UNIVERSIDAD NACIONAL FEDERICO VILLARREAL FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA E INFORMÁTICA

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SÍLABO

ASIGNATURA: FÍSICA GENERAL I CÓDIGO: 3A0005

I. DATOS GENERALES

1.1 Departamento Académico : Ingeniería Electrónica e Informática

1.2 Escuela Profesional : Ingeniería Mecatrónica

1.3 Ciclos de Estudios : I Ciclo – Primer Año

1.4 Créditos : 05

1.5 Condición : Obligatorio

1.6 Pre-Requisito : Ninguno

1.7 Horas Semanales : 06 (Teoría 04 – Práctica 02)

1.8 Horas de Clase Total : 102 horas

1.9 Profesor Responsable : Lic. Fis. Edwin Calderón Díaz

1.10 Año Lectivo Académico : 2014-I

II. SUMILLA

La asignatura de Física General I es de carácter teórico – aplicativo y tiene como propósito desarrollar

en el alumno la comprensión, el análisis crítico y la investigación de los fenómenos físicos para su

aplicación en otras asignaturas y en el campo profesional. Los tópicos generales de estudio son:

Análisis vectorial. Estática. Cinemática. Dinámica. Trabajo, Potencia y Energía. Gravitación.

III. COMPETENCIA GENERAL

Comprende los fenómenos que se presentan en la naturaleza, sus leyes, principios y teorías, mediante

el análisis crítico, la investigación científica y la resolución de problemas; trabajando en equipo, con

responsabilidad y respeto. Desarrolla habilidades cognitivas, procedimentales y actitudinales, respecto

a las leyes básicas de la Física, mediante una gama de aplicaciones interesantes al mundo real.

IV. ORGANIZACIÓN DE LAS UNIDADES DE APRENDIZAJE

UNIDAD DENOMINACIÓN No. DE

HORAS

I SISTEMA DE UNIDADES. ANÁLISIS VECTORIAL 20

II ESTÁTICA 20

III CINEMÁTICA 20

IV DINÁMICA 20

V TRABAJO, POTENCIA Y ENERGÍA 12

VI GRAVITACIÓN 10

TOTAL DE HORAS 102

UNIDAD DE APRENDIZAJE I: MEDICIONES Y SISTEMAS DE UNIDADES - ANÁLISIS

DIMENSIONAL Y VECTORIAL

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CAPACIDAD: Conoce y diferencia magnitudes según su origen en fundamentales y derivadas, y

según su naturaleza en escalares y vectoriales. Conoce las propiedades de los vectores y determina

cuales aplicar en los diversos problemas.

CONTENIDOS:

CONCEPTUALES PROCEDIMENTALES

El sistema de unidades y conversión de

unidades.

El análisis vectorial: Los vectores sus

propiedades de suma y diferencia de

vectores.

Utiliza correctamente las conversiones de unidades,

los prefijos y sufijos así como la notación científica,

para dar un resultado.

Aplica el análisis vectorial para resolver problemas

relacionados a suma y diferencia de vectores.

ACTITUDINALES

Reconoce y valora la importancia del análisis vectorial, como herramienta importante básica

para diversas aplicaciones en ingeniería

1.1 Unidades de medidas.

1.2 Conversión de Unidades.

1.3 Notación Científica.

1.4 Definición de vector. Clasificación de vectores.

1.5 Vector unitario. Vectores unitarios rectangulares.

1.6 Componentes de un vector. Ángulos directores.

1.7 Magnitud de un vector. Operaciones con vectores: Adición sustracción.

1.8 Producto Escalar y Producto Vectorial de Vectores. Producto triple. Problemas de aplicación en

ingeniería.

UNIDAD DE APRENDIZAJE II: ESTÁTICA: PRIMERA Y SEGUNDA CONDICIÓN DE

EQUILIBRIO CAPACIDAD: Conoce las condiciones de equilibrio, explica su significado y aplica esos conceptos

de estática y máquinas simples a ejemplos de su entorno en situaciones de la vida diaria.

CONTENIDOS:

CONCEPTUALES PROCEDIMENTALES

Descripción de la primera condición de

equilibrio.

Descripción del momento de una fuerza.

Descripción de la segunda condición de

equilibrio.

Aplica la primera condición de equilibrio,

para resolver problemas de equilibrio de

traslación.

Conoce el concepto de momento de una

fuerza y reconoce los problemas en los que se

debe aplicar.

Utiliza la segunda condición de equilibrio para

resolver problemas de equilibrio rotacional.

ACTITUDINALES

Reconoce y valora la importancia de la estática y las condiciones de equilibrio y como se

aplican en la vida cotidiana.

2.1 Noción de Fuerza. Representación Vectorial de una Fuerza.

2.2 Clasificación de Fuerzas. Composición de Fuerzas concurrentes.

2.3 Momento de una Fuerza con respecto a un punto y a una recta.

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2.4 Teorema de Varignon. Centroides. Teorema de Pappus-Guldinus.

2.5 Par de fuerzas o cupla. Propiedades.

2.6 Equilibrio de una partícula y un cuerpo rígido.

2.7 Diagrama de cuerpo libre. Problemas.

UNIDAD DE APRENDIZAJE III: CINEMÁTICA: MOVIMIENTO RECTILÍNEO Y

MOVIMIENTO CIRCULAR

CAPACIDAD: Conoce las ecuaciones de cinemática y las aplica de manera analítica y razonada a

diversos problemas.

CONTENIDOS:

CONCEPTUALES PROCEDIMENTALES

Descripción de la cinemática y representación

gráfica del movimiento rectilíneo.

Descripción del movimiento compuesto.

Identificación de las componentes de la

aceleración tangencial y centrípeta y la

aceleración radial y transversal ( coordenadas

polares)

Aplica correctamente las ecuaciones de

cinemática e Interpreta las gráficas del

movimiento rectilíneo como el MRU, MRUV

y el movimiento errático

Utiliza el concepto de movimiento compuesto,

para resolver problemas de proyectiles.

Identifica las componentes del movimiento

curvilíneo, analiza y aplica este concepto

correctamente.

ACTITUDINALES

Reconoce y valora la importancia de la cinemática para el estudio del movimiento de los

cuerpos, y su presencia en ejemplos prácticos de la vida diaria.

3.1. Sistema de Referencia. Posición. Desplazamiento. Trayectoria.

3.2. Velocidad y Aceleración. Ecuación del Movimiento Rectilíneo.

3.3. Movimiento Vertical. Caída libre. Movimiento de Proyectiles.

3.4. Componentes Tangencial y Normal de la Aceleración.

3.5. Movimiento Circular. Velocidad y aceleración angular.

3.6. Movimiento en coordenadas polares.

3.7. Movimiento Relativo de traslación uniforme. Problemas.

UNIDAD DE APRENDIZAJE IV: DINÁMICA: LEYES DE NEWTON

CAPACIDAD: Conoce las leyes de Newton y su aplicación en la dinámica, reconoce y utiliza

correctamente cada una de las tres leyes, las relaciona con su entorno y su experiencia diaria, analiza y

resuelve problemas relacionados a este tema.

CONTENIDOS:

CONCEPTUALES PROCEDIMENTALES

Descripción de las leyes de Newton

Descripción cantidad de movimiento y la

conservación de la cantidad de movimiento.

Descripción de la dinámica de rotación.

Utiliza las leyes de Newton, para la resolución

de problemas de dinámica.

Conoce e interpreta el concepto de cantidad de

movimiento.

Conoce y aplica las leyes de la dinámica de

rotación.

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ACTITUDINALES

Reconoce y valora la importancia de la dinámica; para el estudio y entendimiento del

movimiento de los cuerpos, considerando las fuerzas que lo originan; y la presencia de estas

leyes en ejemplos prácticos de la vida diaria.

4.1 Ley de Inercia. Primera Ley de Newton. Momentum Lineal.

4.2 Segunda y Tercera Ley de Newton.

4.3 Unidades de Fuerza. Fuerza de Fricción.

4.4 Leyes de Newton en el movimiento curvilíneo. Fuerzas tangencial y normal.

4.5 Sistema de referencia Inercial y No Inercial. Principio de D´Alembert.

4.6 Movimiento relativo de rotación uniforme. Problemas.

UNIDAD DE APRENDIZAJE V: TRABAJO, POTENCIA Y ENERGÍA

CAPACIDAD: Explica el concepto físico de trabajo, energía y potencia. Utiliza ese concepto como

base para resolver problemas relacionados a este tema.

CONTENIDOS:

CONCEPTUALES PROCEDIMENTALES

Descripción del trabajo y de la potencia y

aplica sus teoremas.

Identificación de la energía cinética y

potencial.

Descripción de la conservación de la energía

mecánica total.

Conoce y utiliza el concepto de trabajo y

potencia y aplica los teoremas.

Utiliza los conceptos de energía cinética y

potencial.

Entiende y aplica correctamente la

conservación de la energía mecánica total.

ACTITUDINALES

Reconoce y valora la importancia de los conceptos físicos de trabajo energía y potencia; en

situaciones prácticas para la explicación y resolución de diversos problemas que tiene en su

entorno.

5.1 Trabajo. Definición y unidades.

5.2 Potencia. Definición y unidades.

5.3 Energía cinética. Teorema del trabajo y energía cinética.

5.4 Energía potencial. Fuerzas conservativas y no conservativas.

5.5 Principio de conservación de la energía mecánica.

5.6 Estabilidad en un campo de fuerzas conservativo.

UNIDAD DE APRENDIZAJE VI: GRAVITACIÓN

CAPACIDAD: Conoce y analiza las leyes de la gravitación universal, analiza las leyes de Kepler, así

como la utilidad de estas; aplica estos conocimientos para resolver problemas relacionados con el

tema.

CONTENIDOS:

CONCEPTUALES PROCEDIMENTALES

Descripción de la ley de la gravitación

universal.

Descripción e identificación de las leyes de

Kepler.

Conoce el concepto de ley de la gravitación

universal.

Aplica las leyes de Kepler para resolver

problemas de gravitación universal.

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ACTITUDINALES

Reconoce y valora la importancia de la ley de la gravitación universal, para explicar por

ejemplo el movimiento de los planetas.

6.1 Gravitación. Ley de la gravitación universal. La aceleración de la gravedad.

6.2 Movimiento de los planetas. Leyes del movimiento planetario. Leyes de Kepler.

VI. ESTRATEGIAS METODOLÓGICAS

El Docente conducirá el aprendizaje de los temas consignados en el silabo, con activa y constante

participación del alumno, asumiendo como metodología general de enseñanza, el aprendizaje

significativo y colaborativo.

El desarrollo de los contenidos específicos se hará a través de actividades en las que los alumnos son

los protagonistas de sus aprendizajes, siendo el Docente un facilitador educativo. Se aplicarán las

técnicas como el estudio de casos de los fenómenos físicos en el mundo real y vida cotidiana, método

basado en elaboración de preguntas y respuestas.

VII. 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

(EP) Examen parcial

(EF) Examen final

(ES) Examen sustitutorio: Sustituye al EP o EF (Solo a uno de ellos)

(PP) promedio de prácticas: (Se considera las 3 mejores notas de prácticas).

El promedio de prácticas (PP) se obtiene como resultado de: Prácticas calificadas, intervenciones en

clase, participación en trabajos de investigación de campo, trabajos bibliográficos, etc.)

VII. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS.

Alonso M., Finn E. Física. Volumen I. Fondo Educativo Interamericano.2001.

Serway. Física. Tomo I. Séptima edición. Mac Graw-Hill.2004.

Hewitt, P. Física conceptual. Pearson Educacion.2004.

Singer. Mecánica para Ingenieros: Dinámica. Tercera edición. Harla 2000.

Hibeller. Ingeniería Mecánica: Estática. Séptima edición. Prentice Hall.2006.

Hibeller. Ingeniería Mecánica: Dinámica. Séptima edición. Prentice Hall.2006.

Beer y Jhonston. Mecánica vectorial para ingenieros: Estática. Séptima edición. McGraw-

Hill.2004.

Beer y Jhonston. Mecánica vectorial para ingenieros: Dinámica. Séptima edición. McGraw-

Hill.2004.