I - Oferta Acadmica

Materia

Fsica 1

Carrera

Ingeniera Electromecnica

Plan

020/12

Ao

2014

Periodo

2 cuatrimestre

Fsica 1 Ingeniera Industrial 021/12 2014 2 cuatrimestre

Fsica 1

Fsica 1

Fsica 1

Fsica 1

Ingeniera Electrnica

Ingeniera Mecatrnica

Ingeniera Qumica

Ingeniera en Alimentos

019/12

022/12

024/12

023/12

2014

2014

2014

2014

2 cuatrimestre

2 cuatrimestre

2 cuatrimestre

2 cuatrimestre

II - Equipo Docente

Docente Funcin Cargo Dedicacin

MONASTEROLO, RICARDO RUBEN Prof . Responsable P.Adj Exc 10 Hs

RIBOTTA, SERGIO LUIS Prof . Colaborador P.Adj Exc 10 Hs

PESETTI, MARCELA INES Responsable de Prctico JTP Semi 20 Hs

ROSALES, FEDERICO GASTON Auxiliar de Prctico JTP Exc 40 Hs

MERCADO, VIVIANA Auxiliar de Prctico A.1ra Semi 20 Hs

CORREA, JOS Auxiliar de Prctico A.1ra Semi 20Hs

GIL, EDUARDO JOSE Auxiliar de Prctico A.2da Simp 10 Hs

PAZ, LUIS Auxiliar de Prctico A.2da Simp 10 Hs

ALTAMIRANO, NICOLS Auxiliar de Prctico A.2da Simp 10 Hs

III - Caractersticas del Curso

Credito Horario Semanal Tipificacin Duracin Terico/Prctico

Tericas

Prcticas

de Aula

Prct. de lab/

camp/ Resid/ PIP,

etc.

Total

B - Teora con

prcticas de aula y

laboratorio

Desde

Hasta

Cantidad de

Semanas

Cantidad en

Horas Periodo Hs. 4 Hs. 4 Hs. 1 Hs. 9 Hs. 2 Cuatrimestre 19/08/2014 30/11/2014 15 135

IV - Fundamentacin

La preocupacin del hombre por comprender los fenmenos que se producen en el mundo que lo rodea, hizo que se acumularan

observaciones y esfuerzos para encuadrar los fenmenos observados en un esquema racional que sistematizados dieron lugar a la

ciencia Fsica.

La Fsica es una ciencia bsica, que tiene gran influencia en otras ciencias. Es importante para los estudiantes de Ingeniera para tener

una amplia comprensin de los fenmenos naturales.

Los conocimientos de Fsica, junto con los de Matemtica y Qumica constituyen las bases sobre la que descansan todas las dems

disciplinas y especialidades de la Ingeniera. El curso de Fsica trata de dar a los estudiantes de Ingeniera, conocimientos bsicos de la

Mecnica, Mecnica de f luidos, Calor y Sonido. El curso est dirigido a alumnos de 1er. Ao que tienen conocimientos de Fsica del

secundario. Por dictarse en el 2do Cuatrimestre, se supone que los estudiantes tienen conocimiento de clculo diferencial e integral y de

Algebra elemental.-

Seguramente los conocimientos impartidos en Fsica I , servirn para luego seguir profundizando las asignatura : Fsica II , Mecnica

Racional , Esttica y Resistencia de Materiales, Mecnica de Fluidos, Termodinmica, Mecanismos y Elementos de Mquinas, Fsico-

Qumica, etc....

V - Objetivos

Que los alumnos comprendan los conceptos bsicos de los fenmenos mecnicos, trmicos, esttica y dinmica de fluidos

y acsticos y desarrollar la capacidad de su empleo en la Ingeniera.

Que los alumnos adquieran una serie de conocimientos bsicos sistematizados que luego les permitir desempearse en

las materias correlativas y en su vida profesional.

Que los alumnos adquieran destreza en el manejo de instrumental de laboratorio y en el montaje de instrumentos utilizados

para realizar experiencias de fsica. Manejo de software y hardware especfico para la realizacin de experiencias de

laboratorio.

Que los alumnos aprendan resolver los problemas de Fsica: que intenten el planteo de los mismos y su posterior

resolucin.

Que le alumno adquiera un buen manejo de los sistemas de unidades y medidas y de rdenes de magnitud de un fenmeno.

Que el alumno adquiera la capacidad de plantear y resolver situaciones nuevas por analoga a partir de los principios

generales.- Que los alumnos adquieran buenos hbitos de estudio, en cuanto a la forma y el tiempo.

VI - Contenidos

Unidad 1: La Fsica 1-1 Introduccin. Cantidades fsicas y unidades. 1-2 Estndares de longitud, masa y tiempo. 1-3 Anlisis dimensional, conversin de unidades 1-4 Clculo de errores. Errores sistemtico, casuales y de apreciacin. 1-5 Propagacin de los errores. Problemas. Unidad 2: Cinemtica de la partcula. Movimiento en una dimensin.

2-1 Posicin y desplazamiento. Velocidad media, instantnea y rapidez. 2 -2 Movimiento rectilneo uniforme.

2-3 Aceleracin media e instantnea.2-4 Movimiento rectilneo uniformemente acelerado. Diagramas de

movimiento. 2-5 Movimiento de cada de los cuerpos. Problemas.

Unidad 3: Cinemtica de la partcula. Movimiento en dos dimensiones

3-1 Magnitudes escalares y vectoriales. Propiedades de los vectores. 3-2 Operaciones con vectores. 3-3

Componentes de un vector, Vector unitario. 3-4 Movimiento en el plano. Movimiento de proyectiles. 3-5

Movimiento circular uniforme, Periodo y frecuencia. 3-6 Velocidad angular y tangencial. Aceleracin

centrpeta.3-7 Movimiento curvilneo. Aceleracin radial y tangencial. 3-8 Sistemas de referencia. Velocidad y

aceleracin relativa. Problemas.

Unidad 4: Dinmica de la partcula. Leyes de movimiento

4-1 Concepto de fuerza. Primera ley de Newton Principio de inercia 4-2 Masa. Segunda ley de Newton.

Fuerza gravitacional y peso. 4-3 Tercera Ley de Newton, principio de accin y reaccin 4-4 Aplicaciones de

las leyes de Newton 4-5 Fuerzas de friccin. Coeficiente de rozamiento. 4-6 Fuerza de rozamiento en fluidos.

Velocidad lmite. 4-7 Dinmica del movimiento circular uniforme. Fuerza centrpeta, peralte. Problemas. -

Unidad 5: Trabajo y Energa

5-1 Trabajo de una fuerza constante, definicin, unidades 5-2 Trabajo de una fuerza variable en una

dimensin. 5-3 Energa Cintica y el Teorema del trabajo y Energa cintica. 5-4 Fuerzas conservativas y no

conservativas. 5-5 Energa Potencial de un sistema. 5-6 Conservacin de la energa mecnica. Principio de

conservacin de la energa. 5-7 Potencia, unidades. Problemas.

Unidad 6: Cantidad de movimiento lineal. Colisiones.

6-1 Cantidad de movimiento lineal de una partcula y su conservacin. 6-2 Impulso y cantidad de movimiento.

6-3 Colisiones en una y dos dimensiones 6-4 Pndulo balstico 6-5 Centro de masa: propiedades del centro

de masa. 6-6 Movimiento de un sistema de partculas. 6-7 Propulsin de cohetes. Problemas.

Unidad 7: Rotacin de un cuerpo alrededor de un eje fijo.

7-1 Posicin, velocidad y aceleracin angular. 7-2 Cinemtica de rotacin: rotacin con aceleracin angular

constante. 7-3 Energa cintica de rotacin. 7-4 Clculo de momentos de inercia. Teorema de los ejes

paralelos, aplicaciones. 7-5. Momento de torsin. 7-6 Momento de torsin y aceleracin angular de un cuerpo

rgido respecto de un eje fijo. 7-7 Trabajo y Energa Cintica en movimiento de rotacin. 7-8 Energa cintica

de rotacin y traslacin de un objeto rgido.7-9 Cantidad de movimiento angular de una partcula y de un

sistema de partculas. 7-10 Cantidad de movimiento angular de un objeto rgido giratorio. 7-11 Conservacin

de la cantidad de movimiento angular. Problemas

Unidad 8: Equilibrio de cuerpos rgidos. Elasticidad. 8-1 Equilibrio de un cuerpo rgido: Primera condicin de equilibrio del cuerpo 8-2 Equilibrio de un cuerpo rgido: Segunda condicin de equilibrio del cuerpo 8-3 Composicin de fuerzas paralelas, Centro de gravedad 8-4 Deformacin de los slidos. Deformacin longitudinal, Mdulo de Young. 8-5 Deformacin de corte, Mdulo de Corte. 8-6 Deformacin volumtrica, Mdulo Volumtrico. Problemas Unidad 9: Movimiento oscilatorio, movimiento armnico simple (M AS).

9-1 Cinemtica del MAS, posicin, velocidad y aceleracin, representacin grfica.9-2 Dinmica del MAS. 9-3 Energa del MAS. 9-4 Pndulo simple. Pndulo fsico. 9-5 Oscilaciones amortiguadas. Problemas. Unidad 10: Gravitacin.

10-1 Introduccin. Ley de Gravitacin Universal. Determinacin de G. Determinacin de la masa de la Tierra

y del Sol. 10-2 Energa potencial gravitatoria. Velocidad de escape. Velocidad de satlite. 10-3 Satlite

sincrnico. Masa inercial y gravitacional. Problemas.

Unidad 11: Mecnica de fluidos

11-1 Densidad, presin. Teorema general de la hidrosttica, presin en el seno de un lquido. 11-2 Principio

de Pascal, prensa hidrulica. 11-3 Fuerza de flotacin, Principio de Arqumedes. 11-4 Determinacin de la

densidad de slidos y lquidos. 11-5 Presin en el seno de un gas. Manmetro. 11-6 Presin atmosfrica.

Ecuacin Baromtrica. Barmetro.11-7 Dinmica de fluidos, ecuacin de continuidad. Caudal. 11-8 Ecuacin

de Bernoulli, aplicaciones. 11-9 Medidor de Venturi. 11-10 Tubo de Pitot. Problemas

Unidad 12: Temperatura.

12-1 Equilibrio trmico. Medicin de la temperatura Escalas termomtricas. Termmetros. 12-2 Dilatacin por

temperatura de slidos y lquidos. 12-3 Gas ideal. Ecuacin general de los gases. Problemas.

Unidad 13: Calor.

13-1 Energa interna y calor. Equivalente mecnico del calor 13-2 Cantidad de calor, calor especfico,

calormetro. 13-3 Calor latente 13-4 Trabajo y calor en procesos termodinmicos. Primera ley de la

Termodinmica 13-5 Propagacin del calor: conduccin, conveccin, radiacin. Problemas.

Unidad 14: Acstica.

14-1 Ondas sonoras. Rapidez de las ondas sonoras. 14-2 Ondas sonoras peridicas. 14-3 Intensidad de ondas sonoras peridicas. 14-4 Efecto Doppler. Problemas.

VII - Plan de Trabajos Prcticos

De Aula

Crdito Horario de trabajos prcticos: 60 horas. Cada unidad del programa analtico, tiene su correspondiente gua de Trabajos Prcticos de problemas. Programa de Trabajos Prcticos de Laboratorio: 15 hs. Para estos laboratorios y tambin para otros temas especficos de la asignatura, en la parte teorco-prctico se emplea como soporte para la enseanza la utilizacin de programas interactivos de Fsica. Esta metodologa pretende mejorar la calidad de la enseanza de la Fsica con contenidos y enfoques

innovadores, y estn dirigidos a los estudiantes de los primeros cursos de Ingeniera. Los materiales

desarrollados se utilizan como complemento de las clases tradicionales y de las prcticas del laboratorio.

En general los programas interactivos tiene dos componentes bsicos:

El texto de los temas que ordinariamente se imparten en un curso introductorio.

Experiencias demostrativas

Videos educativos

Experiencias demostrativas + Videos educativos

Programas interactivos o applets.

En este ltimo, el estudiante puede interaccionar con un applet del mismo modo que lo hace con

cualquier otro programa de Windows: introduce los valores iniciales, y controla la evolucin del sistema

fsico programado, cuyos resultados en forma de texto, representacin grfi ca o animacin se presentan

en su rea de trabajo.

Estos programas (applets), en su mayora estn escritos en lenguaje de programacin java, desarrollan

simulaciones de sistemas fsicos, prcticas de laboratorio, experiencias de gran relevancia histrica,

problemas interactivos, etc.

0. Seguridad e Higienes en el Laboratorio. El propsito de este prctico es instruir a los alumnos sobre

las medidas de seguridad en laboratorios, es decir darles el conjunto de medidas preventivas

destinadas a proteger la salud de los que all se desempean f rente a los riesgos propios derivados

de la actividad, para evitar accidentes y contaminaciones tanto dentro de su mbito de trabajo, como

hacia el exterior. Para ello debern cumplirse las normas f ijadas en carteleras, in structivos y

recomendaciones realizadas por los docentes y dispuestas en el laboratorio.

1. Mediciones y errores. Determinacin de la densidad de un slido.

2. Movimiento rectilneo uniforme. Movimiento rectilneo uniformemente variado. Determinacin de la aceleracin media.

3. Comprobacin de la primera ley de equilibrio de un cuerpo: Ley del paralelogramo.

4. Comprobacin del Principio de conservacin de la energa mecnica.

5. Determinacin de la viscosidad de un lquido.-

VIII - Rgimen de Aprobacin

Rgimen de alumnos regulares. El dictado de la asignatura se realizar mediante:

a) Clases terico - prcticas.- b) Trabajos Prcticos.

Duracin y distribucin: Clases Terico-prcticas:4 Hs. Semanales, total 60 horas cuatrimestrales

Clases Prcticas de aulas y de laboratorio: 5 horas semanales, total 75 horas cuatrimestrales.

Horario:

Martes

17 a 19 clases tericas

19 a 21 clases prctica

Jueves

16:30 a 18:30 clases tericas

18:30 a 21:30 clases prctica Fecha estimada de parciales 1er. Parcial: 23-9-2014

Rec. 1er. Parcial: 30-09-2014

2do. Parcial 06-11-2014

Rec. 2do. Parcial 13-11-2014

2da. Recuperacin del 1ero y 2do Parcial, alumnos que trabajan: 20-11-2014 Dictado

a) En las clases tericas se darn conceptos bsicos de la asignatura con sus posibles consecuencias

y aplicaciones a problemas prcticos. En ocasiones se harn algunas experiencias demostrativas de

laboratorio inmediatas.

b) Las clases prcticas se dedicarn a:

1. Resolucin de problemas

2. Prcticos de Laboratorio. Aprobacin: La aprobacin de los trabajos prcticos es la siguientes: Prctico de aula: aprobacin por

parciales.

Prctico de laboratorio: asistencia obligatoria al 100% de los laboratorios, aprobacin de un cuestionario y presentacin de informe. Detalle:

Prctica de aula: a) Se exige asistencia al 80% de las prcticas de problemas.

b) Se tomarn dos parciales de problemas con su correspondiente recuperacin. El alumno que haya

aprobado uno de los parciales o su recuperatorio tendr derecho a recuperar el parcial no aprobad o. El

alumno que no haya aprobado ninguno de los parciales o su recuperatorio, quedar libre .La aprobacin

ser con el 60% de las respuestas correctas.-

c) El alumno debe ir confeccionando una carpeta o cuaderno de trabajos prcticos de problemas e

informe de laboratorio. Esa carpeta debe ser presentada al docente encargado para su fiscalizacin,

cuando ste lo requiera.

d) Para regularizar la materia es necesario aprobar los parciales y tener el 100% de los informes de laboratorio aprobados, adems de cumplir con el apartado a). El alumno regular podr aprobar la asignatura luego de rendir un examen final, en los turnos regulares de examen.-

Rgimen de alumnos no regulares: El alumno que se presente a rendir la materia bajo la condicin de alumno LI BRE NO REGULAR,

antes de la evaluacin terica de la materia deber rendir y aprobar un examen escrito de carcter

prctico, de dificultad similar a los que se desarrollan habitualmente en las clases de trabajos prcticos

de aula, los mismos sern seleccionados por el personal de la ctedra. Este examen escrito se

considerar aprobado cuando se responda satisfactoriamente al 70% de lo solicitado. Deber realizar y

aprobar un Trabajo Prctico de laboratorio y entregar el informe correspondiente. -

Examen Final

El examen final ser oral, el alumno extraer dos bolillas de un bolillero que correspondern a las

respectivas bolillas del programa de examen. Antes de pasar a exponer el alumno podr tener un tiempo

prudencial de 10 minutos aproximadamente, para organizar, su exposicin sobre un tema del programa

de las bolillas extradas, luego por lo general el profesor preguntar ,sobre dos o tres temas ms de las

bolillas extradas.

Programa de Examen.

Unidad 1: temas 1-4; 2-3; 3-4; 4-2; 5-2; 6-1; 7-1; 8-1; 9-1; 11-1; 12-1; 13-1; del programa analtico.

Unidad 2: temas; 2-4; 3-5; 4-4; 5-4; 6-2; 7-2; 8-2; 10-1; 11-2; 13-2; 14-2; del programa analtico.

Unidad 3: temas 1-5; 2-3; 3-6; 4-5; 5-3; 6-3; 7-3; 8-3; 9-3; 10-2; 11-3; 12-3; 13-3; del programa analtico.

Unidad 4: temas 1-4; 2-4; 3-7; 4-6; 5-5; 6-4; 7-4; 9-4; 11-4; 12-2; 14-4; del programa analtico.

Unidad 5: temas 2-5; 4-7; 3-8; 5-6; 6-5; 7-7; 8-4; 10-3; 11-5; 13-2; 14-2; del programa analtico.

Unidad 6: temas 1-4; 2-3; 3-6; 4-2; 5-3; 6-6; 7-6; 8-6; 9-2; 11-6; 13-4; 13-1; 14-1; del programa analtico.

Unidad 7: temas 1-5; 2-5; 3-7; 4-4; 5-7; 6-2; 7-8; 8-3; 10-1; 11-7; 12-2; 14-4; del programa analtico.

Unidad 8: temas 1-4; 2-3; 3-8; 4-6; 5-4; 6-4; 7-9; 8-5; 11-8; 12-3; 13-2; del programa analtico.

Unidad 9: temas 1-5; 2-4; 3-4; 4-7; 5-6; 6-7; 7-10; 8-1; 9-1; 11-9; 12-4; 14-4; del programa analtico.

Unidad 10: temas 1-4; 2-5; 3-5; 4-4; 5-4; 6-3; 7-11; 8-2; 11-10; 12-5; 13-5; del programa analtico.

IX - Bibliografa Bsica

[1] Serway Raymond Fsica para ciencias e ingeniera - Thomson.

[2] Sears Zemansky Fsica Universitaria. Ed.Pearson

[3] 1999Resnick Holliday - Fsica I .- Ed. CECSA.4a.ed./7a.reimpresin- 2009

[4] Giancoli Douglas- Fsica:Principios con aplicaciones.-Prentice Hall, 2002.

[5] Gettys-Keller-Skove .- Fsica clsica y moderna.- McGraw -Hill, 1996.

[6] Eisberg Lerner .- FISICA ,f undamentos y aplicaciones .- McGraw -Hill, 1990.

[7] Alonso, Finn .- Fsica I .- Ed. Fondo Educativo Interamericano .-

[8] Bollini, Gianbiagi .- Mecnica, Ondas, Acstica, Termodinmica.-1975.

[9] Kane y Morton M. Sternheim, Fsica.-Barcelona: Reverte, 2007.

X - Bibliografia Complementaria

[1] -Tipler Paul A.- Fsica.- Ed. Revert, 1984.

[2] -Frish , Timoreva .- Curso de Fsica General .- Ed. Mir .1977.

[3] -Fernandez y Galloni .- Trabajos Prcticos de Laboratorio .- Ed. C.E.-

XI - Resumen de Objetivos

-Que los alumnos comprendan los conceptos bsicos de los fenmenos mecnicos, trmicos, esttica y

dinmica de fluidos y acsticos y desarrollar la capacidad de su empleo en la Ingeniera.

-Que los alumnos adquieran una serie de conocimientos bsicos sistematizados que luego les permitir

desempearse en las materias correlativas y en su vida profesional.

-Que los alumnos adquieran destreza en el manejo de instrumental de laboratorio y en el montaje de instrumentos utilizados para realizar experiencias de fsica. -Que los alumnos aprendan resolver los problemas de Fsica: que intenten el planteo de los mismos y su posterior resolucin. -Que le alumno adquiera un buen manejo de los sistemas de unidades y medidas y de rdenes de magnitud de un fenmeno. -Que el alumno adquiera la capacidad de plantear y resolver situaciones nuevas por analoga a parti r de los principios generales.

-Que los alumnos adquieran buenos hbitos de estudio, en cuanto a la forma y el tiempo.

XII - Resumen del Programa

1.- Vectores, operaciones. Clculo de errores. Anlisis dimensional. -

2.- Cinemtica de la partcula. Movimiento en una dimensin. Movimiento rectilneo

uniforme. Movimiento rectilneo uniformemente acelerado.-

3.- Cinemtica de la partcula. Movimiento en dos dimensiones. Movimiento circular uniforme. Sistemas de referencia. Velocidad y aceleracin.- 4.-Dinmica de la partcula: Leyes de Newton. Equilibrio dinmico. Rozamiento.

5.-Trabajo y energa. Trabajo. Energa Cintica y Potencial. Potencia. Unidades. Conservacin de la energa.-

6.- Cantidad de movimiento. Conservacin de la cantidad de movimiento. Choque elstico e inelstico.-

7.- Energa cintica de la rotacin del cuerpo rgido. Momento de inercia. Aceleracin

angular .Conservacin de la cantidad de movimiento angular

8.- Equilibrio de cuerpos rgidos. Elasticidad. Deformacin de los slidos.- 9.- Movimiento Armnico simple (MAS).- Cinemtica del MAS . Dinmica del MAS. Oscilaciones amortiguadas.-

10.-Gravitacin: Ley de gravitacin universal. Energa potencial gravitatoria .-

11.-Esttica de fluidos. Teorema general de la hidrosttica.Principio de Arqumedes.

Presin atmosfrica. Dinmica de fluidos ideales. Ecuacin de continuidad. Ecuacin de

Bernoulli, aplicaciones.

12.-Temperatura. Medicin de la temperatura. Dilatacin por temperatura Gas ideal. Ecuacin general de los gases

13.-Calor. Cantidad de calor. Propagacin del calor: conduccin, conveccin, radiacin. Energa mecnica y calor. Primer Principio de la Termodinmica.

14.-Acstica: Ondas transversales y longitudinales. Velocidad de propagac in. Ecuacin

de ondas. Ondas sonoras Efecto Doppler. Audicin

XIII - Imprevistos