4B

Abrir frecuentes 4A y 4B. Asignación de Lectura.

Sección 2.4 (fuente: Libro de texto)

Semana 5 Del 6 al 10 de Febrero

Resolverá problemas de partículas que se mueven horizontalmente con aceleración constante. 5. Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado Movimiento uniformemente acelerado (MUA).

Deducción de las ecuaciones de movimiento rectilíneo uniformemente acelerado. Aplicación de las ecuaciones

de movimiento rectilíneo uniformemente acelerado.

Verificación de Lectura Exposición del tema Solución de problemas por

Abrir frecuentes 5A y 5B. Asignación de Lectura.

Sección 2.5 (fuente: Libro de texto)

Semana 6 Del 13 al 17 de Febrero

Repaso general del primer parcial

PRIMER EXAMEN PARCIAL

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examen parcial Semana 7 Del 20 al 24 de Febrero Distinguirá los movimientos que se definen como caída libre. Resolverá problemas de

partículas que se mueven verticalmente en caída libre.

6. Movimiento vertical Definición del concepto

“caída libre”. Tipos de caída libre

Deducción de las ecuaciones para la caída libre.

Aplicaciones del movimiento vertical.

parte del maestro Tareas 6A y 6B Abrir frecuentes 6A y 6B. Asignación de Lectura. Sección 3.1 al 3.3 (fuente: Libro de texto) Semana 8 Del 27 de Febrero al 2 de Marzo Resolverá problemas de partículas que se mueven en trayectorias

parabólicas y circulares.

7. Movimiento en dos dimensiones

Tipos de movimiento en dos dimensiones.

Tiro parabólico.

Ecuaciones que describen el tiro parabólico. Alcance máximo de un proyectil. Ecuación de la trayectoria. Movimiento circular. Verificación de lectura Exposición del tema Solución de problemas por

parte del maestro Tareas 7A y 7B Abrir frecuentes 7A y 7B.  : Indagación Bibliográfica B: Biografía de Newton, en donde se mencionen lo hechos más importantes en su vida científica. Semana 9 Del 5 al 9 de Marzo Resolverá problemas cinemáticos en una, dos y tres dimensiones.

Construirá los diagramas de cuerpo libre de diversos sistemas. Resolverá problemas de

equilibrio en 2D y 3D aplicando las leyes de Newton.

Resolverá problemas de planos inclinados sin fricción aplicando las leyes de Newton.

8. Leyes de Newton Definición de Dinámica. Concepto de Fuerza. Las Leyes de Newton. Diagrama de Cuerpo libre. Sistemas en equilibrio. Equilibrio en 3D.

La cinemática y las Leyes de Newton.

Planos inclinados.

Asignación de Lectura. Sección 4.1 al 4.6 (fuente: Libro de texto) Verificación de Lectura

Exposición del tema Solución de problemas por

parte del maestro Tareas 8A y 8B Abrir frecuentes 8A y 8B. Asignación de Lectura. Sección 5.1 al 5.4 (fuente: Libro de texto) Semana 10 Del 12 al 16 de Marzo Resolverá problemas aplicando las leyes de Newton, involucrando las fuerzas de fricción. Resolverá problemas de

movimiento circular uniforme.

Aplicará las leyes de newton al movimiento de un vehículo sobre una curva inclinada.

9. Aplicaciones de las leyes de Newton Fuerza de fricción Aplicación de la fuerza de fricción. Movimiento circular uniforme.

Movimiento en una curva inclinada.

parte del maestro Tareas 9A y 9B Abrir frecuentes 9A y 9B. Asignación de Lectura. Sección 6.1 al 6.4 (fuente: Libro de texto) Semana 11 Del 19 al 23 de

Repaso general del segundo parcial

SEGUNDO EXAMEN PARCIAL

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Marzo Retroalimentación del

examen parcial Semana 12

Del 26 al 30 de Marzo

Calculará el trabajo realizado por fuerzas constantes y variables Resolverá problemas

aplicando el teorema del trabajo y la energía cinética. Aplicará el concepto de potencia en la solución de problemas. 10. Trabajo y potencia Trabajo y potencia

Calculo del trabajo realizado por una fuerza constante. Trabajo realizado por una

fuerza variable. La Ley de Hooke. Teorema del trabajo y la

energía

Abrir frecuentes 10A y 10B. Asignación de Lectura. Sección 7.1 al 7.4 (fuente: Libro de texto) Del 2 al 6 de Abril S E M A N A S A N T A Semana 13 Del 9 al 13 de Abril

Distinguirá los diferentes tipos de energía

presentes en un sistema. Distinguirá entre sistemas

conservativos y no conservativos. Resolverá problemas aplicando el principio de conservación de la energía. 11. Conservación de la energía mecánica

Energía cinética, potencial y elástica. Fuerzas conservativas y no conservativas. Conservación de la energía mecánica. Verificación de Lectura Exposición del tema Solución de problemas por

Abrir frecuentes 11A y 11B.

Semana 14 Del 16 al 20 de Abril

Calculará el Momento producido por una fuerza con respecto a un punto (en 2 dimensiones). Calculará el Momento

producido por una fuerza con respecto a un punto (en 3 dimensiones).

12. Momento

Segunda condición de equilibrio.

El Momento en un punto debido a una fuerza. Regla de la palanca.

Exposición del tema Solución de problemas por

Abrir frecuentes 12A y 12B. Asignación de Lectura. Sección 8.1 al 8.5 (fuente: Libro de texto) Semana 15 Del 23 al 27 de Abril

Repaso general del tercer parcial TERCER EXAMEN PARCIAL Retroalimentación del examen parcial Semana 16 Del 30 de Abril al 3 de Mayo Describirá el movimiento de un sistema de partículas en función de su centro de masa. Ubicará el centro de masa de un sistema de partículas. Resolverá problemas de choques elásticos e inelásticos en una y dos dimensiones.

13. Cantidad de movimiento y centro de masas

Cantidad de Movimiento Relación entre la cantidad de

movimiento y la Fuerza. Conservación de la cantidad

de movimiento.

El centro de masas de un sistema de partículas. Choques en una y dos

dimensiones.

Abrir frecuentes 13A y 13B. Actividad de repaso.

Reglas para el examen final. FIN DE CURSOS

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Método Pedagógico empleado :

Se revisan los contenidos temáticos seleccionando métodos y técnicas que involucran a todos los estudiantes, apoyados por los recursos disponibles, orientando las discusiones hacia la aplicación de los conceptos y técnicas aprendidos a situaciones reales. La actividad en el aula esta fuertemente apoyada por el uso de equipo de cómputo y calculadoras científicas con la capacidad de realizar operaciones con vectores y metodologías didácticas que se enfocan al desarrollo de las habilidades relacionadas con las estrategias de solución de problemas. Se trata de manera profunda la heurística relacionada con la solución de problemas de la Física. Aunque el contenido es generalmente presentado por el instructor, algunos temas son expuestos por los estudiantes previa notificación. Se realizan actividades orientadas a un aprendizaje más significativo del contenido temático tanto de manera individual como en grupos. Se dejan tareas a resolver de manera individual y en equipo, siendo estas ultimas principalmente casos a analizar fuertemente contextualizados y lo

suficientemente abiertos en su planteamiento para que según las consideraciones hechas por los estudiantes, produzcan soluciones alternativas. Se aplican tres evaluaciones parciales, señalados en el calendario del curso. En todos éstos, se hará una retroalimentación pertinente como parte de la evaluación formativa. La definición de lo que se entenderá por cada uno de los aspectos ha evaluar se describe más adelante. Al final del curso se tiene un examen integrador. Este examen involucra todos los contenidos vistos en el curso.

Recursos Didácticos

Computadora, cacluladoras científicas con funciones vectoriales. Herramientas cognitivas basadas en problemas ricos en contexto, Internet mediante el empleo de una página que da servicio al curso la cual se encontrará en el Portal UDEM, bajo el rubro de Cursos. .

Fechas de exámenes:

Primer parcial: Viernes 10 de Febrero (Gpo 10L) Viernes 17 de Febrero (Gpo 11L) Segundo Parcial: Viernes 16 de Marzo (Gpo 10L)

Miercoles 21 de Marzo (Gpo 11L) Tercer Parcial: Viernes 20 de Abril (Gpo10L)

Lunes 23 de Abril (Gpo11L) Final: Viernes 4 de Mayo 8:00 A.M. (10L)

Lunes 14 de Mayo 8:00 A.M. (11L)

Políticas del curso

Todas estas políticas están alineadas al Reglamento de Evaluación de Estudiantes de Profesional. El cual se recomienda revisar en detalle.

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El formato para una tarea impresa es: los datos del alumnos usando un procesador de texto y localizados en un recuadro en la parte superior derecha de la primera hoja (nombre completo del alumno, matrícula, carrera, el número de la tarea y la fecha), la redacción de los problemas con sus incisos correspondientes, las respuestas o proceso de solución después de cada pregunta o inciso del problema y las hojas debidamente grapadas.

La tarea de un reporte será entregada con portada y con el contenido del reporte en procesador de textos y además grapada. En todos los casos debe usarse una hoja tamaño carta.

Para una actividad (tarea o examen frecuente) en linea, el alumno debe mantenerse al tanto de las fechas de apertura y clausura de las mismas, una vez cerrada una actividad, esta no se abrirá nuevamente bajo ninguna circunstancia.

ASISTENCIA.

Estan regidas por el Reglamento de Evaluación de Estudiantes de Profesional.

Artículo 13º. El límite de inasistencias a un curso se calcula multiplicando el número de sesiones de clase a la semana por dos, salvo en lo dispuesto por el Reglamento General de Alumnos.

Artículo 14º. Las inasistencias a clase de un estudiante por razones formativas están normadas por el Capítulo VII, Art.21 del Reglamento General de Alumnos.

Por política del departamento se tomará asistencia al inicio de la clase, si un estudiante no se encuentra presente mientras se toma lista, el profesor le registrará inasistencia y se reservará el derecho de permitirle la entrada al salón.

No esta permitido salir del salón una vez iniciada la clase, en caso de caer en esta falta el profesor registrará inasistencia del alumno y se reservará el derecho de permitirle regresar al salón.

USO DE CELULARES

Queda estrictamente prohibido el uso de celulares a la hora de clase, así como utilizar las calculadoras de estos equipos. Si el alumno hace uso del celular en clase el profesor se reserve el dercho de solicitarle que abande el salóny además se hará acreedor de una falta.

ASESORÍA DEL MAESTRO

Además de asistir a la clase el estudiante tiene derecho a solicitar asesoría a su maestro extra-clase. Para este curso el maestro debe negociar al menos una hora en la que debe prestar dicha asesoría y el horario lo dará a conocer durante la primera semana de clase y publicarlo en su cubículo.

EVALUACIÓN

La evaluación de los cursos se hace de manera continua y considerando los siguientes elementos: • Tareas en línea (10% de la evaluación parcial)

• Exámenes frecuentes en línea (20% de la evaluación parcial)

• Exámenes Parciales (70% de la evaluación parcial) constituido por: 90% Examen y 10% del trabajo en equipo realizado durante la asesoría del curso.

• Indagación Bibliográfica (Corresponde al 10% del Examen Final) • Examen Final. (30% de la evaluación final)

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NOTA: Deberán estar alineadas a las Políticas y Reglamentos de Evaluación de alumno de acuerdo al nivel correspondiente, Profesional o Posgrado

Profesor Investigaciones Calificación Parcial Calificación Final y/o tareas Prácticas y exámenes rápidos Examen Parcial Total (100%) 3 Parciales Trabajo Final Examen Final Total (100%)

Dr. Enrique Peña Muños 10 20 70 100 70 0 30 100

Lic. Héctor González

Flores 10 20 70 100 70 0 30 100

Datos Generales del(de los) Profesor(es):

Nombre Teléfono Ubicación Correo E Hrs. de Asesoría Dr. Enrique Peña

Muños

8215 -1443 6312 [email protected]

x

Ver horario en la oficina del profesor

Lic. Héctor González Flores

8215 -1437 6303 [email protected]

u.mx

Ver horario en la oficina del profesor

Bibliografía básica y complementaria : BÁSICA:

Sears, Zemansky, Young: Física Universitaria. Volumen 1. Décimo primera edición. San Francisco : Pearson Addison Wesley, c2004. Clasificación de Biblioteca UDEM 530 Y72s 2004

COMPLEMENTARIA:

Sears, Francis Weston Física Universitaria. Pearson Educación ; Adison Wesley, 2009. Clasificación de Biblioteca UDEM 530 F537a 2009

Thomas a. Moore: Física,seís ideas fundamentales, Tomo 1. México.2005. Segunda edición Mc Graw Hill. Clasificación de Biblioteca UDEM 530 M824f 2005

Serway, R. ; Jewett, J. : Física Tomo I. Tercera edición. México 2004. Thomson Internacional. Clasificación de Biblioteca UDEM 5530 S492fb 2004

Serway Beichner. Física. Tomo 1. Sexta edición. México 2001. McGraw Hill. Clasificación de Biblioteca UDEM 530 S492fa 2005

Benson, Harris. Física universitaria. México, D.F. CECSA, 2000, c1999. Clasificación de Biblioteca UDEM 530 B474f 2000

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Giancoli, D. ; Olguín V. :Física, principios con aplicaciones. Volumen 1. Pearson México.2006. Clasificación de Biblioteca UDEM 530 G433f 2006

Susan M. Lea: Física. La Naturaleza de las Cosas. Vol.1. México 1999.Thomson Internacional. Clasificación de Biblioteca UDEM 530 L433f 1999

Resnick, Robert : Física parte I. Quinta edición. México. 1999. CECSA. Clasificación de Biblioteca UDEM 530 R434f 1999

Eugene Hecht : Física 1. Segunda edición. Vol.1. México. 2000. Thomson Internacional. Clasificación de Biblioteca UDEM 530 H447p 2000

Cutnell. Física. México 2001. LIMUSA. Clasificación de Biblioteca UDEM 530 C989pa 2001 Wilson Buffa. College Physics. Quinta Edición. USA 2003. Pearson Education. Clasificación de Biblioteca UDEM 530 W749fa 2003

Alonso, Finn. Física. México 1995. Addison Wesley Iberoamericana. Clasificación de Biblioteca UDEM 530 A454fc 1995

Borgnakke, Claus. Introducción a la termodinámica para ingeniería México. Limusa Noriega, 2006 Clasificación de Biblioteca UDEM 536.7 S699i 2006

Franzini, Finnemore. Mecánica de Fluidos con aplicaciones en Ingeniería. Décima edición. 2002. McGraw Hill. Clasificación de Biblioteca UDEM 620.106 F514f 2002