7/24/2019 FIS129-2014-2

1/3

PONTIFICIAUNIVERSIDADC ATLICA DELPER ESTUDIOSGENERALESCIENCIAS

PROGRAMA ANALTICO

CURSO : FSICA1 (FIS1) CLAVE : FIS129TIPO : OBLIGATORIO PARA TODAS LAS ESPECIALIDADES CRDITOS : 5.00HORAS DE TEORA : 4 SEMANALES HORAS DE PRCT. : 2 QUINCENALES HORAS DE LAB. : 2 QUINCENALES REQUISITOS : MAT119, [MAT129], ELECTIVOS DE NIVELACIN DE FSICA: FIS009 O EGC103 + EGC105 SEMESTRE : 2014-2

I. Objetivos del cursoCurso

Al trmino del semestre, el estudiante ser capaz de resolver problemas de movimiento de una partcula,prioritariamente, los casos de aceleracin constante y aquellos cercanos a la realidad pero bajo condicionesideales relacionadas con la dinmica newtoniana de la partcula. Asimismo, podr resolver problemas detrabajo y energa que involucran partculas; resolver problemas de sistema de partculas y de cuerpo rgido,enfatizando prioritariamente choques unidimensionales de partculas, as como el movimiento de un cuerporgido cuando gira alrededor de un eje fijo o cuando rueda sin deslizar; y, finalmente, sabr sealar los pasosque ha seguido para resolver los problemas anteriormente indicados.

Laboratorio

Al trmino del semestre, el estudiante relacionar adecuadamente los conocimientos tericos con la prcticaexperimental, as como ejercitar su capacidad de anlisis e interpretacin de los resultados obtenidosexperimentalmente.

II. MetodologaEl curso se desarrolla usando la metodologa de clases expositivas, apoyadas algunas de ellas endemostraciones experimentales o simulaciones en computadora, con sesiones de prcticas dirigidas para laresolucin de ejercicios y problemas. Asimismo, se cuentan con prcticas calificadas y de laboratorio a lolargo del semestre.

En las clases expositivas, se presentan, con adecuado rigor matemtico y formalismo terico apropiado, losconceptos bsicos de la fsica. Del mismo modo, se pone nfasis en la discusin y trabajo cooperativo entrelos alumnos.

En las prcticas, los alumnos resuelven de forma individual o en grupo, segn se indique, un cuestionariopreparado por el profesor de su horario, el cual se basa en diversos materiales de enseanza (tales comolecturas, cuestionarios o actividades planificadas por el profesor para dichas sesiones) o la clase misma.

En las sesiones de laboratorio, se relacionan los conocimientos tericos con la prctica experimental. Enellas, se forman grupos de trabajo, de dos alumnos preferentemente, para el desarrollo en equipo dediferentes experiencias que permitan comprobar y verificar los diversos principios y leyes que se exponen enlas clases.

Las consultas que el estudiante necesite realizar al profesor del curso las puede hacer durante la clase (si eltema corresponde), fuera de ella (en los horarios de asesora que el profesor proporciona) o por correoelectrnico.

III. SumillaSe estudia la mecnica de la partcula y de los sistemas de partculas. La mecnica de la partculacomprende tanto su estudio desde el punto de vista de la cinemtica como de la dinmica. Luego se procedea estudiar los mtodos basados en los conceptos de trabajo y energa como una alternativa a las leyes deNewton para la descripcin y estudio del movimiento. La mecnica de los sistemas de partculas comprendeel uso de los principios de conservacin de momento lineal, de energa y de momento angular para el estudiode la interaccin de dos o ms partculas, considerando inclusive el caso en que las partculas no cambian suposicin relativa entre ellas (slido rgido).Adicionalmente, se realizan sesiones de laboratorio, en las que se comprueba experimentalmente la validezde diversos fenmenos fsicos asociados a la mecnica.

7/24/2019 FIS129-2014-2

2/3

Programa analtico de Fsica 1

2

IV. Descripcin del programaC APTULO1. Introduccin (1 hora)Presentacin del curso. Vectores en el espacio.

C APTULO2. Cinemtica de la partcula (14 horas)Sistemas de referencia. Concepto de partcula. Movimiento en una, dos y tres dimensiones. Posicin ydesplazamiento. Velocidad. Aceleracin. Obtencin de los vectores velocidad y posicin por integracin delos vectores aceleracin y velocidad, respectivamente. Ecuacin del movimiento de una partcula, descripcinhoraria y trayectoria. Movimiento con aceleracin constante: movimiento vertical con aceleracin de lagravedad y movimiento parablico. Movimiento circular. Posicin, velocidad y aceleracin angular. Leyhoraria para el movimiento circular. Componentes tangencial y normal de la aceleracin. Posicin, velocidad yaceleracin relativas.

C APTULO3. Leyes del movimiento de Newton (8 horas)Concepto de fuerza. Fuerzas de contacto y a distancia. Fuerzas fundamentales de la naturaleza. Leyes deNewton. Ley de la gravitacin de Newton. Masa y peso. Diagrama de cuerpo libre. Aplicaciones de las leyesde Newton para partculas en equilibrio y bajo la accin de una fuerza resultante constante. Fuerzas defriccin. Dinmica del movimiento circular. Fuerza de arrastre en traslacin.

C APTULO4. Trabajo y energa (6 horas)Producto escalar de vectores. Trabajo de una fuerza constante y variable. Concepto de energa. Energacintica. Trabajo y energa cintica. Fuerza elstica. Fuerzas conservativas y no conservativas. Energapotencial gravitacional y elstica. Energa mecnica. Generalizacin de la ley de conservacin de la energamecnica. Potencia.C APTULO5. Sistema de partculas (14 horas) Centro de masa. Cantidad de movimiento lineal. Conservacin de la cantidad de movimiento lineal. Leyes deNewton para un sistema de partculas. Energa cintica de un sistema de partculas. Energa Mecnica.Colisin entre partculas: elstico, plstico y explosivo. Producto vectorial. Torque o momento de una fuerza.Momento angular de un sistema de partculas y su conservacin.

C APTULO6. Dinmica de los Cuerpos Rgidos (13 horas)Movimiento de traslacin y rotacin de un cuerpo rgido. Momento de inercia. Teorema de los ejes paralelos.Clculo del Momento Angular para un Rgido que rota respecto a un eje fijo. Ecuacin de movimiento de larotacin de un cuerpo Rgido. Conservacin de la cantidad de movimiento angular. Energa cintica derotacin. Rodadura. Equilibrio de un cuerpo rgido.

V. Descripcin de las sesiones de laboratorioSESIN1. Mediciones y teora de incertidumbresDeterminacin del volumen de un objeto aplicando la teora de incertidumbres.

Referencia: captulos 1, 2, 3 de las Guas de laboratorio de Fsica 1.

SESIN2. CinemticaIntroduccin a las herramientas del DataStudio. Determinacin de la ley de movimiento en un MRUV.

Referencia: captulos 4, 5 y 6 de las Guas de laboratorio de Fsica 1.

SESIN3. Dinmica y RozamientoDeterminacin de la aceleracin y verificacin de la segunda ley de Newton. Determinacin del coeficiente derozamiento esttico.

Referencia: captulos 7 y 8 de las Guas de laboratorio de Fsica 1.

SESIN4. Trabajo y energaVerificacin del Teorema del trabajo y la energa.

Referencia: captulo 9 de las Guas de laboratorio de Fsica 1.

SESIN5. ColisionesVerificacin del Teorema del impulso y la variacin de la cantidad de movimiento lineal.Determinacin del coeficiente de restitucin de una colisin. Referencia: captulo 10 de las Guas de laboratorio de Fsica 1.

SESIN6. Mquinas simplesEstudio de la palanca.

Referencia: captulo 11 de las Guas de laboratorio de Fsica 1.

7/24/2019 FIS129-2014-2

3/3

Programa analtico de Fsica 1

3

VI.Bibliografa Textos gua

SEARS, Francis W., Mark W. Zemansky, Hugh D. Young y Roger Freedman2009 Fsica Universitaria . Vol. 1. Decimosegunda edicin. Mxico D.F.: Pearson.

SERWAY, Raymond y John Jewett

2008 Fsica para ciencias e ingeniera . Vol. 1. Stima edicin. Mxico D.F.: Cengage Learning. Textos complementarios

MEDINA, Hugo2010 Fsica 1 . Lima: Pontificia Universidad Catlica del Per, Fondo Editorial.

PIAGGIO, Miguel1998 Fsica con ejercicios . Lima: Pontificia Universidad Catlica del Per, Fondo Editorial.

RESNICK, Robert, David Halliday y Kenneth Krane2005 Fsica . Vol. 1. Quinta edicin. Mxico D.F.: CECSA.

TIPLER, Paul A. y Gene Mosca2010 Fsica . Vol. 1. Sexta edicin. Barcelona: Revert.

Textos para el laboratorio

Guas de Laboratorio, disponibles en Campus Virtual en la carpeta del curso de Fsica 1. Es responsabilidaddel alumno conocer las Indicaciones Generales y revisar el contenido de las Guas de Laboratorio antes dela realizacin de la prctica.

VII.Sistema de evaluacinReglamentoLos promedios de prcticas se calculan con aproximacin hasta las dcimas. Cualquiera sea la cifra de lascentsimas, no se tomar en cuenta.La nota final del curso se expresa solo en nmeros enteros. Si el clculo de la nota final da un total condecimales, debe convertirse esa cifra a enteros (se aade un punto a la nota si el primer decimal es cinco oms; se elimina el decimal si es menor de 5).La nota final del curso se calcular utilizando la frmula que a continuacin se detalla. En ella se usa lasiguiente nomenclatura:

Nf : nota final

E1 : nota del primer examen (medio ciclo)

E2 : nota del segundo examen (final)

Pr a : promedio de prcticas de tipo Pa (incluye las de tipo Pc que hubieran), tipo Pd o tipo Pe.Para efectos de obtener el promedio de prcticas tipo Pa no se toma en cuenta la prcticacon calificativo ms bajo.

Pr b : promedio de prcticas de tipo Pb, eliminando la nota ms baja.

10

bPr a2Pr 24E13E

f N+++

=

Para los alumnos que rindan el examen especial, este reemplazar al examen al cual el alumno falt segnlos artculos 5 y 41 del Sistema de Evaluacin.

Sistema de evaluacin para el semestreLa nota de prctica de tipo Pa se obtendr considerando lo obtenido en la sesin prctica correspondiente(16 puntos) y de una evaluacin individual o grupal que equivaldr a cuatro (4) puntos.La evaluacin de la prctica de tipo Pb est a cargo de un jefe de prctica que tomar en cuenta eldesempeo del alumno en el laboratorio. La nota de cada laboratorio se obtiene de: la Hoja de resultados (10puntos), cuyo formato ser el de un breve informe en la que debe constar objetivos, hiptesis experimental,datos, clculos, grficos, observaciones y conclusiones; la Prueba de salida (6 puntos), que puede tener unaparte objetiva y otra desarrollada, y comprende preguntas para verificar el conocimiento en aspectos tericosas como de desarrollo y manejo de los datos adquiridos durante el ensayo; y, la Evaluacin oral y dedesempeo del alumno (4 puntos), que incluye preguntas sobre el desarrollo del experimento, anlisis einterpretacin de datos y resultados, asimismo conclusiones del experimento.

San Miguel, agosto de 2014