1.- DATOS INFORMATIVOS:
MATERIA O MÓDULO: TECNOLÓGICO I: FÍSICA PARA
DISEÑO CÓDIGO: 11876 CARRERA: DISEÑO NIVEL: 2 No. CRÉDITOS: 2 CRÉDITOS TEORÍA: CRÉDITOS PRÁCTICA: SEMESTRE / AÑO ACADÉMICO: SEGUNDO/ 2011-2012 PROFESOR:
NOMBRE: WILSON XAVIER RIVERA GÁLVEZ
GRADO ACADÉMICO O TÍTULO PROFESIONAL:
Magister en Docencia Universitaria Licenciado en Ciencias de la Educación BREVE INDICACIÓN DE LA
LÍNEA DE ACTIVIDAD ACADÉMICA:
Docencia en Física Conceptual; Matemática y Física para Arquitectura y
Diseño INDICACIÓN DE HORARIO
DE ATENCIÓN A ESTUDIANTES:
Miércoles 15h30 a 16h30
CORREO ELECTRÓNICO: xriverag@ puce.edu.ec
TELÉFONO: 2991690 Ext. 1227
Pontificia Universidad Católica del Ecuador
FACULTAD DE ARQUITECTURA, DISEÑO Y ARTES CARRERA DE DISEÑO
E-MAIL:
[email protected] Av. 12 de Octubre
2. DESCRIPCIÓN DE LA MATERIA:
En este curso se tratan temas físicos como medición, movimiento, dinámica, ondas, vibraciones, fenómenos acústicos, electricidad y su aplicación al diseño de productos. 3. OBJETIVO GENERAL:
Reforzar y aplicar los fundamentos de la Física que sustentan racionalmente los fenómenos físicos a través de la experimentación y la puesta en práctica. 4. OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
4.1. Conocer los fundamentos de la física que sustentan racionalmente el diseño. 4.2. Despertar en los estudiantes inquietudes investigativas en base a los fenómenos naturales, para realizar modelos físicos de situaciones reales propias del diseño. 4.3. Emplear los principios fundamentales de la Física como una herramienta para el diseño y aplicarlos durante su ejercicio profesional.
4.4. Relacionar los fenómenos físicos con los respectivos modelos matemáticos. 5. CONTENIDOS:
Los contenidos microcurriculares tanto de la teoría como de la práctica deben concordar en ordenamiento y secuencia lógica.
N°- UNIDAD PRÁCTICA
1 La física, la medición y los vectores 1. Magnitudes físicas fundamentales y las
derivadas.
2. Unidades principales del sistema internacional de unidades S.I. 3. Cifras significativas.
4. Cantidad vectorial y encontrar un vector resultante usando ejemplos de fuerzas.
PRÁCTICA 1:
Manejo de aparatos de medida. Medición de longitudes y masas. Expresión correcta de las mediciones y sus
incertidumbres Calibrador Tornillo micrométrico Balanza PRÁCTICA 2: Descomposición de vectores. Mesa de Equilibrio de fuerzas 2 Cinemática
1. Naturaleza vectorial de desplazamiento, la posición y la aceleración en el movimiento rectilíneo.
2. Posición, velocidad y aceleración en forma gráfica o utilizando las ecuaciones.
3. Graficas para analizar el movimiento de un objeto en forma detallada.
4. Tipos de movimiento rectilíneo: Movimiento
PRÁCTICA 3.
Movimiento Rectilíneo Uniforme. PRÁCTICA 4:
Movimiento Rectilíneo
Uniformemente variado. Caida Libre.
uniforme MU, movimiento uniformemente acelerado MUA y movimiento variablemente acelerado MVA.
5. Problemas de diseño donde se presenten movimientos en una o dos dimensiones 3 Cinemática Rotacional
1. Analogía entre el movimiento lineal y el movimiento angular.
2. Aceleración angular y la aceleración centrípeta.
3. Diferentes tipos de movimiento circular: Movimiento circular uniforme MCU, movimiento circular uniformemente acelerado MCUA.
4. Problemas de diseño de objetos con movimiento circular.
PRÁCTICA 5:
Movimiento Circular Uniforme. PRÁCTICA 6:
Movimiento Circular Uniformemente variado.
4 Leyes del movimiento.
1. Diferentes tipos de fuerzas presentes en la naturaleza.
2. Diagramas de fuerzas sobre los objetos en estudio.
3. Condiciones de equilibrio o desequilibrio de los sistemas de objetos analizados la traslación.
4. Las leyes de Newton al movimiento de un objeto considerado puntual y adimensional, para la rotación y traslación.
5. Relación entre fuerza, masa y aceleración. 6. Masa y peso.
7. Segunda ley de Newton a cuerpos que se mueven con aceleración constante.
8. Problemas de diseño, aplicando la estática y dinámica de los sólidos.
PRÁCTICA 7: Equilibrio estático de una partícula. Representación de Fuerzas
PRÁCTICA 8: Coeficiente de rozamiento estático y dinámico de los cuerpos
5 Trabajo, Energía Y Potencia.
1. trabajo efectuado por una fuerza dada. 2. diferentes tipos de energía que se
encuentran en la naturaleza.
3. energía cinética y la velocidad, la energía potencial y la posición, y la energía potencial elástica con el movimiento del resorte. 4. energía mecánica, Calor o trabajo de la
fuerza de rozamiento.
5. problemas dinámicos aplicando la ley de conservación de la energía mecánica.
PRÁCTICA 9:
Trabajo realizado por una fuerza PRÁCTICA 10:
Conservación de la Energía.
6 Cantidad de movimiento y colisiones. 1. impulso y cambio en la cantidad de
movimiento.
2. segunda Ley de Newton como la razón de
PRÁCTICA 11: Choques frontales
cambio del momento lineal respecto al tiempo.
3. colisiones elásticas e inelásticas en una dimensión.
4. problemas de choques frontales utilizando los principios básicos de conservación. 5. conservación de la cantidad de movimiento
a la solución de problemas de diseño. 7 Equilibrio rotacional y dinámica rotacional.
1. brazo de palanca, par de torsión y centro de gravedad.
2. condiciones de equilibrio o desequilibrio de los sistemas de objetos analizados para la rotación.
3. momento de inercia
4. las leyes de Newton al movimiento de un objeto considerado puntual y adimensional, para la rotación.
PRÁCTICA 12: Equilíbrio de un sólido rígido
PRÁCTICA 13: Centro de gravedad de figuras planas.
8 Máquinas simples.
1. eficiencia de una máquina simple en términos de trabajo o potencia. 2. ventaja mecánica ideal y real.
3. ventaja mecánica ideal de las siguientes máquina simples: palanca, plano inclinado, cuña, engranes, sistema de poleas, rueda y eje, gato de tornillo y transmisión por banda.
PRÁCTICA 14: Máquinas simples. Armado de diferentes dispositivos.
Máquinas de Leonardo
9
Elasticidad.
1. propiedades elásticas de la materia. 2. módulo de Young, el módulo de corte y el
módulo de volumen
3. propiedades de los materiales como: dureza, maleabilidad y ductilidad.
PRÁCTICA 15: Determinación del módulo de Youn de diferentes materiales.
PRÁCTICA 16: Características de los materiales
10 Algunas Propiedades Térmicas de los materiales
1. propiedades térmicas de la materia, para comprender el comportamiento de los diferentes materiales utilizados en sus proyectos, cuando se someten a cambios de temperatura.
PRÁCTICA 17: Dilatación de los materiales
11
Hidráulica y Neumática
1. características de los fluidos en reposo y en movimiento
2. principios de Pascal, Arquímedes, Bernoulli en los líquidos en reposo y en movimiento
PRÁCTICA 18: Prensa Hidráulica
PRÁCTICA 19: Fluidos en Movimiento
3. problemas de diseño aplicados a los líquidos en movimiento
12 Ondas
1. Vibraciones y Ondas de Sonido, y Luz. Óptica
2. características del Movimiento armónico simple, vibración, movimiento ondulatorio. 3. las leyes de Reflexión, refracción, difracción,
interferencia, resonancia, efecto Doppler. sonido. Luz, ondas electromagnéticas. 4. problemas de diseño aplicando las leyes de
las Lentes PRÁCTICA 20: Resonancia en tubos PRÁCTICA 21: Lentes 13 Electricidad y Magnetismo.
leyes de la Electrostática. Campo y potencial eléctricos.
tipos de Corriente eléctrica. Circuitos eléctricos sencillos.
Magnetismo. Inducción electromagnética en dispositivos reales
PRÁCTICA 22: Electrostática
PRÁCTICA 23: Armado de circuitos eléctricos sencillos
6. METODOLOGÍA, RECURSOS: DE LA PRÁCTICA:
El método científico, es el procedimiento que se sigue en las prácticas de los laboratorios para comprobar la validez de los conceptos teóricos. La observación de los fenómenos, la experimentación y la deducción cualitativa y cuantitativa de las leyes físicas son desarrolladas por los estudiantes en los laboratorios de la Universidad. Después de las sesiones de laboratorio (que son trabajadas en grupo), los estudiantes elaboran un dispositivo diseñado por ellos, donde se apliquen los principios analizados en la práctica presentando un Informe que contiene una consulta bibliográfica, notas sobre los experimentos, conclusiones y recomendaciones sobre el tema tratado. En cada inicio de seción se revisarán los dispositivos elaborados
Recursos:
a) Didácticos: Se trabajará con organizadores gráficos: cuadros sinópticos, mapas conceptuales, mentefactos, etc., con ayuda de medios audiovisuales e informáticos
b) Materiales: Equipo del laboratorio de física de la Universidad. Material solicitado con anterioridad a los estudiantes. Retroproyector. Proyector de datos.. Medios informáticos, Internet.
7. EVALUACIÓN:
evaluación formativa: durante el semestre
evaluación sumativa de acuerdo con la siguiente distribución: 7.1. CRONOGRAMA DE EVALUACIONES:
En la tabla se indican las fechas de entrega de cada dispositivo diseñado y el informe de laboratorio: (Las fechas se consignarán de acuerdo a cada paralelo)
FECHA Aporte 1 /15 Aporte 2/15 Aporte 3/20 Total /50 7.2. SISTEMA DE CALIFICACIÓN:
La parte práctica es evaluada en base a los dispositivos diseñados (50%) y los informes que presentan los estudiantes (50%), considerando la investigación bibliográfica, el “redescubrimiento” y la comprobación de las principales leyes físicas.
Se evaluará además en cada clase los conocimientos previos de los estudiantes 7.3. FECHA DE ENTREGA DE CALIFICACIONES EN SECRETARÍA:
Las fechas en que entregaré las calificaciones serán: (Las fechas se consignarán de acuerdo a cada paralelo)
Fecha Primer Segundo Tercer 8. BIBLIOGRAFÍA: Textos de Referencia:
Sears, Francis W., Zemansky, Mark W., Young, Hugh D. y Freedman Roger A., Física Universitaria. Vol. 1., Décimo primera edición, Pearson Educación, México, 2004.
mental, Tomo I, Nueva edición, Grupo editorial NORMA, Bogotá, 1997.
Textos Recomendados.
Aprobado:
Por el Consejo de Escuela
f) Director de Escuela fecha: ---
Por el Consejo de Facultad
Asignatura: TECNOLÓGICO I: FÍSICA PARA DISEÑO
7. ORGANIZACIÓN DOCENTE SEMANAL
SESIÓN
ACTIVIDADES DE INTERACCIÓN DOCENTE – ESTUDIANTES TRABAJO AUTÓNOMO DEL ESTUDIANTE
EVALUACIONES
TEMAS A TRATAR (N° del tema, unidad, o capítulo descritos en
Contenidos) (HORAS PRESENCIALES) (HORAS NO PRESENCIALES)
(1 - 16) N° de horas de clases teóricas N° de horas de clases prácticas, laboratorios, talleres N° de horas de tutorías especializadas
ACTIVIDADES (Descripción) N° de horas
1° 1 2 Elaboración de dispositivo e informe 3 Calificación de Dispositivo y práctica. Lección 1 2° 1 2 Elaboración de dispositivo e informe 3 Calificación de Dispositivo y práctica. Lección 2 3° 1 2 Elaboración de dispositivo e informe 3 Calificación de Dispositivo y práctica. Lección 3 4° 1 2 Elaboración de dispositivo e informe 3 Calificación de Dispositivo y práctica. Lección 4 5° 1 2 Elaboración de dispositivo e informe 3 Calificación de Dispositivo y 5
práctica. Lección 6° 1 2 Elaboración de dispositivo e informe 3 Calificación de Dispositivo y práctica. Lección 6 7° 1 2 Elaboración de dispositivo e informe 3 Calificación de Dispositivo y práctica. Lección 7 8° 1 2 Elaboración de dispositivo e informe 3 Calificación de Dispositivo y práctica. Lección 8 9° 1 2 Elaboración de dispositivo e informe 3 Calificación de Dispositivo y práctica. Lección 9 10° 1 2 Elaboración de dispositivo e informe 3 Calificación de Dispositivo y práctica. Lección 10 11° 1 2 Elaboración de dispositivo e informe 3 Calificación de Dispositivo y práctica. Lección 11 12° 1 2 Elaboración de dispositivo e informe 3 Calificación de Dispositivo y práctica. Lección 12 13° 1 2 Elaboración de dispositivo e informe 3 Calificación de Dispositivo y práctica. Lección 13 14° 1 Evaluación Final. Exposición de trabajo
EXÁMENES: Según calendario de la Facultad
