FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA DE CIENCIAS. DEPARTAMENTO DE FISICA. PROGRAMA DE FISICA 1 (Cod 150) Curso de Vacaciones Junio 2013 1. INFORMACION GENERAL PRERREQUISITO: Fisica Básica, Matemática Básica II POST-REQUISITO: Mecánica analítica 1, Fisica 2 CRÉDITOS: 6 JEFE DEL DEPARTAMENTO: Ing. Otto Miguel Hurtarte 2. DESCRIPCION El curso de Física Uno amplía el panorama que cubren los conceptos de mecánica clásica adquiridos en el curso de Física Básica. Se aplican y amplían en situaciones relacionadas con cinemática y dinámica de la rotación, estática de cuerpo rígido, estática y en la dinámica de los fluidos. El estudiante inicia el contacto con una introducción a los temas el movimiento armónico simple y ondulatorio, la gravitación universal y las propiedades elásticas de los materiales; temas que ampliará más profundamente en los cursos posteriores de sus respectivas carreras. Con este curso se considera completada la parte de la física general relacionada con la mecánica clásica, en cuanto a conceptos básicos se refiere. 3. OBJETIVOS GENERALES Los objetivos generales que se persiguen con este curso son los siguientes: Concluir las bases de la mecánica básica para el futuro ingeniero. Consolidar las bases del movimiento rotacional, la estática de los cuerpos rígidos, los fluidos, las ondas y la gravitación universal, para los estudiantes de esta unidad académica, que permita mayor facilidad a los estudiantes que deseen o necesiten aumentar los conocimientos acerca de los puntos anteriores. Desarrollar las habilidades de razonamiento, comprensión y aprendizaje de los estudiantes de esta facultad. Analizar situaciones de la vida diaria, con un criterio científico, libre de prejuicios y supersticiones, con ayuda de los conocimientos adquiridos en el desarrollo del presente curso. 4. OBJETIVOS ESPECÍFICOS Al concluir el curso, el estudiante será capaz de: Aplicar los conceptos adquiridos en el curso de Física Básica a las situaciones que se plantean en este curso y las que obtuvo en las prácticas de Laboratorio de Física Básica a las situaciones que se plantean en este curso. Comprender la teoría y resolver problemas cualitativos y cuantitativos en los cuales se involucre la cinemática y la dinámica de la rotación. Resolver problemas cualitativos y cuantitativos en los cuales se involucren los conceptos del equilibrio de cuerpos rígidos, oscilaciones, estática y dinámica de fluidos y movimiento ondulatorio; sabiendo aplicar los conceptos teóricos respectivos. Lograr que las prácticas de laboratorio ayuden a reforzar los conocimientos adquiridos en las clases teóricas. Explicar los fenómenos físicos, relativos a la mecánica clásica, a la estática y dinámica de fluidos, a las oscilaciones, a la elasticidad y a la ley de gravitación universal. Utilizar los principios de la mecánica, en el desarrollo de los cursos posteriores en su carrera. 5. CONTENIDO DEL CURSO 5.1 Rotación de cuerpos rígidos Velocidad y aceleración angulares; rotación con aceleración angular constante; relación entre cinemática lineal y angular; energía en el movimiento rotacional; teorema de los ejes paralelos; cálculo de momentos de inercia. 5.2 Dinámica del movimiento rotacional Torca; torca y aceleración angular de un cuerpo rígido; rotación de un cuerpo rígido sobre un eje móvil; trabajo y potencia en movimiento rotacional; momento angular; conservación del momento angular; giróscopos y precesión. 8. NORMAS El laboratorio se aprueba con 61% de la nota total de laboratorio. La asistencia al laboratorio debe ser del 100%. La zona mínima debe ser de 36 puntos para poder someterse al examen final y el curso se aprueba con una nota de 61 puntos o más. Todo estudiante que se someta a los exámenes del curso debe respetar la distribución de salones por sección y presentar identificación actualizada con fotografía, de lo contrario se le anulará el examen. 9. BIBLIOGRAFÍA 5.3 Equilibrio y elasticidad Condiciones de equilibrio; centro de gravedad; resolución de problemas de equilibrio de cuerpos rígidos; esfuerzo, deformación y módulos de elasticidad; elasticidad y plasticidad. 5.4 Gravitación Ley de Newton de la gravitación; peso; energía potencial gravitacional; movimiento de satélites; las leyes de Kepler y el movimiento de los planetas; distribución esférica de masa; peso aparente y rotación terrestre. 5.5 Mecánica de los Fluidos Densidad; presión en un fluido; flotación; flujo de fluido; ecuación de Bernoulli; Viscosidad y turbulencia. 5.6 Movimiento periódico Descripción de la oscilación; Movimiento armónico simple; energía en el movimiento armónico simple; aplicaciones del movimiento armónico simple; el péndulo simple; el péndulo físico; oscilaciones amortiguadas; oscilaciones forzadas y resonancia. 5.7 Ondas Mecánicas Tipos de ondas mecánicas; ondas periódicas; descripción matemática de una onda; rapidez de una onda transversal; energía del movimiento ondulatorio; interferencia de ondas; condiciones de frontera y superposición; ondas estacionarias en una cuerda; modos normales de una cuerda. 6. METODOLOGIA Se realizarán tareas cuya entrega es programada por el profesor, los exámenes cortos serán realizados en clase y programados por el profesor. Las prácticas de laboratorio se podrán asignar de acuerdo a conveniencia del estudiante en los diversos grupos programados para tal fin, siempre que no se tenga traslape de horarios y respetando la capacidad de los laboratorios. Los informes serán calificados por su auxiliar de laboratorio y para hacer sus informes se debe usar la Guía del Laboratorio de Física Uno. 7. EVALUACION PROCEDIMIENTO INSTRUMENTO DE EVALUACION 1er. Parcial 2do. Parcial Exámenes Cortos Tareas de unidad Laboratorio Total de la Zona Evaluación Final Nota Total Examen programado Examen programado Se realizarán en clase teórica Entregadas en clase Reportes de prácticas Examen programado PONDERACION 25.0% 25.0% 08.0% 07.0% 10.0% 75.0% 25.0% 100.0% LIBRO DE TEXTO: Young Freedman. Física Universitaria. Volumen I. Decimosegunda edición. PEARSON EDUCACION, México. 2009. LIBROS DE REFERENCIA: Serway, Raymond. Física para Ciencias e Ingenierías. Volumen I. Séptima edición. CENGAGE, México. 2008. Giancoli, Douglas. Física para Universitarios. Volumen I. Tercera edición. Prentice Hall. México. 2002. Resnick, Halliday & Krane. Física. Tomo I. Cuarta edición. Compañía Editorial Continental, México. 1992. Sears, Zemansky, Young & Freedman. Física Universitaria. Volumen I. Novena edición. Pearson Educación. México. 1999. Serway, Raymond. Física. Tomo I. Cuarta edición. McGrawHill. México. 1997. Wilson, Jerry. Física. Segunda edición. Prentice Hall. México. 1996.