UNIVERSIDAD NACIONAL FEDERICO VILLARREAL FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL Y DE SISTEMAS SILABO

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UNIVERSIDAD NACIONAL FEDERICO VILLARREAL

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL Y DE SISTEMAS

SILABO

ASIGNATURA: FÍSICA I

CÓDIGO: 3A0011

1. DATOS GENERALES

1.1. Departamento Académico: Ingeniería de Transporte 1.2. Escuela Profesional: Ingeniería de Transporte 1.3. Especialidad: Ingeniería de Transporte 1.4. Nombre de la Carrera: Ingeniería de Transporte 1.5. Ciclo de Estudios: II

1.6. Créditos: 05 1.7. Área de la Asignatura: Básica 1.8. Condición: Obligatorio 1.9. Horas de Clase Total: 85 horas

1.10. Profesor Responsable: Lic. Violeta L. Romero Carrión Ing. Magno Atauje Pariona 1.11. Año Académico:

2013- II

2. SUMILLA

La naturaleza de la asignatura de Física General I es, teórico práctico complementado por la parte experimental, lo cual redundará en la formación de profesionales con espíritu de investigación, a fin de contribuir en el mejoramiento de la ciencia y tecnología. Los tópicos generales de estudio son: vectores en el plano y en el espacio, cinemática de una partícula, estática, dinámica de una partícula, trabajo, energía y potencia, impulso y cantidad de movimiento, colisiones elásticas e inelásticas, coeficiente de restitución, energía cinética rotacional y centro instantáneo de rotación. Ley de gravitación universal.

3. OBJETIVOS

3.1. OBJETIVOS GENERALES

Los alumnos de la asignatura de Física General I, al finalizar el ciclo

académico serán capaces de:

3.1.1. Incorporar en su estructura cognoscitiva las teorías y leyes de la física general y su aplicación a situaciones reales, mediante un aprendizaje significativo.

3.1.2. Aplicar el método científico en la interpretación del comportamiento de la naturaleza y las leyes que lo rigen.

3.1.3. Desarrollar hábitos de disciplina, responsabilidad y puntualidad, que le permita desenvolverse armónicamente en nuestra sociedad.

3.1.4. Aplicar procedimientos, estrategias y técnicas que le conduzcan a aprender a aprender.

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4. APORTE DE LA ASIGNATURA AL PERFIL PROFESIONAL.

La asignatura de Física General I, es fundamental para seguir estudios de ingeniería, en tal sentido se realiza una presentación clara y lógicamente secuenciada de las leyes y principios, así como una selección de problemas; lo cual permitirá, desarrollar la capacidad de razonamiento del estudiante y sentará los pre-requisitos para las asignaturas de orden vertical, vinculadas con el desarrollo tecnológico de la especialidad.

5. ORGANIZACIÓN DE LAS UNIDADES DE APRENDIZAJE

UNIDAD DENOMINACIÓN Nº DE HORAS

I Análisis Dimensional-Vectores 15 II Cinemática 15 III Estática 5 IV Dinámica 15 V Energía-Trabajo-Potencia 5 VI Cantidad de Movimiento 5

VII Rotación de Cuerpos Rígidos

5

VIII Dinámica de Rotación 5

IX Gravitación 5

Evaluaciones 10 Total Horas: 85

6. PROGRAMACIÓN DE LAS UNIDADES DE APRENDIZAJE

UNIDAD I: Análisis Dimensional - Vectores.

PRIMERA SEMANA

Primera Sesión:

- Magnitudes fundamentales.

- Sistema internacional de unidades. - Magnitudes escalares y vectoriales. Fuente:

1. AVENDAÑO, Salomón. ROMERO, Violeta. (2000) Separatas de Física General. Lima: UNFV.

2. GAIDOLFI, Carlos. (1984) Guía para la enseñanza del SI, Lima: Itintec. Lectura 1: Unidades y Análisis Dimensional pp. 1-21

Lectura 2: La estructura del SI pp. 14-28 Segunda sesión:

- Vector, elementos - Tipos de vectores Fuente:

1. ALONSO. FINN. (1982) Física , volumen 1, México: Fondo educativo Interamericano.

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2. SEARS. ZEMANSKY. YOUNG. FREEDMAN (1998) Física Universitaria, Volumen 1. México: Addison Wesley Longman.

Lectura1: Vectores pp. 31-38

Lectura2: Vectores y suma de vectores pp. 10-13

SEGUNDA SEMANA

Primera Sesión:

- Vectores en dos dimensiones: componentes, resultante. Método gráfico y analítico.

Fuente:

1. SEARS. ZEMANSKY. YOUNG. FREEDMAN (1998) Física Universitaria, Volumen 1. México: Addison Wesley Longman.

2. FIDALGO J.A. y FERNÁNDEZ ( 1996) 1000 Problemas de Física

General. León (España): Everest.

Lectura : Componentes de los vectores pp. 13-17 Ejercicios: Introducción al cálculo vectorial pp. 27-40 Segunda Sesión:

- Vectores en tres dimensiones: módulo, cosenos directores, ley de senos.

- Vector unitario, posición. Fuente:

1. ALONSO. FINN. (1982) Física , volumen 1, México: Fondo educativo Interamericano.

Lectura: Vectores pp. 39-44

TERCERA SEMANA

Primera Sesión:

- Producto escalar- propiedades.

- Producto vectorial, triple producto escalar y vectorial. Fuente:

1. ALONSO. FINN. (1982) Física , volumen 1, México: Fondo educativo Interamericano.

2. SEARS. ZEMANSKY. YOUNG. FREEDMAN (1998) Física Universitaria, Volumen 1. México: Addison Wesley Longman.

Lectura1 : Vectores pp. 45-58

Problemas: Unidades y Vectores pp. 27-30

Segunda Sesión:

PRIMERA PRÁCTICA CALIFICADA

UNIDAD II: Cinemática.

CUARTA SEMANA

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- Movimiento rectilíneo uniforme.

- Velocidad promedio, velocidad instantánea. Fuente:

1. SEARS. ZEMANSKY. YOUNG. FREEDMAN (1998) Física Universitaria, Volumen 1. México: Addison Wesley Longman.

Lectura: Movimiento a lo largo de una línea recta pp. 31-36 Segunda Sesión:

- Movimiento rectilíneo uniformemente variado. - Aceleración media y aceleración instantánea. - Gráficas.

- Ejercicios Fuente:

1. HEWITT, PAUL (1999) Física Conceptual. México: Addison Wesley Longman

2. FIDALGO J.A. y FERNÁNDEZ ( 1996) 1000 Problemas de Física

General. León (España): Everest.

Lectura : Gráficas del movimiento pp. 21-24 Ejercicios: Cinemática del punto pp. 47-57

QUINTA SEMANA

Primera Sesión:

- Componentes rectangulares de la aceleración instantánea: aceleración instantánea y aceleración normal. Gráficas.

- Caída libre.

- Ejercicios de aplicación.

Fuente:

1. SEARS. ZEMANSKY. YOUNG. FREEDMAN (1998) Física Universitaria, Volumen 1. México: Addison Wesley Longman.

2. FIDALGO J.A. y FERNÁNDEZ ( 1996) 1000 Problemas de Física

General. León (España): Everest.

Lectura 1: Aceleración media e instantánea pp. 37-45 Ejercicios: Cinemática y Caída libre pp. 81-89

Segunda Sesión:

- Movimiento de proyectiles - Movimiento en un círculo. - Velocidad relativa.

Fuente:

1. SEARS. ZEMANSKY. YOUNG. FREEDMAN (1998) Física Universitaria, Volumen 1. México: Addison Wesley Longman.

2. HEWITT, PAUL (1999) Física Conceptual. México: Addison Wesley Longman

Lectura 1: Movimiento en dos o tres dimensiones pp. 61-91 SEXTA SEMANA

Primera Sesión: Ejercicios de aplicación.

Segunda Sesión: SEGUNDA PRÁCTICA CALIFICADA. UNIDAD III: ESTÁTICA.

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SÉPTIMA SEMANA Primera Sesión:

- Fuerzas: composición de fuerzas aplicadas a un cuerpo rígido - Composición de las fuerzas coplanares.

- Torque de una fuerza.

- Torque de varias fuerzas concurrentes

- Condiciones de Equilibrio: equilibrio de una partícula, de un cuerpo rígido.

Fuente:

1. ALONSO. FINN. (1982) Física , volumen 1, México: Fondo educativo Interamericano.

Lectura : Equilibrio de una partícula y de un cuerpo rígido pp.71-82 Segunda Sesión:

- Esfuerzo, Tensión y módulos de elasticidad. - Centro de masa.

- Aplicaciones Fuente:

1. ALONSO. FINN. (1982) Física , volumen 1, México: Fondo educativo Interamericano.

Lectura: Centro de masa pp.68-71

OCTAVA SEMANA

PRIMER EXAMEN PARCIAL UNIDAD IV: Dinámica

NOVENA SEMANA

Primera Sesión:

- Sistemas de referencia. - Leyes de Newton. Fuente:

1. HEWITT, PAUL (1999) Física Conceptual. México: Addison Wesley Longman.

2. SEARS. ZEMANSKY. YOUNG. FREEDMAN (1998) Física Universitaria, Volumen 1. México: Addison Wesley Longman.

Lectura 1-a : Ley de inercia de Newton - La inercia en acción pp. 46-48 Lectura 1-b : Segunda y tercera leyes de Newton pp. 59-62 / 74-82 Lectura 2 : Marco de referencia inerciales pp. 97-99

Segunda Sesión: - Masa y peso. Fuente:

1. FIDALGO J.A. y FERNÁNDEZ ( 1996) 1000 Problemas de Física

General. León (España): Everest.

Problemas: Dinámica del punto pp. 155-160 DECIMA SEMANA

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Primera Sesión:

- Fuerzas de fricción: estático y cinético. Fuente:

1. SEARS. ZEMANSKY. YOUNG. FREEDMAN (1998) Física Universitaria, Volumen 1. México: Addison Wesley Longman.

2. FIDALGO J.A. y FERNÁNDEZ ( 1996) 1000 Problemas de Física

General. León (España): Everest.

Lectura 1 : Visualización de diagramas de cuerpos libres pp.113 Problemas: Dinámica del punto pp. 160-198

Segunda Sesión:

- Problemas de aplicación de dinámica, sin y con rozamiento. Fuente:

1. GONZALES, F. (1995) La Física en Problemas. Madrid: Tébar. DECIMO PRIMERA SEMANA

UNIDAD V: Trabajo Potencia y Energía. Primera Sesión:

- Trabajo - Potencia

- Conservación de la Energía

- Energía: Potencial gravitatoria, Cinética, Potencial elástica. Fuente:

1. SEARS. ZEMANSKY. YOUNG. FREEDMAN (1998) Física Universitaria, Volumen 1. México: Addison Wesley Longman.

Lectura: Trabajo y energía cinética pp. 168-179 Segunda Sesión:

- Problemas de aplicación: conservación de la energía Mecánica. Fuente:

1. FIDALGO J.A. y FERNÁNDEZ ( 1996) 1000 Problemas de Física

General. León (España): Everest.

Problemas: Trabajo, Potencia y Energía pp.223-258 DECIMO SEGUNDA SEMANA

UNIDAD VI: Cantidad de Movimiento Primera Sesión:

- Cantidad de Movimiento - Impulso

- Conservación de la Cantidad de Movimiento Fuente:

1. SEARS. ZEMANSKY. YOUNG. FREEDMAN (1998) Física Universitaria, Volumen I, México: Addison Wesley Longman.

Lectura: Cantidad de Movimiento pp. 227-231 Segunda Sesión:

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- Choques, coeficiente de restitución.

- Problemas de aplicación: conservación de la cantidad de movimiento. Fuente:

2. FIDALGO J.A. y FERNÁNDEZ ( 1996) 1000 Problemas de Física

General. León (España): Everest.

Problemas: Cantidad de Movimiento pp. 270-283

TERCERA PRÁCTICA CALIFICADA

DECIMO TERCERA SEMANA

UNIDAD VII: Rotación de Cuerpos Rígidos. Primera Sesión:

- Velocidad y aceleración angulares

- Rotación con aceleración angular constante Fuente:

1. SEARS. ZEMANSKY. YOUNG. FREEDMAN (1998) Física Universitaria, Volumen I, México: Addison Wesley Longman.

Lectura: Rotación de cuerpos rígidos pp. 268-276 Segunda Sesión:

- Teorema de ejes paralelos - Cálculos de momento de inercia.

1. SEARS. ZEMANSKY. YOUNG. FREEDMAN (1998) Física Universitaria, Volumen I, México: Addison Wesley Longman.

Lectura: Cálculos de Momento de Inercia pp. 282-285 DECIMO CUARTA SEMANA

UNIDAD VIII: Dinámica del Movimiento de Rotación Primera Sesión:

- Momento de torsión y aceleración angular de un cuerpo rígido. Fuente:

1. SEARS. ZEMANSKY. YOUNG. FREEDMAN (1998) Física Universitaria, Volumen I, México: Addison Wesley Longman.

Lectura: Momento de Torsión pp. 294-301 Segunda Sesión:

- Trabajo y potencia en el movimiento de rotación. - Momento angular.

1. SEARS. ZEMANSKY. YOUNG. FREEDMAN (1998) Física Universitaria, Volumen I, México: Addison Wesley Longman.

Lectura: Conservación del momento angular pp.311-313 DECIMO QUINTA SEMANA

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Primera Sesión:

- Ley de la Gravitación de Newton. - Movimiento de satélites

Fuente:

1. SEARS. ZEMANSKY. YOUNG. FREEDMAN (1998) Física Universitaria, Volumen I, México: Addison Wesley Longman.

Lectura: Ley de Gravitación pp.358

Segunda Sesión:

- Revisión y Nivelación

DECIMO SEXTA SEMANA

EXAMEN FINAL

7. ESTRATEGIAS METODOLÓGICAS

Para el logro de un aprendizaje significativo, dentro del enfoque Constructivista, se aplicará:

6.1 Método de Cambio Conceptual y Verbal Significativo para la parte teórica.

6.2 Método Científico y por Descubrimiento para las prácticas de laboratorio.

6.3 Método de Resolución de Problemas como Investigación, mediante los problemas abiertos y trabajo en grupos de no más de tres alumnos.

8. EVALUACIÓN

La evaluación es continua y apunta hacia el establecimiento de relaciones significativas entre los distintos conceptos, así mismo toma en cuenta la retroalimentación.

PROMEDIO FINAL se obtiene:

PF = (PP + EP + EF ) / 3

(PP) promedio de prácticas: (3 prácticas calificadas + Prom. Laboratorio)/4 (EP) Examen parcial

(EF) Examen final

 El Laboratorio de Física es obligatorio.

9. FUENTES DE INFORMACIÓN BIBLIOGRÁFICA:

1. ASMAT J. y CARAZO M. (1988) Física General: Electricidad y

Magnetismo. Lima: Hozlo.

2. AVENDAÑO, C. Y ROMERO, V. (2000) Apuntes de Física General, Separatas. Lima.

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3. BRINCONES, Isabel. (1994) La construcción del conocimiento.

Aplicaciones para la enseñanza de la física. Madrid: I.C.E de la

U.A.M.

4. DUSCHL, Richard A. (1997) Renovar la Enseñanza de las Ciencias. Madrid: Narcea.

5. ESBERG. LERNER (1992) Física fundamentos y aplicaciones volumen I y II. México: Mc. Graw Hill.

6. FEYNMAN ( 1998) Física, volumen 1. México: Addison Wesley Longman. 7. FIDALGO J.A. y FERNÁNDEZ ( 1996) 1000 Problemas de Física General.

León (España): Everest.

8. HEWITT, PAUL (1999) Física Conceptual. México: Addison Wesley Longman

9. LOPEZ RUPEREZ, F. (1991) Organización del Conocimiento y

Resolución de Problemas en Física. Madrid: C.I.D.E.

10. MC KELVEY (1991) Física para Ciencias e Ingeniería. México: Harla. 11. PORLAN, R. GARCIA, E. y CAÑAL P. (1988) Constructivismo y

Enseñanza de las Ciencias. Sevilla: Díada.

12. POZO, J.I. y GOMEZ CRESPO M.A. (1998) Aprender y enseñar ciencia. Madrid: Morata.

13. RESNICK. HALLIDAY (1986) Física volumen I, II. México: Cecsa.

14. SEARS. ZEMANSSKY. YOUNG. FREEDMAN (1998) Física Universitaria, Volumen 1 y 2. México: Addison Wesley Longman.

15. SERWAY, Raymond ( 1995) Física Tomo II. México: McGraw-Hill.

ING. VIOLETA ROMERO CARRION MG. CAROLINA SALAZAR BRAVO Responsable de la Asignatura JEFE DAIT

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