IT-7-ACM-04-R03
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VIGENTE A PARTIR DEL: 8 de Agosto del 2011
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
PROGRAMA ANALÍTICO FIME Nombre de la unidad de aprendizaje: Física I
Frecuencia semanal: 3 hrs.
Horas presenciales: 60 hrs. Horas de trabajo extra-aula: 32 hrs.
Modalidad: Presencial
Período académico: Semestral
Unidad de aprendizaje: ( X ) obligatoria ( ) optativa Área curricular, según el nivel educativo: Licenciatura
( X ) Formación básica profesional ( ) Formación profesional ( ) Formación general Universitaria ( ) Libre elección
Créditos UANL: 4 incluyendo laboratorio
Fecha de elaboración: 10/Julio/09 Fecha de la última actualización: 21/02/11
Responsables del diseño: M.E.C. Flor Elizabeth Rodríguez Valladares M.C. Andrés Monsiváis Pérez
M.C. Verónica Medina Garza M.C Ana María González Ibarra
Presentación:
Las soluciones de las ingenierías están fundamentadas, en gran parte, en la aplicación de diferentes fenómenos y leyes de la Física. La Mecánica inicia los cursos de física no solo porque se desarrollen en secuencia histórica, sino porque permite desarrollar habilidades como la modelación de situaciones reales para predecir su comportamiento y la representación de un fenómeno mediante la utilización de un lenguaje gráfico, analítico y verbal.
La unidad de aprendizaje Física I es impartida a estudiantes de primer ingreso de la FIME, por lo que deberán contar con conocimientos básicos de las principales teorías, leyes y conceptos de la Física adquiridos en el nivel medio superior.
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Durante el desarrollo del curso se resuelven problemas del movimiento mecánico para velocidades mucho menores que la de la luz en el vacío, tanto en una como en dos dimensiones, desde el punto de vista cinemático, dinámico y energético, aplicando los modelos de partículas y cuerpos rígidos, destacando las características de la aplicación del método dinámico y energético.
Esta unidad de aprendizaje está prevista para contribuir a desarrollar competencias intelectuales básicas en base al estudio del movimiento mecánico, ya que al ser una de las unidades básicas del Área de Formación Profesional sirve de fundamento a los métodos y técnicas que se desarrollarán en las próximas unidades de aprendizaje, en las cuales se manejan fenómenos más complejos.
Propósito:
Esta unidad de aprendizaje tiene como finalidad permitirle al estudiante emplear los conocimientos obtenidos en algunas aplicaciones en el campo de la Ingeniería relacionadas con los conceptos y Teorías fundamentadas en la Mecánica, Dinámica y los Principios de la Conservación, propiciando el desarrollo de habilidades y el manejo de herramientas que le sean útiles para la construcción de su propio aprendizaje y establecer la relación entre el estudio de la Mecánica Clásica y las diversas aplicaciones en la Ingeniería. Contribuyendo así a las unidades de aprendizaje posteriores que necesiten la aplicación de los conocimientos del movimiento de los cuerpos así como las causas que lo producen, desde la perspectiva de traslación y rotación.
Competencias del perfil de egreso:
a. Competencias de la Formación General Universitaria a las que contribuye esta unidad de aprendizaje:
Esta unidad de aprendizaje contribuye al desarrollo de las siguientes competencias generales:
Competencias instrumentales:
• Aplica estrategias de aprendizaje autónomo en los diferentes niveles y campos del conocimiento que le permitan la toma de decisiones
oportunas y pertinentes en los ámbitos personal, académico y profesional.
• Utiliza los lenguajes lógico, formal, matemático, icónico, verbal y no verbal de acuerdo a su etapa de vida, para comprender, interpretar y
expresar ideas, sentimientos, teorías y corrientes de pensamiento con un enfoque ecuménico.
• Maneja las tecnologías de la información y la comunicación como herramienta para el acceso a la información y su transformación en
conocimiento, así como para el aprendizaje y trabajo colaborativo con técnicas de vanguardia que le permitan su participación constructiva en la sociedad.
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• Elabora propuestas académicas y profesionales inter, multi y transdisciplinarias de acuerdo a las mejores prácticas mundiales para fomentar y
consolidar el trabajo colaborativo.
• Utiliza los métodos y técnicas de investigación tradicionales y de vanguardia para el desarrollo de su trabajo académico, el ejercicio de su
profesión y la generación de conocimientos.
Competencias personales y de interacción social
• Practica los valores promovidos por la UANL: verdad, equidad, honestidad, libertad, solidaridad, respeto a la vida y a los demás, respeto a
la naturaleza, integridad, ética profesional, justicia y responsabilidad, en su ámbito personal y profesional para contribuir a construir una sociedad sostenible.
Competencias integradoras
• Resuelve conflictos personales y sociales conforme a técnicas específicas en el ámbito académico y de su profesión para la adecuada toma de
decisiones.
b. Competencias específicasdel perfil de egreso a las que contribuye la unidad de aprendizaje:
Determinar los conocimientos adquiridos mediante el estudio del movimiento de los cuerpos con base en los conceptos y principios de la mecánica clásica como la cinemática, dinámica y los principios de conservación de la energía, en la aplicación para la solución de problemas de Ingeniería haciendo uso del lenguaje gráfico, analítico y verbal.
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VIGENTE A PARTIR DEL: 8 de Agosto del 2011 Representación gráfica Competencias de la Unidad de Aprendizaje Instrumentale s
Aplica estrategias de aprendizaje autónomo en los diferentes niveles y campos del conocimiento que le
permitan la toma de decisiones oportunas y pertinentes en los ámbitos personal, académico y
profesional
Determinar los conocimientos adquiridos mediante el estudio del movimiento de los cuerposDeterminar
los conocimientos adquiridos mediante el estudio del movimiento
de los cuerpos
Distinguir las características del movimiento de traslación y rotación en espacio y tiempo de manera descriptiva,
identificando los conceptos de desplazamiento, velocidad y aceleración en
una y dos dimensiones Utiliza los lenguajes lógico, formal, matemático, icónico,
verbal y no verbal de acuerdo a su etapa de vida, para comprender, interpretar y expresar ideas, sentimientos,
teorías y corrientes de pensamiento con un enfoque ecuménico
Utilizar el lenguaje gráfico, analítico y verbal en la
interpretación de problemas
Identificar la relación entre fuerza y movimiento de un cuerpo mediante el
análisis de los conceptos y leyes de la mecánica newtoniana Maneja las tecnologías de la información y la
comunicación como herramienta para el acceso a la información y su transformación en conocimiento, así
como para el aprendizaje y trabajo colaborativo con técnicas de vanguardia que le permitan su participación
constructiva en la sociedad
Determinar los conocimientos adquiridos mediante los conceptos y principios de la mecánica clásica como la cinemática, dinámica y los principios de conservación
de la energía
Identificar los conceptos de desplazamiento, velocidad y aceleración en una y dos dimensiones para emplearlos en la solución
de problemas de la ingeniería
Elabora propuestas académicas y profesionales inter, multi y transdisciplinarias de acuerdo a las mejores
prácticas mundiales para fomentar y consolidar el trabajo colaborativo
Aplicación los conocimientos adquiridos para la solución de problemas de Ingeniería haciendo uso del lenguaje
gráfico, analítico y verbal
Determinar el movimiento de un cuerpo en términos de las cantidades de energía y momentum ( o cantidad de movimiento), distinguiendo las circunstancias en las que se
conservan o permanecen constantes Utiliza los métodos y técnicas de investigación
tradicionales y de vanguardia para el desarrollo de su trabajo académico, el ejercicio de su profesión
y la generación de conocimientos
Aplicar los conceptos y principios de la mecánica clásica como la
cinemática, dinámica y los principios de conservación de la
energía
Aplicación de las leyes de conservación para su aplicación en diversidad de fenómenos
Personales y de Interacción
Social
Practica los valores promovidos por la UANL: verdad, equidad, honestidad, libertad, solidaridad, respeto a la vida y a los demás,
respeto a la naturaleza, integridad, ética profesional, justicia y responsabilidad, en su ámbito personal y profesional para
contribuir a construir una sociedad sostenible
Integradoras Resuelve conflictos personales y sociales conforme a técnicas específicas en el ámbito académico y de su profesión para la adecuada toma de decisiones
Solución de problemas de Ingeniería haciendo uso de los conceptos y principios de la mecánica clásica como la cinemática, dinámica y los principios
de conservación de la energía
Aplicación de los conocimientos en situaciones de contexto actual dentro del campo de la ingeniería
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VIGENTE A PARTIR DEL: 8 de Agosto del 2011 Unidad temática 1: Cinemática.
Competencias particulares:
Distinguir las características del movimiento de traslación y rotación en espacio y tiempo de manera descriptiva, identificando los conceptos de desplazamiento, velocidad y aceleración en una y dos dimensiones para emplearlos en la solución de problemas de la ingeniería.
Elementos de Competencia
Evidencias de aprendizaje
Criterios de
desempeño Actividades de aprendizaje Contenidos Recursos
Definir los conceptos de desplazamiento velocidad y aceleración para ilustrar el movimiento de traslación de un cuerpo, rectilíneo uniforme y uniformemente acelerado de manera gráfica,
analítica y verbal 1. Síntesis
2. Tabla Síntesis: Presentación Análisis de información Contenido Conclusión Referencias bibliográficas Tiempo de entrega Tabla Relación de conceptos correcta Tiempo de entrega
Las cuales deberán cumplir como fondo
con las
especificaciones que se establecen en la rúbrica.
Se cuestionará sobre los conocimientos previos acerca del tema a abordar (cinemática), para relacionar la nueva información proporcionada con lo que se sabe, establecer juicios y/o argumentar ideas, se planteará un problema y en base al mismo proponer soluciones y se decidirá sobre cuál es la más adecuada, para lo cual se seleccionarán las actividades más adecuadas de acuerdo al grupo.
Elaborar una síntesis del
movimiento de objetos rectilíneo uniforme y rectilíneo
uniformemente acelerado
Relacionar conceptos de
cinemática en una y dos
dimensiones por medio de una tabla Movimiento en una dimensión. Movimiento rectilíneo uniforme Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado. Movimiento en dos dimensiones. Tiro Parabólico. Movimiento Rotacional Pizarrón. Libro de texto. Libros de consulta Problemario. TICs (Tecnologías de Información y Comunicación)
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Elementos de Competencia
Evidencias de
aprendizaje Criterios de desempeño Actividades de aprendizaje Contenidos Recursos
Diferenciar las características del movimiento de rotación de un cuerpo comparándolas con las del movimiento traslacional para su aplicación en la solución de problemas de cinemática rotacional 3. Gráfico 4. Problemas resueltos 5. Reporte Gráfico
Trazo correcto del tipo de Movimiento Tiempo de solución Problemas resueltos Orden y limpieza Identificación de variables Estrategia de solución Conclusión Reporte Presentación Información obtenida Uso de software de graficación Resultados
Las cuales deberán cumplir como fondo con las especificaciones que se establecen en la rúbrica.
Representar gráficamente la descripción del movimiento de un objeto y discutir su aplicación
Resolver problemas de aplicación del movimiento en una y dos dimensiones
Elaborar un reporte de un caso o problema de cinemática haciendo uso de software de graficación Movimiento en una dimensión. Movimiento rectilíneo uniforme Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado. Movimiento en dos dimensiones. Tiro Parabólico. Movimiento Rotacional Pizarrón. Libro de texto. Libros de consulta Problemario. TICs (Tecnologías de Información y Comunicación)
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Elementos de Competencia
Evidencias de aprendizaje
Criterios de
desempeño Actividades de aprendizaje Contenidos Recursos
Definir los principios de la dinámica formulando las Leyes de Newton para identificar las causas que producen el movimiento 6. Conceptual 7. Problemas resueltos Mapa conceptual Presentación Jerarquización de conceptos Fuentes de información Tiempo de entrega Problemas resueltos Orden y limpieza Identificación de variables Estrategia de solución Conclusión Las cuales deberán cumplir como fondo con las
especificaciones que se establecen en la rúbrica
Se identificarán los rasgos comunes entre conceptos del movimiento rectilíneo y el rotacional para establecer relaciones entre sus variables mediante la resolución de un
problema asociando las
ecuaciones involucradas
Elaborar mapa conceptual del movimiento rotacional Resolver problemas de Cinemática rotacional Movimiento en una dimensión. Movimiento rectilíneo uniforme Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado. Movimiento en dos dimensiones. Tiro Parabólico. Movimiento Rotacional Pizarrón. Libro de texto. Libros de consulta Problemario. TICs (Tecnologías de Información y Comunicación)
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VIGENTE A PARTIR DEL: 8 de Agosto del 2011 Unidad temática 2: Dinámica.
Competencias particulares:
Identificar la relación entre fuerza y movimiento de un cuerpo mediante el análisis de los conceptos y leyes de la mecánica newtoniana para su aplicación en situaciones de contexto actual dentro del campo de la ingeniería.
Elementos de Competencia
Evidencias de aprendizaje
Criterios de
desempeño Actividades de aprendizaje Contenidos Recursos
Definir los principios de la dinámica formulando las Leyes de Newton para identificar las causas que
producen el movimiento 8. Resumen 9. Gráfico (Diagrama de cuerpo libre) 10.Cuadro sinóptico Resumen Presentación Información completa Fuentes bibliográficas Conclusión Gráficos Representación correcta de conceptos Orden y Limpieza Análisis de contenido Cuadro sinóptico Presentación Información completa y concisa Fuentes de información
Las cuales deberán cumplir como fondo con las especificaciones que se establecen en la rúbrica
Se realizará una lectura crítica sobre los tópicos del tema para identificar los objetivos y propósitos del escrito (libro de
texto o ligas de
internet),mediante lluvia de
ideas se identificará
preconcepciones erróneas del tema y se realizará dinámica grupal para retroalimentación
Elaborar resumen de las Leyes de Newton
Representar gráficamente las fuerzas que actúan sobre un cuerpo
Elaborar cuadro sinóptico de la
relación de la dinámica
rotacional con el movimiento rectilíneo Leyes de Newton Aplicaciones de las Leyes de Newton Aplicaciones en el Movimiento Lineal Aplicaciones en el movimiento Rotacional Pizarrón. Libro de texto. Libros de consulta Problemario. TICs (Tecnologías de Información y Comunicación)
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Elementos de Competencia
Evidencias de aprendizaje
Criterios de
desempeño Actividades de aprendizaje Contenidos Recursos
Emplear las leyes de Newton de manera gráfica y analítica para la solución de problemas 11.Problemas resueltos Problemas resueltos Orden y limpieza Empleo de leyes y/o principios físicos Diagramas Estrategia de solución Conclusiones
Las cuales deberán cumplir como fondo con las especificaciones que se establecen en la rúbrica
Se realizarán algunas
actividades de acuerdo a las características del grupo para que los estudiantes
generen un análisis
cualitativo de problemas en los que se describan los
principios, conceptos y
procedimientos que se
podrían aplicar para
resolverlos.
Resolver problemas de
dinámica utilizando el modelo vectorial y gráfico Leyes de Newton Aplicaciones de las Leyes de Newton Aplicaciones en el Movimiento Lineal Aplicaciones en el movimiento Rotacional Pizarrón. Libro de texto. Libros de consulta Problemario. TICs (Tecnologías de Información y Comunicación)
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VIGENTE A PARTIR DEL: 8 de Agosto del 2011 Unidad temática 3: Principios de Conservación
Competencias particulares:
Determinar el movimiento de un cuerpo en términos de las cantidades de energía y momentum ( o cantidad de movimiento), distinguiendo las circunstancias en las que se conservan o permanecen constantes mediante la aplicación de las leyes de conservación para su aplicación en diversidad de fenómenos.
Elementos de Competencia
Evidencias de
aprendizaje Criterios de desempeño Actividades de aprendizaje Contenidos Recursos
Definir el concepto de Energía como una forma de expresar el movimiento mediante el estudio de las formas o tipos de energía empleando estrategias de solución energéticas en la solución de problemas 12.Resumen 13.Presentación oral 14.Problemas resueltos Resumen Presentación Contenido Conclusión Fuentes de Información Presentación oral Trabajo de equipo Claridad en la exposición de conceptos Análisis de la información Uso de las TICs Tiempo de exposición Conclusiones Problemas resueltos Orden y limpieza Uso de diagramas Estrategia de solución Conclusiones
Las cuales deberán cumplir como fondo con las especificaciones que se establecen en la rúbrica
Se realizarán consultas del tema
en diferentes fuentes de
información para realizar una lectura analítica del mismo, se identificará y definirán los temas y subtemas para su posterior valoración
Elaborar resumen de los tipos de transformación de la energía en fenómenos cotidianos
Exposición por equipos del tema de Potencia Mecánica y su aplicación en la Ingeniería
Se relacionará lo expuesto con el conocimiento previo, mediante la resolución de problemas e intercambiar ideas acerca del método de solución
Resolver problemas que
involucren métodos dinámicos y energéticos para su solución
Trabajo Energía y Potencia Teorema del Trabajo y la Energía Conservación de la Energía Ley de la Conservación de la Energía Cantidad de Movimiento e Impulso Conservación de la cantidad de Movimiento Pizarrón Libro de Texto Libros de Consulta Problemario TICs
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VIGENTE A PARTIR DEL: 8 de Agosto del 2011
Elementos de Competencia
Evidencias de aprendizaje
Criterios de
desempeño Actividades de aprendizaje Contenidos Recursos
Identificar las leyes
y principios de conservación fundamentales en la mecánica mediante la aplicación de los conceptos para la solución de problemas 15.Presentación oral 16.Problemas resueltos Exposición oral Presentación Contenido Argumentación de ideas Vocabulario Trabajo colaborativo Límite de tiempo Problemas resueltos Orden y limpieza Uso de diagramas Estrategia de solución Conclusiones
Las cuales deberán cumplir como fondo
con las
especificaciones que se establecen en la rúbrica
Se realizará una analogía de los tipos de colisiones
(elásticas, inelásticas y
completamente inelásticas)
participando en una
discusión sobre sus
características mediante la
deducción de las
ecuaciones que las rigen, realizando las actividades necesarias y acordes con las características del grupo. Elaborar exposición por equipos sobre un caso de colisión aplicada a la vida cotidiana
Resolver problemas
utilizando las ecuaciones de la energía y del momentum (cantidad de movimiento), del movimiento rotacional
por analogía del
movimiento rectilíneo en una y dos dimensiones
Trabajo Energía y Potencia Teorema del Trabajo y la Energía Conservación de la Energía Ley de la Conservación de la Energía Cantidad de Movimiento e Impulso Conservación de la cantidad de Movimiento Pizarrón Libro de Texto Libros de Consulta Problemario TICs
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Evaluación integral de procesos y productos (ponderación /evaluación sumativa)
Evidencia Ponderación
Evidencia 1. Síntesis 3 %
Evidencia 2. Tabla 3 %
Evidencia 3. Gráficos 5 %
Evidencia 4. Problemas resueltos 5 %
Evidencia 5. Reporte 3 %
Evidencia 6. Mapa Conceptual 5 %
Evidencia 7. Problemas resueltos 5 %
Evidencia 8. Resumen 2 %
Evidencia 9. Gráfico 5 %
Evidencia 10. Cuadro Sinóptico 2 %
Evidencia 11. Problemas resueltos 5%
Evidencia 12. Resumen 2 %
Evidencia 13. Presentación oral 5 %
Evidencia 14. Problemas resueltos 5 %
Evidencia 15. Presentación oral 5 %
Evidencia 16. Problemas resueltos 5 %
Exámenes 30 %
Producto integrador del aprendizaje de la unidad de aprendizaje:
Producto Integrador 5 %
Al término de la presente unidad de aprendizaje el estudiante podrá conformar su portafolio vitrina el cual contendrá sus mejores y peores trabajos, obteniendo las conclusiones de los mismos, por lo que en base a las evidencias generadas tendrá la oportunidad de reflexionar sobre la integración de los conocimientos adquiridos, las habilidades y herramientas desarrolladas brindándole la oportunidad de aplicarlos en cursos posteriores que se requieran así como en la generación de nuevos conocimientos.
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VIGENTE A PARTIR DEL: 8 de Agosto del 2011 Fuentes de apoyo y consulta:
Libro: Física para la Ciencia y la Tecnología 6ta Ed, Vol,1A
Autor: Tipler, Paul; Mosca, Gene
Editorial: Reverté
Libro: Física
Autor: Raymond A. Serway (Tomo I) Cuarta Edición
Editorial: Mc. Graw Hill
Libro: Six Ideas that Shaped Physics (Second Edition)
Autor: Tomas A. More
Editorial: Mc. Graw Hill, 2003
Libro: Física Clásica Moderna
Autor: W. Edward Gettys
Frenerick J. Keller Malcolm J. Skove
Editorial: Mc. Graw Hill
Libro: Física Universitaria Volumen I
Autor: Sears. Semansky. Young. Freedman
Editorial: Pearson ,Addison-Wesley-Longman
Libro: Fudamentos de Física
Autor: Holliday, Resnick Walker Volúmen 1
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VIGENTE A PARTIR DEL: 8 de Agosto del 2011
o Tema: Movimiento Rectilíneo uniforme
Liga: http://www.walter-fendt.de/ph14s/acceleration_s.htm
Fecha última revisión: 25 de Febrero de 2011
o Tema: Caída Libre y Tiro parabólico
Liga: http://www.educaplus.org/play-305-Alcance-y-altura-máxima.html
Fecha última revisión: 25 de Febrero de 2011
o Tema: Aceleración lineal y rotacional
Liga: http://www.educaplus.org/play-314-Aceleración-normal.html
Fecha última revisión: 25 de Febrero de 2011
o Tema: Sistema de unidades
Liga: http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/unidades/unidades/unidades.htm
Fecha última revisión: 25 de Febrero de 2011
o Tema: Gráficas de posición, velocidad y aceleración movimiento rectilíneo
Liga: http://www.educaplus.org/play-238-Graficas-del-movimiento.html
Fecha última revisión: 25 de Febrero de 2011
Revista: Revista Mexicana de Física E
Año: 2007
# de revista: Volumen 53 Número 2
Mes: Diciembre
Nombre del artículo: Dificultades de entendimiento en el uso de vectores en cursos introductorios de mecánica
Autor: S.Flores-García ,M.D. Gonzalez-Quezada y A. Herrera-Chew
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Revisión: 1
VIGENTE A PARTIR DEL: 8 de Agosto del 2011
Revista: Revista Mexicana de Física E
Año: 2007
# de revista: Volumen 53 Número 2
Mes: Diciembre
Nombre del artículo: Movimiento de rotación de un cuerpo rígido libre de torcas
Autor: A.Manzur Guzmán
Perfil del docente:
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Ficha bibliográfica del profesor:
JEFATURA DE ACADEMIA JEFATURA DE DEPARTAMENTO
COORDINACIÓN DE LA DIVISIÓN SUBDIRECCIÓN ACADÉMICA