Programación de Física General I (FS-100

Programación de Física General I (FS-100)

07-09-2015, III-2015

Universidad Nacional Autónoma de Honduras Facultad de Ciencias Escuela de Física

Programación de Física General I (FS-100), II-2015

1 Información: Coordinador: Fís. Carlos Eduardo Gabarrete Correo electrónico: [email protected], [email protected] Hora de consulta: 11:00 am a 12:00 m, de Lunes a Viernes. 2 Requisitos: Cálculo I (MM-201). Vectores y Matrices (MM-211). Cálculo II (MM-202), co-requisito. 3 Bibliografía: Física para Ciencias e Ingeniería, Vol I, Serway & Jewett, 7ma Ed. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .(Texto) Física Universitaria, Vol I, Sears & Semansky, 12va Ed. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (Referencia) Física, Vol I, Halliday, Resnick & Krane, 5ta Ed. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (Referencia) Física para Ciencias e Ingeniería, Vol I, Douglas C. Giancoli, 4ta Ed. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (Referencia) 4 Evaluación: Exámenes Parciales: 60 % Tareas, Pruebas, Proyectos y Otros: 20 % Laboratorios: 20 % Total: 100 % 5 Fechas Importantes para Evaluaciones: Parcial

Fecha

Hora

Primer Parcial Segundo Parcial Tercer Parcial Reposición

12-10-2015 Lunes 09-11-2015 Lunes 08-12-2015 Martes 11-12-2015 Viernes

12:00 m a 2:00 pm 12:00 m a 2:00 pm Pendiente Pendiente

6 Objetivos: a) Generales: ˆ Presentar los conceptos, leyes y principios generales de la mecánica con el nivel universitario y la orientación en el área de las ciencias e ingenierías. ˆ Desarrollar, habilidades y destrezas para la aplicación de las leyes y principios de la física a través de experiencias de laboratorio.

Fís. Carlos Eduardo Gabarrete Coordinador Física General I (FS-100) UNAH

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b) Especícos: Lo que el estudiante aprenderá al nalizar el curso ˆ Cuáles son las cantidades fundamentales de la mecánica y cuáles son las unidades que los físicos utilizan para medirlas. ˆ Cómo manejar cifras signicativas en sus cálculos. ˆ Como manejar el Análisis Dimensional en la resolución de problemas. ˆ Cómo describir el movimiento en línea recta en términos de velocidad media, velocidad instantánea, aceleración media y aceleración instantánea. ˆ Cómo interpretar grácas de posición contra tiempo, velocidad contra tiempo y aceleración contra tiempo para el movimiento en línea recta. ˆ Cómo resolver problemas que impliquen movimiento en línea recta con aceleración constante, incluyendo problemas de caída libre. ˆ Cómo representar la posición de un cuerpo en dos o en tres dimensiones usando vectores. ˆ Cómo determinar el vector velocidad de un cuerpo conociendo su trayectoria. ˆ Cómo obtener el vector aceleración de un cuerpo, y por qué un cuerpo puede tener una aceleración aun cuando su rapidez sea constante. ˆ Cómo interpretar las componentes de la aceleración de un cuerpo paralela y perpendicular a su trayectoria. ˆ Cómo describir la trayectoria curva que sigue un proyectil. ˆ Las ideas clave detrás del movimiento en una trayectoria circular, con rapidez constante o con rapidez variable. ˆ Lo que signica el concepto de fuerza en la física y por qué las fuerzas son vectores. ˆ La importancia de la fuerza neta sobre un objeto y lo que sucede cuando la fuerza neta es cero. ˆ La relación entre la fuerza neta sobre un objeto, la masa del objeto y su aceleración. ˆ La manera en que se relacionan las fuerzas que dos objetos ejercen entre sí. ˆ Cómo usar la primera ley de Newton para resolver problemas donde intervienen fuerzas que actúan sobre un cuerpo en equilibrio. ˆ Cómo usar la segunda ley de Newton para resolver problemas donde intervienen fuerzas que actúan sobre un cuerpo en aceleración. ˆ La naturaleza de los diferentes tipos de fuerzas de fricción: fricción estática, fricción cinética y fricción de rodamiento; y cómo resolver problemas relacionados con tales fuerzas. ˆ Las propiedades clave de las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza. ˆ Cómo resolver problemas donde intervienen fuerzas que actúan sobre un cuerpo que se mueve en una trayectoria de circular. ˆ Qué signica que una fuerza efectúe trabajo sobre un cuerpo, y cómo calcular la cantidad de trabajo realizada. ˆ La denición de energía cinética (energía de movimiento) de un cuerpo, y lo que signica físicamente. ˆ Cómo el trabajo total efectuado sobre un cuerpo cambia la energía cinética del cuerpo, y cómo utilizar este principio para resolver problemas de mecánica. ˆ Cómo usar la relación entre trabajo total y cambio de energía cinética, cuando las fuerzas no son constantes y el cuerpo sigue una trayectoria curva, o ambas situaciones. ˆ Cómo resolver problemas que implican potencia (tasa para efectuar trabajo). ˆ Cómo utilizar el concepto de energía potencial gravitacional en problemas que implican movimiento vertical. ˆ Cómo utilizar el concepto de energía potencial elástica en problemas que implican un cuerpo en movimiento unido a un resorte estirado o comprimido. ˆ La distinción entre fuerzas conservativas y no conservativas, y cómo resolver problemas donde ambos tipos de fuerzas cuando actúan sobre un cuerpo en movimiento. ˆ Cómo calcular las propiedades de una fuerza conservativa conociendo la función de energía potencial correspondiente. Fís. Carlos Eduardo Gabarrete Coordinador Física General I (FS-100) UNAH

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ˆ El signicado de momento lineal de una partícula y cómo el impulso de la fuerza neta que actúa sobre ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ

una partícula hace que su momento lineal varíe. Las condiciones en las que el momento lineal total de un sistema de partículas es constante (es decir, se conserva). A resolver problemas en los que dos cuerpos chocan entre sí. La importante distinción entre choques elásticos, inelásticos y totalmente inelásticos. La denición del centro de masa de un sistema y qué determina la forma en que se mueve el centro de masa. Cómo describir la rotación de un cuerpo rígido en términos de la coordenada angular, velocidad angular y aceleración angular. Cómo analizar la rotación de un cuerpo rígido cuando la aceleración angular es constante. Cómo relacionar la rotación de un cuerpo rígido con la velocidad y la aceleración lineales de un punto en el cuerpo. El signicado del momento de inercia del cuerpo en torno a un eje y cómo se relaciona con la energía cinética rotacional. Cómo calcular el momento de inercia de varios cuerpos. Qué signica que una fuerza produzca una torca. De qué manera la torca total sobre un cuerpo afecta su movimiento rotacional. Cómo analizar el movimiento de un cuerpo que gira y se mueve como un todo por el espacio. Cuál es el signicado del momento angular de una partícula o de un cuerpo rígido. De qué manera el momento angular de un sistema cambia con el tiempo. Cómo aplicar la cosnservación de momento angular a un sistema. Las condiciones que deben satisfacerse para que un cuerpo o una estructura estén en equilibrio. Cuál es el signicado del centro de gravedad de un cuerpo, y como se relaciona con su estabilidad. Como resolver problemas que implican cuerpos rígidos en equilibrio. El signicado de la densidad de un material y la densidad media de un cuerpo. Qué se entiende por presión en un uido y cómo se mide. Cómo calcular la fuerza de otación que ejerce un uido sobre un cuerpo sumergido en ella. La importancia de un ujo laminar contra un ujo de uido turbulento, y cómo la rapidez del ujo en un tubo depende del tamaño de éste. Cómo utilizar la ecuación de Bernoulli para relacionar la presión y la rapidez de ujo en diferentes puntos en ciertos tipos de uidos.

7 Contenido: Parcial

Primer Parcial

Segundo Parcial

Tercer Parcial

Capítulos

Secciones

CAP01 Física y medición. CAP02 Movimiento en una dimensión. CAP04 Movimiento en dos dimensiones. CAP05 Las leyes del movimiento. CAP06 Movimiento circular. CAP07 Energía de un sistema. CAP08 Conservación de energía. CAP09 Cantidad de movimiento lineal. CAP10 Rotación de un objeto rígido. CAP11 Cantidad de movimiento Angular. CAP12 Equilibrio estático. CAP14 Mecánica de uidos.

1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7, 2.8 4.1, 4.2, 4.3 5.1, 5.2, 5.3, 5.4, 5.5, 5.6, 5.7, 5.8 (4.4, 4.5) 6.1, 6.2 7.1, 7.2, 7.3, 7.4, 7.5, 7.6, 7.7, 7.8, 7.9 8.1, 8.2, 8.3, 8.4 9.1, 9.2, 9.3, 9.4, 9.5 10.1, 10.2, 10.3, 10.4, 10.5, 10.6, 10.7, 10.8, 10.9 11.1, 11.2, 11.3, 11.4 12.1, 12.2, 12.3 14.1, 14.2, 14.3, 14.4, 14.5, 14.6, 14.7

Fís. Carlos Eduardo Gabarrete Coordinador Física General I (FS-100) UNAH

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8 Distribución de secciones: Parcial

En examen

En pruebas

En tareas

En explicación

Primer Parcial

4.2, 4.3, 5.2, 5.4, 5.5, 5.6, 5.7, 5.8

2.5, 2.6, 2.7, 2.8

1.3, 1.4, 2.4

1.1, 1.2, 1.5, 1.6, 2.1, 2.2, 2.3, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 4.1, 5.1, 5.3

Segundo Parcial

7.2, 7.4, 7.5, 7.6, 8.1, 8.2, 8.3, 8.4, 9.1, 9.2, 9.3, 9.4

6.1, 6.2, 8.5

9.5

4.4, 4.5, 7.1, 7.3, 7.7, 7.8

Tercer Parcial

10.6, 10.7, 11.2, 11.3, 11.4, 14.2, 14.4, 14.5, 14.6, 14.7

10.5

10.1, 10.2, 10.3, 10.4, 10.8, 12.1, 12.3, 14.3

10.9, 11.1, 12.2, 14.1,

9 Ejercicios Sugeridos: Parcial

Capítulos

Ejercicios

Primer Parcial

CAP01 Física y Medición. CAP02 Movimiento en Una Dimensión. CAP04 Movimiento en Dos Dimensiones. CAP05 Las Leyes del Movimiento.

Segundo Parcial

CAP06 Movimiento Circular. CAP07 Energía de un Sistema. CAP08 Conservación de la Energía. CAP09 Momentum Lineal y Colisiones.

6, 10, 27, 50, 67 7, 11, 19, 21, 28, 33, 40, 48, 50, 56 13, 15, 18, 21, 22, 25, 29, 60, 68, 76 11, 15, 19, 28, 29, 33, 38, 42, 43, 47, 49, 57, 60, 65, 66 7, 8, 10, 15, 16 5, 6, 14, 15, 26, 33, 34, 41, 59, 60, 63 5, 6, 7, 12, 15, 22, 23, 27, 43, 45 5, 11, 13, 15, 22, 27, 30, 33, 39, 44, 67, 68, 71, 77, 80 11, 13, 25, 27, 29, 32, 40, 43, 45, 50, 53, 54, 55, 73, 77 11, 15, 16, 17, 18, 21, 30, 37, 39, 41 2, 9, 10, 16, 19 7, 8, 15, 17, 22, 26, 29, 36, 42, 43, 49, 53, 55, 60, 71

CAP10 Rotación de un Objeto Rígido. Tercer Parcial

CAP11 Momentum Angular. CAP12 Equilibrio Estático. CAP14 Mecánica de Fluidos.

10 Laboratorios: Laboratorio

Nombre de la Práctica

Valor

Laboratorio 1 Laboratorio 2 Laboratorio 3 Laboratorio 4 Laboratorio 5

Introducción Velocidad Terminal de una gota de Agua Coeciente de Fricción Estático Max. Dinámica Circular (Aplicación Virtual) Principio de Arquímedes Total

4.0 % (90 % Reporte+10 % Prueba) 4.0 % (50 % Reporte+40 % Evaluación+10 % Prueba) 4.0 % (50 % Reporte+40 % Evaluación+10 % Prueba) 4.0 % (90 % Reporte+10 % Prueba) 4.0 % (50 % Reporte+40 % Evaluación+10 % Prueba) 20.0 %

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07-09-2015, III-2015

11 Calendario de Laboratorios: Laboratorio

Nombre de la Práctica

Fecha

Laboratorio 1

Introducción

Laboratorio 2

Velocidad Terminal de una Gota de Agua

Laboratorio 3

Coeciente de Fricción Estático Max.

Laboratorio 4

Dinámica Circular (Aplicación Virtual)

Laboratorio 5

Principio de Arquímedes

14-09-2015 al 18-09-2015 Semana A 21-09-2015 al 25-09-2015 Semana B 28-09-2015 al 02-10-2015 Semana A 12-10-2015 al 16-10-2015 Semana B 19-10-2015 al 23-10-2015 Semana A 26-10-2015 al 30-10-2015 Semana B 02-11-2015 al 06-11-2015 Semana A 09-11-2015 al 13-11-2015 Semana B 16-11-2015 al 20-11-2015 Semana A 23-11-2015 al 27-11-2015 Semana B

Nota: Las secciones del 15-09-2015 se repondrán el día: 21-09-2015. 12 Disposiciones de la Asignatura: Estas disposiciones de la asignatura de Fisica General I (FS-100) pretende explicar y esclarecer los procedimientos y normas que los estudiantes deben seguir en caso de tener algun problema. a) De las evaluaciones: ˆ El estudiante debe presentarse quince minutos antes de la hora indicada de la evaluación en el salón asignado por la coordinación de la asignatura. ˆ El estudiante debe presentar obligatoria mente una identicación con fotografía (licencia, identidad, constancia del departamento de física o carné nuevo de la biblioteca). ˆ No se permite el uso de teléfonos celulares ni dispositivos de transmisión de datos durante la evaluación. ˆ Si durante la evaluación algún estudiante se le encuentra haciendo fraude de cualquier tipo, la evaluación es cancelada y la nota de ésta es cero (0 %).

Este último es sustentado por el Reglamento de los Estudiantes de la UNAH, Capítulo IV, artículo 9, inciso c. ˆ El tiempo de llegada tardía máxima a la evaluación es quince minutos. ˆ El estudiante deberá de leer cuidadosamente el examen al comenzar y tendrá 15 minutos para hacer preguntas de forma al supervisor, pasados los 15 minutos no se podrá contestar ninguna pregunta y cualquier contradicción interna, falta o error en los datos que al alumno le parezca que existe en el examen, deberá ser manifestada por escrito en el propio examen y sustentada en el momento de la revisión. b) De las asistencias a la clase: ˆ Si algún estudiante reporta una inasistencia a clase o a la experiencia mayor al veinticinco por ciento (25 %) perdera el derecho a su evaluación en su asignatura o experiencia educativa. Este último es sustentado por las Normas Académicas de la UNAH, Título IX, Capítulo IV, artículo 237. ˆ Todo docente tiene la obligación de llevar y registrar el control de asistencia de sus estudiantes. Este último es sustentado por las Normas Académicas de la UNAH, Título IX, Capítulo IV, artículo 239. c) De las perdidas de alguna evaluación: ˆ Si algún estudiante pierde alguna evaluación por algún motivo de fuerza mayor éste debe ser informado al docente de la asignatura en los primeros tres días después de la pérdida de evaluación por cualquier medio ocial que el docente haya habilitado para comunicarse, y luego presentar las constancias acreditadas por la universidad para ser revisadas por la jefatura del depto. de Física y la coordinación de la asignatura. Este último es sustentado por las Normas Académicas de la UNAH, Capítulo XII, articulo 178. Fís. Carlos Eduardo Gabarrete Coordinador Física General I (FS-100) UNAH

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d) De las perdidas de algún laboratorio: ˆ Si algún estudiante pierde algún laboratorio por motivo de fuerza mayor (duelo, accidente o enfermedad grave ,que amerite reposo absoluto), de tal forma que no pueda reponerlo durante la semana de la práctica, éste debe de informar por cualquier medio al instructor de la asignatura en los primeros tres días después de la pérdida del mismo, enviando las constancias acreditadas por la universidad para ser revisadas por la coordinación de la asignatura y re-programar su reposición de práctica. En caso de que el estudiante tenga otros motivos y estos le permitan reponer la práctica en la misma semana, se deberá informar el día siguiente de la pérdida de la práctica y solicitará al instructor permiso para entrar a otra sección y realizar la práctica.

Hay que tomar en cuenta que solamente se puede presentar los reportes de laboratorio si ha realizado la práctica. e) De la reposición: ˆ El estudiante de grado tendrá derecho ala reposición de alguna forma de evaluación estipulada en el programa de la experiencia educativa que no pudo realizar y a la reposición de la nota mas baja. Este último es sustentado por las Normas Académicas de la UNAH, Título VIII, Capítulo XII, artículo 178. ˆ Para poder realizar ésta evaluación se debe presentar una boleta de pago por 100.00 Lps del Banco Lase de la universidad. Este último es sustentado por Plan de Arbitrios de la UNAH, Capítulo IV, articulo 11, inciso 43. f) De la calicación nal: ˆ La ponderación de la calicación nal será la que se consensue al inicio del periodo entre los maestros y el coordinador de asignatura. Nadie puede por iniciativa propia agregar puntajes extras por actividades extracurriculares que no sean pertinentes a la asignatura. ˆ Si el estudiante no realiza ninguna de las evaluaciones se enviará un listado a la coordinación de laboratorios en la cuál se cancelará su nota parcial o total de laboratorio, quedando así su calicación nal como cero (0 % - NSP). ˆ Si algún estudiante se presenta a alguna de las evaluaciones esta calicación que obtenga será promediada junto con su nota de laboratorio parcial o total y será su calicación nal. ˆ Si el estudiante presenta algún problema diferente a los antes mencionados y no quiere ser afectado en su calicación nal, éste puede remitirse con su jefe de carrera o departamento al cual pertenece el como alumno (no al departamento o carrera de Física, excepto que sea alumno de la carrera de Física), el cual tiene potestad de cancelarle las clases. Ni el coordinador de carrera de Física ni el jefe de departamento de Física tienen potestad para cancelarle asignaturas a alumnos de otras carreras.

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