UNIVERSIDAD DEL TOLIMA · Web viewSEARS ZEMANSKY, Young. Física universitaria. 6 ed. Adisson Wesley Iberoamericana, 1988. p. 166-184. Acreditación de la Unidad. Al finalizar esta

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PLAN INTEGRAL DEL CURSOFÍSICA I

1. LINEAMIENTOS GENERALES

1.1. Unidad Académica Instituto de Educación a Distancia

1.2. Programa Ingeniería de Sistemas

1.3. Campo de Formación Ciencias Básicas

1.4. Núcleo Problemico Problema de razonamiento físico y matemático

1.5. Nombre del Curso Física Mecánica y Laboratorio

1.6. Intensidad Presencial: 30 Horas

Encuadre Pedagógico 2 horas

Tutorías 18 horas

Asesorías 6 horas

Convocatorias Simulacro 4 horas

No presencial: 88 horas

1.7. Créditos 3

2. OBJETO DE TRANSFORMACION DEL CURSO

El curso pretende a través de el y sus estrategias pedagógicas, generar en los estudiantes un cambio de actitud, ante ellos, ante la institución, ante la comunidad y ante la vida misma. Desarrollando así la capacidad de pensar, crear y de realizar actividades a nivel científico, también mostrar la modernización de la educación a través del desarrollo de modelos pedagógicos acordes con las NTIC y la utilización y desarrollo de herramientas metacognitivas que inducen al estudiante a apropiarse del conocimiento significativo, haciéndolo responsable de su proceso de aprendizaje de tal manera que puedan funcionar con efectividad en nuestra compleja sociedad basada en la ciencia y la tecnología.

3. OBJETO DE TRABAJO CURRICULAR

El Curso Física I comprende los fundamentos básicos para abordar el estudio de los

fenómenos que ocurren en la naturaleza todos los días. El Tecnólogo o ingeniero en

sistemas deberá enfrentarse en su vida laboral con diferentes mecanismos y/o dispositivos

en los cuales, además de involucrar componentes computacionales, también tendrán que ver

con sistemas físicos que comprenden las leyes de la física que rigen dichos componentes.

Así, deberá tener capacidad para interactuar con profesionales de la ingeniería en otras

disciplinas (ingenieros electrónicos, eléctricos, mecánicos, industriales, metalúrgicos y

químicos).

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4. ARTICULACIÓN DEL CURSO PROGRAMÁTICO CON EL NÚCLEO Y CON EL OBJETO DE TRABAJO CURRICULAR

Dentro de la estructura curricular del Plan de Estudios del Programa Ingeniería de Sistemas

en el IDEAD de la Universidad del Tolima, la Física I juega un papel importante en el sentido

de permitirle al estudiante contar con una serie de herramientas útiles a la hora de resolver

problemas del mundo real. En este sentido, el curso como tal debe tener un contenido que

oriente y guíe al estudiante hacia la adquisición de una sólida base de conocimiento que le

permita un buen desempeño en el sector laboral a la hora de enfrentar problemas en los

cuales deba emplear la Física I para su solución.

5. OBJETIVO CENTRAL DEL CURSO

Brindar al estudiante las herramientas necesarias para el análisis de sistemas físicos en la

Mecánica clásica, de tal forma que pueda interpretar, argumentar y proponer soluciones a

problemas en la vida real de tal manera que involucre sus conocimientos no solamente en el

campo de los sistemas, sino en otras disciplinas de la ingeniería.

6. OBJETIVOS DE TRABAJO

Como objetivos esenciales de trabajo se pueden plantear los siguientes:

Definir claramente la Física y su relación con otros campos del conocimiento y reconocer

la importancia de ella en el desarrollo del pensamiento humano

Identificar las magnitudes fundamentales dentro de la física y realizar conversiones a

través de problemas.

Desarrollar operaciones vectoriales grafica y analíticamente y aplicarlas en el desarrollo

de problemas.

Conceptualizar rapidez, velocidad y aceleración y describir analizar y aplicar las

relaciones entre dichas variables con el fin de brindar herramientas al estudiante para la

solución de problemas con las diferentes clases de movimiento en una, dos y tres

dimensiones.

Reconocer y aplicar las leyes de Newton, describiendo el movimiento de los cuerpos y la

interacción entre ellos, haciendo un especial énfasis en los diagramas del cuerpo libre en

el plano horizontal y en el plano inclinado.

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Adquirir y relacionar los conceptos de trabajo, potencia y energía y comprender el

principio de conservación, para poder aplicar dichos conceptos en la solución de

problemas

Identificar las variables que determinan la cantidad de movimiento y comprender el

principio de su conservación.

7. PRESENTACION Y SUSTENTACION DEL MATERIAL PEDAGOGICO

El Curso de Física I se estudia basado en el texto: GIANCOLI, Douglas C. Física, principios

con aplicaciones. 4 ed. Prentice Hall, 1997.

Abarca desde el Capítulo 1 hasta el Capítulo 7. Este texto es muy bueno desde el punto de

vista pedagógico y de contenido, de tal forma que facilita el estudio del curso a estudiantes

con poco tiempo como los que estudian a distancia. Fue seleccionado como texto guía,

ya que facilita al estudiante un autoaprendizaje, debido a que contiene los temas

que hacen parte de la programación temática, presenta una amplia gama de

aplicaciones sencillas e ilustradas en diferentes campos del conocimiento, así

como en la vida cotidiana y expresadas mediante procesos explicativos de fácil

entendimiento para el alumno y que hace ver en él la importancia de la física.

El trato que el texto le da a los diferentes temas es serio, con profundidad y mostrando

siempre ejemplos claros y reales, con la aplicación del concepto inmediatamente tratado. Al

final de cada capítulo, se tienen sesiones de preguntas teóricas y problemas prácticos; éstos

se clasifican de acuerdo con su grado de dificultad en su solución en tipos I, II y III. Los

problemas tipo I son de fácil y rápida solución, solamente para ver si el estudiante cuenta con

las bases mínimas para resolver problemas. El tipo II, incrementa un poco la dificultad de

solución, y el estudiante además de conceptos claros requiere de cierta habilidad mental

para su solución. Los problemas de tipo III son los difíciles de resolver y en muchas

ocasiones involucran conocimientos más complejos en matemática (álgebra, trigonometría y

cálculo). El texto es muy pedagógico y los temas son expuestos con tal claridad que

estudiantes con poco tiempo pueden analizar y estudiar los temas con menor esfuerzo,

especialmente cuando todos sabemos lo importante que es para el estudiante a distancia

saber administrar su tiempo en forma más racional.

8. METODOLOGÍA

El desarrollo del curso de física mecánica en Educación a Distancia aborda la reflexión en torno a los problemas y conocimientos incluidos en cada uno de los núcleos problémicos, teniendo como base las lecturas básicas, de referencia y los materiales de apoyo. Para garantizar el trabajo independiente de los participantes se hará uso de la caja de herramientas la cual debe ser socializada a través de talleres de desarrollo personal en los cuales se parte de técnicas que posibilitan la reflexión y el encuentro de sentidos a la cotidianidad personal, profesional y cultural. Los anteriores desarrollos y demás procesos que contribuyen al fortalecimiento de la autonomía se evidenciarán en el desarrollo del portafolio, herramienta en la cual los participantes presentarán alternativas para acceder a diversos contextos de aprendizaje los cuales fortalecerán los principios de autoformación y la organización de comunidades de aprendizaje permanente, acciones fundamentales en el desarrollo humano.Es importante precisar que el desarrollo del curso de física mecánica en Educación a Distancia, además de fundamentarse en principios, vincula elementos que se requieren para el desarrollo de

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Los procesos de autoformación, tales como el aprender a aprender y el uso de la herramienta del portafolio de la enseñanza y el del aprendizaje. El portafolio de aprendizaje es el que evidencia los

Logros alcanzados durante el desarrollo del curso, el portafolio no es solamente el resumen del trabajo académico por cuanto debe trascender y hacer explícito los procesos de aprendizaje personal, descubrir procesos metacognitivos individuales y grupales, presentar juicios de evaluación acerca del desempeño integral, valorar el logro de objetivos y el desarrollo de competencias y establecer metas futuras de desarrollo personal y profesional.

9. PRESENTACIÓN Y SUSTENTACIÓN DE LAS UNIDADES INTEGRALES DEL CURSO

El Curso de Física I tiene una estructura acorde con los objetivos a lograr y se ha dividido en

6 unidades que a continuación se describirán.

UNIDAD I. LA FISICA Y SUS MAGNITUDES

Descripción y análisis de la unidad

Esta Unidad o Capítulo brinda la definición de Física, su importancia y su interacción con

otras disciplinas o campos del conocimiento, sus magnitudes y representaciones. En general

abarca:

- Acerca de la ciencia

- Física y su relación con otros campos

- Unidades de medición y sistemas de medida (Sistema Internacional SI)

- Operaciones con vectores y su descomposición.

Preguntas generadoras

- ¿Por qué decimos que la física es la ciencia más fundamental?

- ¿Por qué tenemos la responsabilidad de entender, aunque sea a un nivel básico, las

reglas de la naturaleza?

- ¿Por qué es importante contar con un patrón internacional de medidas?

- De una razón poderosa del por qué el SI (Sistema Internacional) es el más usado en el

mundo.

- ¿En que difiere un vector de un escalar?

- ¿Pueden sumarse dos vectores de magnitud diferente y dar como resultado un vector

cero? ¿Y tres vectores desiguales? ¿Bajo qué condiciones

Actividades de integración

Se realiza en dos espacios y momentos: en las sesiones presénciales entre estudiantes y

tutor, a través de plenarias; en las actividades no presénciales entre los integrantes de

cada CIPAS.

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Actividades no presénciales:

- Discutir el concepto de física y su interrelación con otras ciencias.

- Realizar problemas sobre conversión de unidades entre los diferentes sistemas.

- Realizar operaciones con vectores y representarlas gráficamente.

- Elaborar portafolio: Sobre su aporte individual en la resolución a las preguntas

generadoras y lecturas básicas.

- Elaborar Protocolo de CIPAS : Análisis , discusión y conclusiones de las preguntas

generadoras ,lecturas básicas y trabajos de campo (laboratorios )

Actividades presénciales:

- Lectura de protocolos

- Análisis y discusión de comentarios

- Orientaciones sobre dificultades

- Conclusiones

- Entrega de portafolios y protocolos

- Orientación próxima tutoría.

Lecturas básicas

GIANCOLI, Douglas C. Física, principios con aplicaciones. 4 Ed. Prentice Hall, 1997. p. 1-15.

Lecturas Complementarias

SEARS ZEMANSKY, Young. Física universitaria. 9 ed. Adisson Wesley Iberoamericana,

1998. p. 1-5.

HEWITT, Paul G. Física conceptual. 2 Ed. Adisson Wesley Iberoamericana, 1995. p. 2-11,

75-85.

Acreditación de la Unidad

El estudiante reconocerá la importancia de la física y el lugar que ocupa dentro de la ciencia

e identificara las unidades básicas del Sistema Internacional, SI, y sus conversiones entre sí,

también operara grafica y analíticamente con vectores.

UNIDAD Nº 2. CINEMÁTICA

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Esta Unidad o Capítulo brinda toda la fundamentación para el aprendizaje de la cinemática

en una sola etapa. Introduce los conceptos de rapidez, velocidad y aceleración en una

Dimensión, hasta lograr los tres modelos matemáticos básicos del MUA, que luego son

aplicadas a la caída libre de cuerpos. En general abarca:

- Concepto de rapidez, velocidad y aceleración

- Movimiento uniformemente acelerado MUA

- Caída de cuerpos

- Análisis gráfico del movimiento rectilíneo

- Velocidad relativa

- Movimiento de proyectiles


- ¿El velocímetro del automóvil mide rapidez, velocidad o ambas?

- ¿Por qué un objeto que se acelera puede conservar una rapidez constante pero no una

velocidad constante?

- ¿Puede ser cero la velocidad de un objeto al mismo instante que su aceleración sea

distinta de cero?

- ¿Se puede llegar a la conclusión de que un automóvil no acelera si su velocímetro indica

siempre 60 Km. /hora?

- Un objeto que se arroja verticalmente hacia arriba regresará a su lugar original con la

misma velocidad que tenía al inicio, si se desprecia la resistencia del aire. Si esta

resistencia es apreciable, se alterará esta afirmación?

- ¿Cuánto aumentaría a cada segundo la indicación de la rapidez de un velocímetro

montado sobre una piedra en caída libre?

- ¿En cual punto de su trayectoria un proyectil tiene la rapidez mínima?

- ¿Cuántos movimientos observa?

- En ausencia de resistencia del aire, ¿Por qué permanece constante la componente

Horizontal de la velocidad de un proyectil y por que cambia la componente vertical?




cada CIPAS.

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- Discutir el concepto de rapidez, velocidad y aceleración.

- Realizar problemas sobre MUA y caída libre de cuerpos.

- Graficar e interpretar las diferentes clases de movimiento.

- Resolver problemas de movimiento de proyectiles (movimiento parabólico).

- Elaborar portafolio: Sobre su aporte individual resolución a las preguntas generadoras y

lecturas básicas.


generadoras, lecturas básicas y trabajos de campo (laboratorios )





- Conclusiones



Lecturas básicas

GIANCOLI, Douglas C. Física, principios con aplicaciones. 4 Ed. Prentice Hall, 1997. p. 18-

40, 47-67.


SEARS ZEMANSKY, Young. Física universitaria. 9 Ed. Adisson Wesley Iberoamericana,

1998. p. 31-47, 61-91.

HEWITT, Paul G. Física conceptual. 2 Ed. Adisson Wesley Iberoamericana. p. 14-30, 86-92.


Al finalizar esta Unidad, el estudiante deberá estar en capacidad de Plantear, entender y

solucionar problemas de cinemática en una dimensión (tanto movimiento rectilíneo, como

caída libre de cuerpos). Debe entender cómo se emplean las tres ecuaciones fundamentales

del Movimiento Uniformemente Acelerado (MUA). También comprenderá el movimiento en

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PIC FISICA 1

dos y tres dimensiones dándole aplicabilidad en la solución de problemas de tiro parabólico o

movimiento de proyectiles.

UNIDAD III. MOVIMIENTO Y FUERZA: DINÁMICA


Esta Unidad o Capítulo brinda toda la conceptualización sobre las tres leyes de Newton y su

aplicación a la solución de problemas de fricción y planos horizontales e inclinados. En

general abarca:

- Concepto de fuerza

- Leyes de Newton: Inercia, la masa una medida de la inercia; Fuerza y aceleración; acción

y reacción.

- Peso, fuerza normal y fuerzas de fricción.

- Problemas de aplicación de las leyes de newton


- Si un elefante te persigue, la enorme masa del animal seria un peligro para ti. Pero si

corres en zigzag, la masa del elefante seria una ventaja para ti ¿por que?

- Si la aceleración de un cuerpo es cero, no actúan fuerzas sobre él

- ¿Cuál es la causa de la fricción y en que dirección se ejerce esta respecto al movimiento

de un cuerpo que se desliza?

- ¿En la interacción entre un martillo y un clavo ¿se ejerce alguna fuerza sobre el clavo?,

¿sobre el martillo? ¿Cuántas fuerzas intervienen en estas interacciones?




cada CIPAS.


- Discutir y comprender el concepto de fuerza.

- Describir el movimiento de los cuerpos y la interacción entre ellos.

- Identificar las diferentes fuerzas existentes.

- Aplicar las leyes de newton en la solución de problemas. - Elaborar portafolio: Sobre su aporte individual resolución a las preguntas generadoras y

lecturas básicas.

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PIC FISICA 1

- Elaborar Protocolo de CIPAS: Análisis, discusión y conclusiones de las preguntas

generadoras, lecturas básicas y trabajos de campo (laboratorios).





- Conclusiones



Lecturas básicas

GIANCOLI, Douglas C. Física, principios con aplicaciones. 4 ed. Prentice Hall, 1997. p. 74-

101.

Lecturas recomendadas


1998. p. 91-109 y 120-149.

HEWITT, Paul G. Física conceptual. 2 Ed. Adisson Wesley Iberoamericana. p. 31-74.


El estudiante al final de esta Unidad debe entender muy bien la relación existente entre

fuerza y movimiento. Debe estar en capacidad de plantear, entender y dar solución a

problemas que involucren las tres leyes de Newton, tanto en planos horizontales como en

planos inclinados.

UNIDAD IV. MOVIMIENTO CIRCULAR, GRAVITACIÓN

Descripción y análisis de las temáticas

Esta Unidad o Capítulo brinda la totalidad de la fundamentación teórica sobre movimiento

circular. En general abarca:

- Cinemática del movimiento circular uniforme.

- Dinámica del movimiento circular uniforme.

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PIC FISICA 1

- Movimiento circular no uniforme.

- Ley de la gravitación universal.

- Leyes de Kepler


- Cuando hacemos girar una lata atada a un cordel en una trayectoria circular, ¿en que

dirección se ejerce la fuerza que actúa sobre la lata?

- Cual es la relación entre la rapidez lineal y rapidez de rotación.

- Si la masa de la tierra se duplicase de repente, como cambiaría la fuerza de atracción

entre la luna y la tierra?

- ¿Qué mantiene a un satélite en su órbita alrededor de la tierra?

Actividades de integraciónSe realiza en dos espacios y momentos: en las sesiones presénciales entre estudiantes y


cada CIPAS.


- Conceptualizar la cinemática y dinámica del movimiento circular

- Desarrollar problemas de aplicación en movimiento circular

- Comprender la ley de la gravitación universal e identificar las leyes de kepler - Elaborar portafolio: Sobre su aporte individual resolución a las preguntas generadoras y

lecturas básicas.




Lectura de protocolos

Análisis y discusión de comentarios

Orientaciones sobre dificultades

Conclusiones

Entrega de portafolios y protocolos

Orientación próxima tutoría.

Lecturas básicas

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PIC FISICA 1


131.



1998. p. 76-79,139-144,358-373.

HEWITT, Paul G. Física conceptual. 2 Ed. Adisson Wesley Iberoamericana. p. 132-144,

178-191.


Al finalizar esta Unidad, el estudiante deberá entender, plantear y solucionar problemas que

tienen que ver con la cinemática y dinámica del movimiento circular uniforme. También

comprenderá la ley de gravitación universal y las leyes de Kepler.

UNIDAD V. TRABAJO Y ENERGÍA


Esta Unidad brinda toda la conceptualización sobre trabajo y energía. Es de especial interés

la comprensión de las fuerzas conservativas y la ley de conservación de la energía. En

general abarca:

- Trabajo hecho por una fuerza constante.

- Trabajo hecho por una fuerza variable.

- Energía cinética

- Energía potencial

- Fuerzas conservativas

- Ley de la conservación de la energía

- Conservación de la energía mecánica

- Conservación de la energía con fuerzas disipativas.

- Potencia


- ¿Puede efectuar trabajo alguna vez una fuerza centrípeta?

- Se requiere trabajo para levantar unas pesas. ¿Cuánto trabajo se requiere para

levantarlas a una altura tres veces mayor?

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- ¿Por qué es más fácil subir a una montaña por un camino en zigzag que por un camino

directo hacia la cumbre?

- ¿Puede ser negativa la energía cinética?

- ¿Qué significa que en todo sistema el balance de energía permanece constante?




cada CIPAS.


- Conceptualizar sobre el término trabajo.

- Discutir los conceptos de energía cinética y potencial.

- Identificar las fuerzas conservativas.

- Comprender los modelos matemáticos que determinan el trabajo y la energía.

- Desarrollar problemas aplicando la ley de conservación de la energía.


lecturas básicas.







Conclusiones



Lecturas básicas


160.


Página 12

PIC FISICA 1


1998. p. 164-173, 194-220.

HEWITT, Paul G. Física conceptual. 2 Ed. Adisson Wesley Iberoamericana. P.112-131.


Al final de esta unidad el estudiante debe entender el concepto de trabajo tanto de fuerzas

constantes como variables. Estará en la capacidad de desarrollar problemas

conceptualmente, gráficamente y analíticamente sobre energía cinética y potencial y

comprender el concepto de la ley de conservación de la energía mecánica y su aplicabilidad.

UNIDAD VI. CANTIDAD DE MOVIMIENTO


Esta Unidad brinda toda la teoría sobre conservación de la cantidad de movimiento y los

diferentes tipos de colisiones. En general abarca:

- Fuerza e impulso versus cantidad de movimiento

- Conservación de la cantidad de movimiento

- Colisiones versus impulso

- Colisiones elásticas e inelásticas

- Centro de masa y centro de gravedad


- Cuando una persona salta desde un árbol hasta el suelo, qué sucede con la cantidad de

movimiento de la persona al llegar al suelo?

- ¿Por qué al soltar un globo inflado y sin hilo que lo cierre, vuela por todo el recinto?

- ¿Por qué tiende el lector a inclinarse hacia atrás cuando tiene una carga pesada entre

sus brazos?



tutor, a través de plenarias ; en las actividades no presénciales entre los integrantes de

cada CIPAS.


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- Conceptualizar sobre el impulso, la cantidad de movimiento y la ley que rige su

conservación.

- Resolver problemas de cantidad de movimiento, colisiones y centro de masa.


lecturas básicas.







Conclusiones



Lecturas básicas


186.



1998. p. 227-251.

HEWITT, Paul G. Física conceptual. 2 Ed. Adisson Wesley Iberoamericana. P.96-111, 145-

159.


Al finalizar esta Unidad, el estudiante deberá entender la relación que existe entre la fuerza,

el impulso y, la cantidad de movimiento. Debe estar en capacidad de plantear, entender y

resolver problemas que involucren conceptos de cantidad de movimiento, colisiones y centro

de masa.

10. ACREDITACIÓN GENERAL DEL CURSO

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PIC FISICA 1

El estudiante aprobará el curso de Física I si maneja la conceptualización mínima y la sabe

aplicar en la solución de problemas. Esta conceptualización mínima tiene que ver con los

siguientes temas:

Manejo adecuado de las tres ecuaciones básicas del movimiento uniformemente

acelerado MUA aplicado a problemas de cinemática, caída libre y movimiento de

proyectiles.

Planteamiento y solución de problemas de de cuerpos en movimiento sobre planos

inclinado incluyendo las fuerzas de fricción.

Solución de problemas con movimiento circular.

Planteamiento y solución de problemas que involucren momentun y energía.

TEXTO BASE DEL CURSO Y BILBIOGRAFIA COMPLEMENTARIA

GIANCOLI, Douglas C. FISICA, PRINCIPIOS CON APLICACIONES .Ed. Prentice

Hall.4ª.Edición .1997

SEARS ZEMNASKY, Young. FISICA UNIVERSITARIA .Ed. Adisson Wesley Iberoamerica 9ª

Edición 1998

HEWITT, Paul G. Física conceptual. 2 Ed. Adisson Wesley Iberoamericana

UNIVERSIDAD DEL TOLIMAINSTITUTO DE EDUCACION A DISTANCIA

ENCUADRE PEDAGOGICO

1. INFORMACION GENERAL

Nombre del Programa: Tecnología en Sistemas Fecha : Junio de 2012Nombre del tutor: GUSTAVO FLOREZ MOLANO Correo Electrónico : [email protected] Curso: Física Mecánica Grupo: 11.04

2. PLANEACION DE ACTIVIDADES METODOLOGICAS FUERA Y DENTRO DEL AULA

TUTORIA N°1

UNIDAD I. LA FISICA Y SUS MAGNITUDES


Esta Unidad o Capítulo brinda la definición de Física, su importancia y su interacción con

otras disciplinas o campos del conocimiento, sus magnitudes y representaciones. En general

abarca:

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PIC FISICA 1

- Acerca de la ciencia

- Física y su relación con otros campos

- Unidades de medición y sistemas de medida (Sistema Internacional SI)

- Operaciones con vectores y su descomposición.


- ¿Por qué decimos que la física es la ciencia más fundamental?

- ¿Por qué tenemos la responsabilidad de entender, aunque sea a un nivel básico, las

reglas de la naturaleza?

- ¿Por qué es importante contar con un patrón internacional de medidas?

- De una razón poderosa del por qué el SI (Sistema Internacional) es el más usado en el

mundo.

- ¿En que difiere un vector de un escalar?

- ¿Pueden sumarse dos vectores de magnitud diferente y dar como resultado un vector

cero? ¿Y tres vectores desiguales? ¿Bajo qué condiciones




cada CIPAS.


- Discutir el concepto de física y su interrelación con otras ciencias.

- Realizar problemas sobre conversión de unidades entre los diferentes sistemas.

- Realizar operaciones con vectores y representarlas gráficamente.

- Elaborar portafolio: Sobre su aporte individual en la resolución a las preguntas

generadoras y lecturas básicas.






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PIC FISICA 1


- Conclusiones



Lecturas básicas

GIANCOLI, Douglas C. Física, principios con aplicaciones. 4 Ed. Prentice Hall, 1997. p. 1-15.



1998. p. 1-5.

HEWITT, Paul G. Física conceptual. 2 Ed. Adisson Wesley Iberoamericana, 1995. p. 2-11,

75-85.


El estudiante reconocerá la importancia de la física y el lugar que ocupa dentro de la ciencia

e identificara las unidades básicas del Sistema Internacional, SI, y sus conversiones entre sí,

también operara grafica y analíticamente con vectores.

TUTORIA NO 2

UNIDAD Nº 2. CINEMÁTICA


Esta Unidad o Capítulo brinda toda la fundamentación para el aprendizaje de la cinemática

en una sola etapa. Introduce los conceptos de rapidez, velocidad y aceleración en una

dimensión, hasta lograr los tres modelos matemáticos básicos del MUA, que luego son

aplicadas a la caída libre de cuerpos. En general abarca:

- Concepto de rapidez, velocidad y aceleración

- Movimiento uniformemente acelerado MUA

- Caída de cuerpos

- Análisis gráfico del movimiento rectilíneo

- Velocidad relativa

- Movimiento de proyectiles

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PIC FISICA 1


- ¿El velocímetro del automóvil mide rapidez, velocidad o ambas?

- ¿Por qué un objeto que se acelera puede conservar una rapidez constante pero no una

velocidad constante?

- ¿Puede ser cero la velocidad de un objeto al mismo instante que su aceleración sea

distinta de cero?

- ¿Se puede llegar a la conclusión de que un automóvil no acelera si su velocímetro indica

siempre 60 Km. /hora?

- Un objeto que se arroja verticalmente hacia arriba regresará a su lugar original con la

misma velocidad que tenía al inicio, si se desprecia la resistencia del aire. Si esta

resistencia es apreciable, se alterará esta afirmación?

- ¿Cuánto aumentaría a cada segundo la indicación de la rapidez de un velocímetro

montado sobre una piedra en caída libre?

- ¿En cual punto de su trayectoria un proyectil tiene la rapidez mínima?

- ¿Cuántos movimientos observa?

- En ausencia de resistencia del aire, ¿Por qué permanece constante la componente

horizontal de la velocidad de un proyectil y por que cambia la componente vertical?




cada CIPAS.


- Discutir el concepto de rapidez, velocidad y aceleración.

- Realizar problemas sobre MUA y caída libre de cuerpos.

- Graficar e interpretar las diferentes clases de movimiento.

- Resolver problemas de movimiento de proyectiles (movimiento parabólico).


lecturas básicas.


generadoras, lecturas básicas y trabajos de campo (laboratorios )



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PIC FISICA 1



- Conclusiones



Lecturas básicas

GIANCOLI, Douglas C. Física, principios con aplicaciones. 4 Ed. Prentice Hall, 1997. p. 18-

40, 47-67.


SEARS ZEMANSKY, Young. Física universitaria. 9 Ed. Adisson Wesley Iberoamericana,

1998. p. 31-47, 61-91.

HEWITT, Paul G. Física conceptual. 2 Ed. Adisson Wesley Iberoamericana. p. 14-30, 86-92.


Al finalizar esta Unidad, el estudiante deberá estar en capacidad de Plantear, entender y

solucionar problemas de cinemática en una dimensión (tanto movimiento rectilíneo, como

caída libre de cuerpos). Debe entender cómo se emplean las tres ecuaciones fundamentales

del Movimiento Uniformemente Acelerado (MUA). También comprenderá el movimiento en

dos y tres dimensiones dándole aplicabilidad en la solución de problemas de tiro parabólico o

movimiento de proyectiles.

TUTORIA NO 3

UNIDAD III. MOVIMIENTO Y FUERZA: DINÁMICA


Esta Unidad o Capítulo brinda toda la conceptualización sobre las tres leyes de Newton y su

aplicación a la solución de problemas de fricción y planos horizontales e inclinados. En

general abarca:

- Concepto de fuerza

- Leyes de Newton: Inercia, la masa una medida de la inercia; Fuerza y aceleración; acción

y reacción.

- Peso, fuerza normal y fuerzas de fricción.

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PIC FISICA 1

- Problemas de aplicación de las leyes de newton


- Si un elefante te persigue, la enorme masa del animal seria un peligro para ti. Pero si

corres en zigzag, la masa del elefante seria una ventaja para ti ¿por que?

- Si la aceleración de un cuerpo es cero, no actúan fuerzas sobre él

- ¿Cuál es la causa de la fricción y en que dirección se ejerce esta respecto al movimiento

de un cuerpo que se desliza?

- ¿En la interacción entre un martillo y un clavo ¿se ejerce alguna fuerza sobre el clavo?,

¿sobre el martillo? ¿Cuántas fuerzas intervienen en estas interacciones?




cada CIPAS.


- Discutir y comprender el concepto de fuerza.

- Describir el movimiento de los cuerpos y la interacción entre ellos.

- Identificar las diferentes fuerzas existentes.

- Aplicar las leyes de newton en la solución de problemas. - Elaborar portafolio: Sobre su aporte individual resolución a las preguntas generadoras y

lecturas básicas.







- Conclusiones



Lecturas básicas


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PIC FISICA 1



1998. p. 91-109 y 120-149.

HEWITT, Paul G. Física conceptual. 2 Ed. Adisson Wesley Iberoamericana. p. 31-74.


El estudiante al final de esta Unidad debe entender muy bien la relación existente entre

fuerza y movimiento. Debe estar en capacidad de plantear, entender y dar solución a

problemas que involucren las tres leyes de Newton, tanto en planos horizontales como en

planos inclinados.

UNIDAD IV. MOVIMIENTO CIRCULAR, GRAVITACIÓN


Esta Unidad o Capítulo brinda la totalidad de la fundamentación teórica sobre movimiento

circular. En general abarca:

- Cinemática del movimiento circular uniforme.

- Dinámica del movimiento circular uniforme.

- Movimiento circular no uniforme.

- Ley de la gravitación universal.

- Leyes de Kepler


- Cuando hacemos girar una lata atada a un cordel en una trayectoria circular, ¿en que

dirección se ejerce la fuerza que actúa sobre la lata?

- Cual es la relación entre la rapidez lineal y rapidez de rotación.

- Si la masa de la tierra se duplicase de repente, como cambiaría la fuerza de atracción

entre la luna y la tierra?

- ¿Qué mantiene a un satélite en su órbita alrededor de la tierra?


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PIC FISICA 1



cada CIPAS.


- Conceptualizar la cinemática y dinámica del movimiento circular

- Desarrollar problemas de aplicación en movimiento circular

- Comprender la ley de la gravitación universal e identificar las leyes de kepler - Elaborar portafolio: Sobre su aporte individual resolución a las preguntas generadoras y

lecturas básicas.







Conclusiones



Lecturas básicas


131.



1998. p. 76-79,139-144,358-373.

HEWITT, Paul G. Física conceptual. 2 Ed. Adisson Wesley Iberoamericana. p. 132-144,

178-191.


Al finalizar esta Unidad, el estudiante deberá entender, plantear y solucionar problemas que

tienen que ver con la cinemática y dinámica del movimiento circular uniforme. También

comprenderá la ley de gravitación universal y las leyes de Kepler.

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PIC FISICA 1

TUTORIA NO 4

UNIDAD V. TRABAJO Y ENERGÍA


Esta Unidad brinda toda la conceptualización sobre trabajo y energía. Es de especial interés

la comprensión de las fuerzas conservativas y la ley de conservación de la energía. En

general abarca:

- Trabajo hecho por una fuerza constante.

- Trabajo hecho por una fuerza variable.

- Energía cinética

- Energía potencial

- Fuerzas conservativas

- Ley de la conservación de la energía

- Conservación de la energía mecánica

- Conservación de la energía con fuerzas disipativas.

- Potencia


- ¿Puede efectuar trabajo alguna vez una fuerza centrípeta?

- Se requiere trabajo para levantar unas pesas. ¿Cuánto trabajo se requiere para

levantarlas a una altura tres veces mayor?

- ¿Por qué es más fácil subir a una montaña por un camino en zigzag que por un camino

directo hacia la cumbre?

- ¿Puede ser negativa la energía cinética?

- ¿Qué significa que en todo sistema el balance de energía permanece constante?




cada CIPAS.


- Conceptualizar sobre el término trabajo.

- Discutir los conceptos de energía cinética y potencial.

- Identificar las fuerzas conservativas.

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PIC FISICA 1

- Comprender los modelos matemáticos que determinan el trabajo y la energía.

- Desarrollar problemas aplicando la ley de conservación de la energía.


lecturas básicas.







Conclusiones



Lecturas básicas


160.



1998. p. 164-173, 194-220.

HEWITT, Paul G. Física conceptual. 2 Ed. Adisson Wesley Iberoamericana. p.112-131.


Al final de esta unidad el estudiante debe entender el concepto de trabajo tanto de fuerzas

constantes como variables. Estará en la capacidad de desarrollar problemas

conceptualmente, gráficamente y analíticamente sobre energía cinética y potencial y

comprender el concepto de la ley de conservación de la energía mecánica y su aplicabilidad.

UNIDAD VI. CANTIDAD DE MOVIMIENTO


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PIC FISICA 1

Esta Unidad o Capítulo brinda toda la teoría sobre conservación de la cantidad de

movimiento y los diferentes tipos de colisiones. En general abarca:

- Fuerza versus cantidad de movimiento

- Conservación de la cantidad de movimiento

- Colisiones versus impulso

- Colisiones elásticas e inelásticas

- Centro de masa


- Cuando una persona salta desde un árbol hasta el suelo, qué sucede con la cantidad de

movimiento de la persona al llegar al suelo?

- ¿Por qué al soltar un globo inflado y sin hilo que lo cierre, vuela por todo el recinto?

- ¿Por qué tiende el lector a inclinarse hacia atrás cuando tiene una carga pesada entre

sus brazos?



tutor ,a través de plenarias ; en las actividades no presénciales entre los integrantes de

cada CIPAS.


- Conceptualizar sobre la cantidad de movimiento.

- Resolver problemas de cantidad de movimiento, colisiones y centro de masa.


lecturas básicas.


generadoras ,lecturas básicas y trabajos de campo (laboratorios ).





Conclusiones



Lecturas básicas

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PIC FISICA 1


186.



1988. p. 166-184.


Al finalizar esta Unidad, el estudiante deberá entender la relación que existe entre la fuerza y

la cantidad de movimiento. Debe estar en capacidad de plantear, entender y resolver

problemas que involucren conceptos de cantidad de movimiento, colisiones y centro de

masa.

10. ACREDITACIÓN GENERAL DEL CURSO

El estudiante aprobará el curso de Física I si maneja la conceptualización mínima y la sabe

aplicar en la solución de problemas. Esta conceptualización mínima tiene que ver con los

siguientes temas:

Manejo adecuado de las tres ecuaciones básicas del movimiento uniformemente

acelerado MUA aplicado a problemas de cinemática, caída libre y movimiento de

proyectiles.

Planteamiento y solución de problemas de plano inclinado incluyendo fuerzas de fricción.

Solución de problemas con movimiento circular.

Planteamiento y solución de problemas que involucren la ley de conservación de la

energía mecánica. Para un 60%

40% convocatoria evaluación escrita

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UNIVERSIDAD DEL TOLIMA · Web viewSEARS ZEMANSKY, Young. Física universitaria. 6 ed. Adisson Wesley Iberoamericana, 1988. p. 166-184. Acreditación de la Unidad. Al finalizar esta