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Facultad de Ingeniería Naval y Ciencias del Mar SÍLABO 1. GENERALIDADES 1.1. Denominación de Asignatura 1.2. Código 1.3. Fecha de Aprobación 1.4. Aplicado en el Periodo 1.5. Versión 1.6. Autor 1.7. Régimen de Estudio 1.8. Obligatorio/Electivo 1.9. Área Académica/Escuela 1.10. Ciclo 1.11. Créditos 1.12. Total de horas semanales 1.13. Horas de Teoría 1.14. Horas de Práctica 1.15. Tipo de Evaluación 1.16. Pre-requisitos : : : : : : : : : : : : : : : : Física General F100 22/07/2010 2010-II 3.5 FINyCM Regular Obligatorio (O) Ciencias Básicas I 4 06 02 04 H Ninguno 2. SUMILLA En esta asignatura se hace una revisión de todos los conceptos, leyes y principios de la Física a nivel básico. Se tocan los temas de Mecánica, Hidrostática, Termodinámica, Electricidad, Magnetismo, Oscilaciones, y Ondas. 3. OBJETIVOS 3.1. OBJETIVOS GENERALES Proporcionar al estudiante una base sólida de los conceptos y leyes fundamentales de la Física. Desarrollar habilidades y destrezas en la solución de problemas de los temas que se abordan en el curso. 3.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS Al finalizar el curso el estudiante, deberá estar en condiciones de formular los conceptos y las leyes fundamentales de la Física General y resolver problemas de nivel básico. 1 PSC-ACAD-003 Física General 4. LA METODOLOGÍA DE ENSEÑANZA Clases magistrales, seminarios de resolución ejercicios, tareas y trabajo en equipo. 5. EVALUACIÓN DE APRENDIZAJE: TIPO H Asignaturas teórico – practico de aula y/o laboratorio El Promedio final de la Asignatura será: PF EP 2 EF 1.5Pa 0.5Pb 5 Donde: EP = Examen Parcial EF = Examen Final Pa = Promedio de Notas de Laboratorio. Se considera las 07 (siete) notas más altas. Pb = Promedio de notas de prácticas de aula. Se consideran las 03(tres) más altas. Entonces, el promedio de Prácticas de Laboratorio será: 7 Pa Pi i 1 7 Entonces, el promedio de Prácticas Calificadas será: 3 Pb Pb i 1 3 2 PSC-ACAD-003 Física General 6. UNIDADES Y CONTENIDOS TEMÁTICOS POR SESIÓN 6.1. SEM. HRS. 01 02 02 02 03 02 04 02 PROGRAMA SEMANAL (CLASES) REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA TEMAS Física y medición. Magnitudes físicas. Sistemas de unidades. Ecuaciones dimensionales. Cantidades escalares y vectoriales. Métodos geométricos de adición y sustracción de vectores. Método coordenadas para la adición y sustracción de vectores. Ejercicios. Cinemática de una partícula. Movimiento unidimensional. Sistema de referencia. Posición y desplazamiento de una partícula en una recta. Velocidad media y velocidad instantánea. Movimiento rectilíneo uniforme (MRU). Gráficas de la velocidad y de la posición versus el tiempo en el MRU. Ejercicios. Aceleración media y aceleración instantánea. Movimiento rectilíneo uniformemente variado (MRUV). Gráficas de la aceleración, velocidad y posición versus el tiempo en el MRUV. Movimiento de caída libre en el campo gravitatorio. Ejercicios. Cinemática de una partícula. Movimiento bidimensional. Posición, desplazamiento, velocidad y aceleración de una partícula que se mueve en el plano. Movimiento de proyectiles. Movimiento circular. Velocidad angular. Movimiento circular uniforme (MCU). Período y frecuencia. Ejercicios. 7.1-7.2 7.1-7.2 7.1-7.2 7.1-7.2 PRIMERA PRÁCTICA CALIFICADA 05 02 06 02 07 02 Relación entre la velocidad angular y la velocidad tangencial. Movimiento circular uniformemente variado (MCUV) Aceleración centrípeta y aceleración tangencial. Ejercicios. Estática. Concepto de fuerza. Unidades. Primera Ley de Newton. Concepto de masa. Tercera ley de Newton. Primer principio de equilibrio (Fuerzas concurrentes sobre una partícula). Segundo principio de equilibrio (Fuerzas no concurrentes sobre un cuerpo rígido). Dinámica. Segunda ley de Newton. Concepto de Peso. Fuerzas de 3 7.1-7.2 7.1-7.2 7.1-7.2 PSC-ACAD-003 Física General rozamiento por deslizamiento. Aplicaciones de la Segunda ley de Newton. Fuerza centrípeta y fuerza tangencial. Ley de gravitación universal. Leyes de Kepler. Ejercicios. SEGUNDA PRÁCTICA CALIFICADA 08 02 09 02 10 02 11 02 12 02 13 02 14 02 Trabajo y energía. Trabajo efectuado por fuerzas constantes. Potencia de una fuerza. Ley de Hooke. Trabajo realizado por fuerzas elásticas. Energía cinética y energía potencial. Leyes de la transformación y conservación de la energía. Oscilaciones mecánicas. Ejercicios. Cantidad de movimiento e impulso. Principio de conservación del momento lineal. Choques elásticos e inelásticos en una dimensión. Ejercicios. EXAMEN PARCIAL Fluidos. Definición de un fluido. Definición de densidad. Definición de presión. Ley de variación de la presión en un líquido. Principio de Pascal. Principio de Arquímedes y fuerza de flotación. Ejercicios. Calor y temperatura. Definiciones de calor y temperatura. Ley cero de la Termodinámica. Termómetros. Escalas de temperatura. Equivalente mecánico del calor. Capacidad calorífica de un cuerpo. Calor específico de una sustancia. Cambios de estado. Ejercicios. Termodinámica Sistema termodinámico. Parámetros de un sistema termodinámico. Ecuación de estado de un gas ideal. Energía interna. Procesos termodinámicos. Trabajo efectuado por una gas Ideal. Primera ley de la termodinámica. Máquinas térmicas. Rendimiento. Máquina de Carnot. Segunda ley de la Termodinámica. Entropía. Ejercicios. Electrostática Carga eléctrica y teoría atómica de la materia. Ley de Coulomb. Principio de superposición de las fuerzas electrostáticas. Campo eléctrico. Líneas de fuerza. Campo eléctrico generado por una carga puntual. Principio de superposición del campo eléctrico. Ejercicios. 7.1-7.2 7.1-7.2 7.1-7.2 7.1-7.4 7.1-7.4 7.1-7.3 TERCERA PRÁCTICA CALIFICADA 15 02 Potencial electrostático. Potencialidad del campo eléctrico. Diferencia de potenciales entre dos puntos en un campo eléctrico. 4 7.1-7.3 PSC-ACAD-003 Física General 16 02 Potencial del campo generado por cargas eléctricas puntuales. Superficies equipotenciales. Condensadores. Capacitancia de un condensador. Asociación de condensadores en serie y en paralelo. Energía almacenada en un condensador. Ejercicios. Corriente eléctrica Definición de la corriente eléctrica. Resistencia eléctrica. Ley de Ohm. Asociación de resistencias en serie y en paralelo. Fuerza electromotriz. Potencia eléctrica. Ley de Joule. Circuitos de corriente continua y leyes de Kirchhoff. Ejercicios. 7.1-7.3 CUARTA PRÁCTICA CALIFICADA 17 02 18 02 19 20 02 02 Magnetismo Definición del campo magnético. Fuerza magnética sobre una carga eléctrica en movimiento. Ley de Biot- Savart. Campo magnético generado por corrientes eléctricas. Campo magnético en un solenoide ideal. Fuerza magnética entre corrientes. Ejercicios. Inducción electromagnética Concepto de flujo magnético. Ley de inducción de Faraday. Ley de Lenz. Generador de corriente alterna. El transformador. Oscilaciones electromagnéticas. Ondas electromagnéticas. Ejercicios. EXAMEN FINAL EXAMEN SUSTITUTORIO 6.2. SEM. HRS. 7.1-7.3 7.1-7.3 PROGRAMA SEMANAL (PRÁCTICA/LABORATORIO) TEMAS REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA LABORATORIO Nª 01 Grafica Funciones 01 02 02 02 03 02 04 02 Practica Calificada Nº 01 05 02 LABORATORIO Nª 02 Ajuste Curvas 06 02 07 02 LABORATORIO Nª 03 Medicion. Calculo Errores 08 02 09 02 Practica Calificada Nº 02 10 03 EXAMEN PARCIAL 5 PSC-ACAD-003 Física General 11 02 12 13 14 15 02 02 02 02 16 02 17 02 18 02 Practica Calificada Nº 04 19 02 EXAMEN FINAL 20 02 EXAMEN SUSTITUTORIO LABORATORIO Nª 04 MRU/MRUV Practica Calificada Nº 03 LABORATORIO Nª 05 Movimiento Compuesto 7. BIBLIOGRAFÍA 1. Enciso Pizarro Juan. Física. McGraw Hill. Interamericana de España, 2003. 2. Alonso y Finn, Vol.1. Física. Fondo Educativo Interamericano, 1976. 3. Fraile Mora Jesús. Electromagnetismo y circuitos eléctricos. McGraw Hill. 2005. 4. Sidrach de Cardona Ortin Mariano. Nociones fundamentales de termodinámica. Grupo Anaya 2005. 8. REQUERIMIENTO DE EQUIPOS Para el desarrollo del curso se utilizara equipos audiovisuales tanto en la teoría como en la práctica. Equipos de laboratorio. 6 PSC-ACAD-003