Protocolo Fisica General 2011-1

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS, TECNOLOGÍA E INGENIERÍA PROTOCOLO DEL CURSO: 100413 –Física General

PROTOCOLO

INTRODUCCIÓN

El curso Física General es metodológico (tiene laboratorios presenciales) y es

correspondiente al componente básico común de las Ingeniería y tiene como objetivo

principal, introducir conceptos fundamentales de la física para poder ser aplicados a la

vida profesional, así como desarrollar habilidades para la comprensión de los fenómenos

físicos, su contenido esta creado para ser desarrollado por los estudiantes

autónomamente en la modalidad de educación abierta y a distancia.

El curso tiene 3 créditos académicos, con una intensidad horaria de 144 horas, de las

cuales 36 son de acompañamiento tutorial y 106 de estudio independiente., con los

siguientes propósitos:

Capacitar y nivelar a los estudiantes con respecto a las bases fundamentales y a los

principales conceptos de la física.

Contribuir al fomento del espíritu investigativo del estudiante a través del desarrollo de

actividades y experiencias de comprobación de conceptos.

Promover en el estudiante el desarrollo de actitudes y valores particulares de la formación

autónoma.

Estimular a los estudiantes mediante la exposición de aplicaciones de la física en la vida

cotidiana, en la tecnología actual, en su titulación y en su futura actividad profesional.

Este curso está compuesto por tres unidades didácticas a saber:

Unidad 1. Mecánica. Se compone de 3 capítulos.

Capítulo 1. Introducción a la física, en la que se desarrollan aspectos sobre qué estudia

la física, magnitudes y unidades, y errores en la medición.


Capítulo 2. Cinemática. Trata sobre los conceptos relacionados con la cinemática:

vectores, movimiento en una dimensión, en dos o más direcciones y algunas aplicaciones

de esta rama de la mecánica.

Capítulo 3. Dinámica y estática: Leyes de Newton, tipos de fuerza y algunas aplicaciones

sobre las leyes de Newton.

Unidad 2. Ondas y Energía. Se compone de 3 capítulos.

Capítulo 1. Energía y potencia. Donde se revisará la temática relacionada con el trabajo,

la potencia y la energía, es importante que considere aspectos como la energía en sus

diferentes manifestaciones.

Capítulo 2. Movimiento Armónico Simple. Abarca la cinematica y dinamica del movimiento

armóncio simple.

Capitulo 3: Movimiento forzado y Ondas.

Unidad 3. Fluidos y Calor. Se compone de 3 capítulos.

Capítulo 1. Hidrostática e hidrodinámica. Abarca los principios fundamentales de la

mecánica de fluidos, así como las principales características de los mismos.

Capitulo 2.Temperatura. Este capítulo tiene las bases fundamentales de la

termodinámica.

Capitulo 3:Calor. establece la diferencia entre calor y temperatura.

El curso es de carácter metodológico y se divide principalmente en 2 partes, la parte

practica, que se desarrolla en el CEAD y la parte teórica. La metodología a seguir será la

de educación a distancia. Por tal razón, es importante planificar el proceso de:

Estudio Independiente: se desarrolla a través del trabajo personal y del trabajo en

pequeños grupos colaborativos de aprendizaje.


Acompañamiento tutorial: corresponde al acompañamiento que el tutor realiza al

estudiante para potenciar el aprendizaje y la formación. En esta parte se desarrollan las

prácticas de laboratorio.

La evaluación del curso se realizará como se estipula en el reglamento estudiantil articulo

32. Tendrá en cuenta diferentes formas de evaluación, las de carácter formativo y

cualitativo, autoevaluación y coevaluación. La de carácter cuantitativo, heteroevaluación,

estas serán abordadas más adelante

Durante el desarrollo del curso, los recursos tecnológicos juegan un papel muy

importante, pues permitirán en mayor medida el acceso a la información a través de la

internet, así como el uso de las tics para la comunicación con los demás compañeros y el

tutor para el intercambio de ideas y aclaración de dudas mediante programas de

mensajería instantánea, chat y foros.

Los materiales impresos en papel, se han convertido en el principal soporte para

favorecer los procesos de aprendizaje autodirigido.

Sitios Web: propician el acercamiento al conocimiento, la interacción y la producción de

nuevas dinámicas educativas.

Sistemas de interactividades sincrónicas: permite la comunicación a través de encuentros

presenciales directos o de encuentros mediados (chat, audio conferencias,

videoconferencias, tutorías telefónicas)

Sistemas de interactividades diferidas: permite la comunicación en forma diferida

favoreciendo la disposición del tiempo del estudiante para su proceso de aprendizaje,

mediante la utilización de correo electrónico, foros, grupos de discusión, entre otros.

El desarrollo conceptual de las unidades didácticas del curso se realizara entonces en las

fases planteadas por la universidad en los procesos formativos como son el

reconocimiento, la profundización y la trasferencia. Una vez realizadas las prácticas de

laboratorio, se realizaran los informes de los mismos y se evidenciara de la misma

manera la necesidad de los mismos.


Por último, es importante que se mantenga una constante interacción con sus

compañeros y el tutor, para que el estudiante aclare sus dudas e interiorice los conceptos

y contenidos propios del curso.


FICHA TÉCNICA

Nombre del curso: Física General.

Palabras clave: vector, movimiento, velocidad, aceleración, fuerza, rozamiento, leyes de Newton, equilibrio, energía, potencia, movimiento armónico simple, fluido, calor, temperatura.

Institución: Universidad Nacional Abierta y a Distancia - UNAD.

Año: 2010.

Unidad Académica: Escuela de Ciencias Básicas e Ingeniería.

Campo de formación: Disciplinar.

Créditos académicos: Tres (3).

Tipo de curso: Teórico - Práctico.

Destinatarios: Estudiantes de los programas de pregrado de la Universidad Nacional Abierta y a Distancia - UNAD.

Competencia general de aprendizaje:

El estudiante comprende los conceptos y principios de los fenómenos físicos más importantes y aplica una metodología adecuada para el estudio del mundo que lo rodea, la cual le servirá para enfrentar y entender los nuevos avances tecnológicos y científicos.

Metodología de oferta: A distancia.

Formato de circulación: Material impreso, campus virtual.

Denominación de las unidades didácticas:

1) Mecánica; 2) Ondas y Energía; 3) Fluidos y Calor.


PROPOSITOS Con el presente curso académico de Física General, se desean alcanzar los siguientes propósitos:

1. Que el estudiante comprenda los diferentes fenómenos físicos de la naturaleza e identifique su aplicación el campo tecnológico propio y de otras disciplinas.

2. Que el estudiante reconozca en los modelos matemáticos de las leyes y en las distintas estrategias de esta disciplina, la formulación y solución de problemas propios de la física y la ingeniería.

3. Capacitar y nivelar a los estudiantes con respecto a las bases fundamentales y a los principales conceptos de la física.

4. Contribuir al fomento del espíritu investigativo del estudiante a través del desarrollo de actividades y experiencias de comprobación de conceptos.

5. Promover en el estudiante el desarrollo de actitudes y valores particulares de la formación autónoma. OBJETIVOS

Permitir que el estudiante adquiera los conceptos necesarios acerca de las leyes de la física y sus aplicaciones, los cuáles le proporcionarán una visión integral de la naturaleza, la ciencia y la tecnología.

Familiarizar al estudiante con la metodología adecuada para el estudio de la realidad física, la cual le servirá para enfrentar y entender los nuevos avances tecnológicos y científicos.

Capacitar al estudiante para que interprete, conceptué, adecue, innove y proponga frente a la problemática tecnológica actual.

Conseguir mediante las prácticas de laboratorio, una mejor comprensión de los fenómenos físicos y una capacidad operativa experimental.

Motivar al estudiante a presentar de manera clara, rigurosa y concisa informes de laboratorio y reportes de trabajo en los cuales utilice la física como herramienta.

Dar una descripción sencilla y completa de diversas partes de la física, estableciendo las relaciones básicas que existen entre ellas, consiguiendo

que el estudiante se de cuenta de la importancia del curso en su formación. Estimular a los estudiantes mediante la exposición de aplicaciones de la física en

la vida cotidiana, en la tecnología actual, en su titulación y en su futura actividad profesional.


COMPETENCIAS

El estudiante adquiere los conocimientos científicos fundamentales ( teóricos y prácticos ) relacionados con la física y desarrolla una capacidad operativa en la resolución de problemas prácticos, mediante la aplicación de leyes y conceptos generales, los cuáles evidencian su formación como ingeniero.

El estudiante reconoce la experimentación y el método científico como herramientas válidas dentro del proceso de construcción de nuevo conocimiento.

El estudiante se sensibiliza a través del trabajo en grupo y de la convivencia diaria acerca de la importancia de valores tales como la tolerancia, el respeto y la ética profesional.

El estudiante desarrolla la capacidad de expresión oral, escrita y de compresión en los diferentes ámbitos que involucran su desarrollo profesional, consiguiendo así un adecuado y fluido uso de la terminología y el léxico propio de su profesión.

METAS DEL APRENDIZAJE

Al finalizar el curso de Física General, el estudiante: Se apropiará y manejará los principales conceptos relacionados con diversos

fenómenos físicos de la naturaleza. Además reconocerá la importancia y aplicación de dichos tópicos en su diario vivir y en su vida profesional.

Identificará y comprenderá el funcionamiento y utilidad de los diferentes elementos de prueba y medición empleados comúnmente en un laboratorio de física.

Desarrollará habilidades relacionadas con el desarrollo de prácticas en un laboratorio y el montaje y puesta en marcha de actividades experimentales.

Estará en capacidad de relacionar los diferentes conceptos de física con nuevos procesos y avances en ciencia y tecnología.


JUSTIFICACIÓN

Por Física se entiende el estudio de la naturaleza. Este concepto es bastante amplio, ya

que se ha descubierto que no se pueden trazar fronteras claras entre ciencias como la

física y la química, por ejemplo. Sin embargo empezaremos afirmando que en realidad la

física es el estudio de la naturaleza.

Históricamente la física empieza de manera formal con Galileo, el cual halló relaciones

matemáticas en los comportamientos físicos, descubre por ejemplo que la caída de un

cuerpo es proporcional al tiempo elevado al cuadrado.

Años más tarde Isaac Newton con ayuda de una muy poderosa herramienta, el cálculo,

plantearía las tres leyes de Newton, la inercia, fuerza igual a la variación temporal del

momentum y la ley de acción y reacción. Sin embargo ya en la antigüedad se habían

realizado intentos por sistematizar los conocimientos. Los filósofos de la antigua Grecia

iniciaron sus estudios tratando de comprender el funcionamiento de la naturaleza, y

Arquímedes planteó una serie de principios, el más conocido el de la palanca, para crear

herramientas.

Sin lugar a dudas la historia de las ciencias es muy apasionante, y es además una guía

de la historia y evolución de la sociedad. Cuando Sir. Isaac Newton escribió su libro

"Principios matemáticos de la filosofía natural", se inicia una revolución técnica sin

precedentes en la historia. El hombre empezó a adquirir conocimiento a un ritmo muy

acelerado, y desde esa época no se ha detenido la producción de conocimientos. Se

crean los ingenios, máquinas con principios físicos altamente optimizadas, y se desarrolla

una rama de conocimientos denominada Ingeniería, (creación de ingenios).

Es por lo tanto muy importante el plantear una distinción fundamental pero no rigurosa

entre la ciencia y la ingeniería. La ciencia busca conocimientos novedosos y básicos,

tratando de comprender el funcionamiento de la naturaleza. La ingeniería busca utilizar

estos conocimientos para mejorar la calidad de vida y el bienestar de la sociedad.

A pesar de los avances técnicos y del conocimiento adquirido, los principios básicos de la

física continúan intactos. Conceptos como conservación de la energía, momentum


angular y lineal, se siguen usando tanto en la denominada física clásica como en la física

moderna.

Es por esto y para utilizar la física solucionando problemas cotidianos, y en mayor medida

en construir un pensamiento científico, que se alcanzará con la realización


UNIDADES DIDÁCTICAS

El contenido del curso se presenta en la siguiente matriz:

FISICA GENERAL

UNIDAD TEMÁTICAS

1. MECÁNICA Introducción a la Física ¿Qué estudia la Física?

Magnitudes y Unidades

Errores en las mediciones

Cinemática Vectores

El concepto Razón de Cambio

Desplazamiento, Velocidad y Aceleración

Movimiento en una Dimensión

Movimiento en dos o más Direcciones

Algunas Aplicaciones de la Cinemática.

Dinámica y Estática Leyes de Newton

Cómo analizar problemas con ayuda de las Leyes de Newton

Fuerza de Fricción

Algunas Aplicaciones de las Leyes de Newton

2. ONDAS Y ENERGÍA

Energía y Potencia. Solución de la ecuación en una dimensión

El trabajo y la Energía

Potencia: Definición y Unidades

Energía Cinética

Energía Potencial

a Energía y sus Transformaciones

Movimiento Armonico simple

Movimiento Armónico Simple

Oscilaciones en un Péndulo Simple

Oscilaciones Amortiguadas

Movimiento forzado y Ondas

Oscilaciones Forzadas

Movimiento Ondulatorio

3. FLUIDOS Y CALOR

Hidrostática e hidrodinámica

Propiedades básicas de los Fluidos

Presión en un Fluido

Estática de Fluidos

Principio de Arquímedes

Dinámica de Fluidos

Temperatura Temperatura

¿Cómo medimos la Temperatura?


Escalas de Temperatura

Calor Calor Específico y Capacidad Calorífica

Fusión y Vaporización

Transferencia de Calor

Combustibles y Alimentos


ESTRATEGIAS METODOLOGICAS

En todo acto pedagógico intervienen cinco componentes: el que enseña, el que aprende, el sistema de comunicación, el contenido de lo que va ser enseñado y el bagaje cultural y académico del estudiante. En el diseño de este curso se tuvieron en cuenta las experiencias que promueven la articulación de los anteriores elementos; por eso en su estructura se encuentran:

Actividades previas: corresponden a las actividades en las cuales se identifican los propósitos del curso, sus intencionalidades y se presenta el desarrollo del curso.

Puede desarrollarse de manera individual a través del estudio del protocolo del curso o a través de actividades grupales desarrolladas por el tutor.

Actividades de ejecución: se llevan a cabo por medio de diversas actividades con el fin de alcanzar los propósitos de formación. Se dan a través de:

Estudio independiente, desarrollado por el estudiante, a través de:

Estudio del material sugerido por la UNAD.

Consulta de fuentes documentales ( bibliografía de documentos impresos en papel: libros y revistas; bibliografía de documentos situados en Internet; direcciones de sitios Web de información especializada, bibliotecas y hemerotecas virtuales, etc. )

Trabajo en grupo: desarrolladas por estudiantes a través de pequeños grupos colaborativos, con el propósito de:

Crear grupos de estudio o discusión, para resolver dudas y preparar consultas estructuradas al tutor.

Consultas al tutor: teniendo en cuenta las inquietudes, el tutor estará dispuesto a resolver dichas consultas. Se puede realizar a través de:

Tutoría: Sesiones formativas cuya finalidad es asesorar a los estudiantes en los puntos críticos del curso. Se puede realizar de forma individual, en pequeños grupos o en grupo de clase.

Medios tecnológicos: a través de herramientas como correo electrónico, salas de conversación, foros, etc.

Actividades de evaluación: permiten identificar los logros alcanzados en cada una de las unidades didácticas, establecer las dificultades en el aprendizaje y afianzar los conocimientos adquiridos.


Lea cuidadosamente la programación y organización de dichas actividades dentro del curso. Esto le brindará la oportunidad de desarrollar un proceso de aprendizaje evidenciado en sus fases de reconocimiento, profundización y transferencia.

Al poner en operación estas fases, propias del proceso de aprendizaje, cada uno de los participantes del curso tiene la oportunidad de materializar su propio proyecto de aprendizaje, esto es, su propio proceso de descubrimiento que por su misma naturaleza, es individual y que se reafirma desde la cooperación de cada uno de los compañeros de pequeño y gran grupo.


AGENDA


FUENTES DOCUMENTALES DOCUMENTOS IMPRESOS

MÓDULO DE ESTUDIO: “Física General” – UNAD.

ALONSO, M. y FINN, E. J. “Física”. Editorial Addison-Wesley Iberoamericana. Wilmington,

1995.

HALLIDAY, D.; RESNICK, R. y WALKER, J. “Fundamentos de Física” (6ª edición, 2

volúmenes). Editorial CECSA. México, 2003.

SEARS, F.W.; ZEMANSKY, M.W. y YOUNG, H.D. “Física Universitaria” (6ª edición).

Editorial Addison-Wesley. 1988.

SERWAY, R.A. y JEWETT, J.W. “Física” (3ª edición, 2 volúmenes). Editorial Thomson-

Paraninfo. Madrid, 2003.

TIPLER, P. A. “Física” (2 volúmenes). Editorial Reverté (Barcelona). 1999.

WILSON, J.D.: Física (2ª edición). Editorial Prentice-Hall. México, 1996.

DIRECCIONES DE SITIOS WEB

http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica

http://www.fisicanet.com.ar/

http://lamira.com/Ciencia_y_tecnologia/Fisica/Apuntes/index.shtml

http://www.geocities.com/apuntesyejercicios/fisica.htm

http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/sedes/manizales/4070002/index.html

http://www.fis.usb.ve/cursos/fisica1/

http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica

http://www.fisicanet.com.ar/

http://lamira.com/Ciencia_y_tecnologia/Fisica/Apuntes/index.shtml

http://www.geocities.com/apuntesyejercicios/fisica.htm

http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/sedes/manizales/4070002/index.html

http://www.fis.usb.ve/cursos/fisica1/

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Protocolo Fisica General 2011-1