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ANGEL ANTONIO ROJAS GARCIA
Tutor Pedagógico
PLAN INTEGRAL DEL CURSO
FÍSICA I
1.
LINEAMIENTOS GENERALES
1.1. Unidad Académica
Instituto de Educación a Distancia
1.2. Programa
Ingeniería de Sistemas
1.3. Campo de Formación
Ciencias Básicas
1.4. Núcleo Problemico
Problema de razonamiento físico y matemático
1.5. Nombre del Curso
Física Mecánica y Laboratorio
1.6. Intensidad
Presencial: 30 Horas
Encuadre Pedagógico 2 horas
Tutorías 18 horas
Asesorías 6 horas
Convocatorias Simulacro 4 horas
No presencial: 88 horas
1.7. Créditos
3
TUTOR: ANGEL ANTONIO ROJAS GARCIA
E-Mail:
agorna@hotmail.com
2. OBJETO DE TRANSFORMACION DEL CURSO
El curso pretende a través de el y sus estrategias pedagógicas, generar en los estudiantes
un cambio de actitud, ante ellos, ante la institución, ante la comunidad y ante la vida misma.
Desarrollando así la capacidad de pensar, crear y de realizar actividades a nivel científico,
también mostrar la modernización de la educación a través del desarrollo de modelos
pedagógicos acordes con las NTIC y la utilización y desarrollo de herramientas
metacognitivas que inducen al estudiante a apropiarse del conocimiento significativo,
haciéndolo responsable de su proceso de aprendizaje de tal manera que puedan funcionar
con efectividad en nuestra compleja sociedad basada en la ciencia y la tecnología.
3. OBJETO DE TRABAJO CURRICULAR
El Curso Física I comprende los fundamentos básicos para abordar el estudio de los
fenómenos que ocurren en la naturaleza todos los días. El Tecnólogo o ingeniero en
sistemas deberá enfrentarse en su vida laboral con diferentes mecanismos y/o dispositivos
en los cuales, además de involucrar componentes computacionales, también tendrán que ver
con sistemas físicos que comprenden las leyes de la física que rigen dichos componentes.
Así, deberá tener capacidad para interactuar con profesionales de la ingeniería en otras
disciplinas (ingenieros electrónicos, eléctricos, mecánicos, industriales, metalúrgicos y
químicos).
Tel: 2683452
agorna@hotmail.com
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Tutor Pedagógico
4. ARTICULACIÓN DEL CURSO PROGRAMÁTICO CON EL NÚCLEO Y CON EL OBJETO
DE TRABAJO CURRICULAR
Dentro de la estructura curricular del Plan de Estudios del Programa Ingeniería de Sistemas
en el IDEAD de la Universidad del Tolima, la Física I juega un papel importante en el sentido
de permitirle al estudiante contar con una serie de herramientas útiles a la hora de resolver
problemas del mundo real. En este sentido, el curso como tal debe tener un contenido que
oriente y guíe al estudiante hacia la adquisición de una sólida base de conocimiento que le
permita un buen desempeño en el sector laboral a la hora de enfrentar problemas en los
cuales deba emplear la Física I para su solución.
5. OBJETIVO CENTRAL DEL CURSO
Brindar al estudiante las herramientas necesarias para el análisis de sistemas físicos en la
Mecánica clásica, de tal forma que pueda interpretar, argumentar y proponer soluciones a
problemas en la vida real de tal manera que involucre sus conocimientos no solamente en el
campo de los sistemas, sino en otras disciplinas de la ingeniería.
6. OBJETIVOS DE TRABAJO
Como objetivos esenciales de trabajo se pueden plantear los siguientes:

Definir claramente la Física y su relación con otros campos del conocimiento y reconocer
la importancia de ella en el desarrollo del pensamiento humano

Identificar las magnitudes fundamentales dentro de la física y realizar conversiones a
través de problemas.

Desarrollar operaciones vectoriales grafica y analíticamente y aplicarlas en el desarrollo
de problemas.

Conceptualizar rapidez, velocidad y aceleración y describir analizar y aplicar las
relaciones entre dichas variables con el fin de brindar herramientas al estudiante para la
solución de problemas con las diferentes clases de movimiento en una, dos y tres
dimensiones.

Reconocer y aplicar las leyes de Newton, describiendo el movimiento de los cuerpos y la
interacción entre ellos, haciendo un especial énfasis en los diagramas del cuerpo libre en
el plano horizontal y en el plano inclinado.
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
Adquirir y relacionar los conceptos de trabajo, potencia y energía y comprender el
principio de conservación, para poder aplicar dichos conceptos
en la solución de
problemas

Identificar
las variables que determinan la cantidad de movimiento y comprender el
principio de su conservación.
7. PRESENTACION Y SUSTENTACION DEL MATERIAL PEDAGOGICO
El Curso de Física I se estudia basado en el texto: GIANCOLI, Douglas C. Física, principios
con aplicaciones. 4 ed. Prentice Hall, 1997.
Abarca desde el Capítulo 1 hasta el Capítulo 7. Este texto es muy bueno desde el punto de
vista pedagógico y de contenido, de tal forma que facilita el estudio del curso a estudiantes
con poco tiempo como los que estudian a distancia. Fue seleccionado como texto guía,
ya que facilita al estudiante un autoaprendizaje, debido a que contiene los te mas
que hacen parte de la programación temática, presenta una amplia gama de
aplicaciones sencillas e ilustradas en diferentes campos del conocimiento, así
como en la vida cotidiana y expresadas mediante procesos explicativos de fácil
entendimiento para el alumno y que hace ver en él la importancia de la física.
El trato que el texto le da a los diferentes temas es serio, con profundidad y mostrando
siempre ejemplos claros y reales, con la aplicación del concepto inmediatamente tratado. Al
final de cada capítulo, se tienen sesiones de preguntas teóricas y problemas prácticos; éstos
se clasifican de acuerdo con su grado de dificultad en su solución en tipos I, II y III. Los
problemas tipo I son de fácil y rápida solución, solamente para ver si el estudiante cuenta con
las bases mínimas para resolver problemas. El tipo II, incrementa un poco la dificultad de
solución, y el estudiante además de conceptos claros requiere de cierta habilidad mental
para su solución. Los problemas de tipo III son los difíciles de resolver y en muchas
ocasiones involucran conocimientos más complejos en matemática (álgebra, trigonometría y
cálculo). El texto es muy pedagógico y los temas son expuestos con tal claridad que
estudiantes con poco tiempo pueden analizar y estudiar los temas con menor esfuerzo,
especialmente cuando todos sabemos lo importante que es para el estudiante a distancia
saber administrar su tiempo en forma más racional.
8. METODOLOGÍA
El desarrollo del curso de física mecánica en Educación a Distancia aborda la reflexión en
torno a los problemas y conocimientos incluidos en cada uno de los núcleos problémicos,
teniendo como base las lecturas básicas, de referencia y los materiales de apoyo. Para
garantizar el trabajo independiente de los participantes se hará uso de la caja de
herramientas la cual debe ser socializada a través de talleres de desarrollo personal en los
cuales se parte de técnicas que posibilitan la reflexión y el encuentro de sentidos a la
cotidianidad personal, profesional y cultural. Los anteriores desarrollos y demás procesos
que contribuyen al fortalecimiento de la autonomía se evidenciarán en el desarrollo del
portafolio, herramienta en la cual los participantes presentarán alternativas para acceder a
diversos contextos de aprendizaje los cuales fortalecerán los principios de autoformación y
la organización de comunidades de aprendizaje permanente, acciones fundamentales en el
desarrollo humano.
Es importante precisar que el desarrollo del curso de física mecánica en Educación a Distancia,
además de fundamentarse en principios, vincula elementos que se requieren para el desarrollo de
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Los procesos de autoformación, tales como el aprender a aprender y el uso de la herramienta del
portafolio de la enseñanza y el del aprendizaje. El portafolio de aprendizaje es el que evidencia los
Logros alcanzados durante el desarrollo del curso, el portafolio no es solamente el resumen del
trabajo académico por cuanto debe trascender y hacer explícito los procesos de aprendizaje personal,
descubrir procesos metacognitivos individuales y grupales, presentar juicios de evaluación acerca del
desempeño integral, valorar el logro de objetivos y el desarrollo de competencias y establecer metas
futuras de desarrollo personal y profesional.
9. PRESENTACIÓN Y SUSTENTACIÓN DE LAS UNIDADES INTEGRALES DEL CURSO
El Curso de Física I tiene una estructura acorde con los objetivos a lograr y se ha dividido en
6 unidades que a continuación se describirán.
UNIDAD I. LA FISICA Y SUS MAGNITUDES
Descripción y análisis de la unidad
Esta Unidad o Capítulo brinda la definición de Física, su importancia y su interacción con
otras disciplinas o campos del conocimiento, sus magnitudes y representaciones. En general
abarca:
-
Acerca de la ciencia
-
Física y su relación con otros campos
-
Unidades de medición y sistemas de medida (Sistema Internacional SI)
-
Operaciones con vectores y su descomposición.
Preguntas generadoras
-
¿Por qué decimos que la física es la ciencia más fundamental?
-
¿Por qué tenemos la responsabilidad de entender, aunque sea a un nivel básico, las
reglas de la naturaleza?
-
¿Por qué es importante contar con un patrón internacional de medidas?
-
De una razón poderosa del por qué el SI (Sistema Internacional) es el más usado en el
mundo.
-
¿En que difiere un vector de un escalar?
-
¿Pueden sumarse dos vectores de magnitud diferente y dar como resultado un vector
cero? ¿Y tres vectores desiguales? ¿Bajo qué condiciones
Actividades de integración
Se realiza en dos espacios y momentos: en las sesiones presénciales entre estudiantes y
tutor, a través de plenarias; en las actividades no presénciales
cada CIPAS.
Actividades no presénciales:
Tel: 2683452
agorna@hotmail.com
entre los integrantes de
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Tutor Pedagógico
-
Discutir el concepto de física y su interrelación con otras ciencias.
-
Realizar problemas sobre conversión de unidades entre los diferentes sistemas.
-
Realizar operaciones con vectores y representarlas gráficamente.
-
Elaborar portafolio: Sobre su aporte individual en la resolución a las preguntas
generadoras y lecturas básicas.
-
Elaborar Protocolo de CIPAS : Análisis , discusión y conclusiones
de las preguntas
generadoras ,lecturas básicas y trabajos de campo (laboratorios )
Actividades presénciales:
-
Lectura de protocolos
-
Análisis y discusión de comentarios
- Orientaciones sobre dificultades
- Conclusiones
- Entrega de portafolios y protocolos
- Orientación próxima tutoría.
Lecturas básicas
GIANCOLI, Douglas C. Física, principios con aplicaciones. 4 Ed. Prentice Hall, 1997. p. 1-15.
Lecturas Complementarias
SEARS ZEMANSKY, Young. Física universitaria. 9 ed. Adisson Wesley Iberoamericana,
1998. p. 1-5.
HEWITT, Paul G. Física conceptual. 2 Ed. Adisson Wesley Iberoamericana, 1995. p. 2-11,
75-85.
Acreditación de la Unidad
El estudiante reconocerá la importancia de la física y el lugar que ocupa dentro de la ciencia
e identificara las unidades básicas del Sistema Internacional, SI, y sus conversiones entre sí,
también operara grafica y analíticamente con vectores.
UNIDAD Nº 2. CINEMÁTICA
Descripción y análisis de la unidad
Tel: 2683452
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Tutor Pedagógico
Esta Unidad o Capítulo brinda toda la fundamentación para el aprendizaje de la cinemática
en una sola etapa. Introduce los conceptos de rapidez, velocidad y aceleración en una
Dimensión, hasta lograr los tres modelos matemáticos básicos del MUA, que luego son
aplicadas a la caída libre de cuerpos. En general abarca:
-
Concepto de rapidez, velocidad y aceleración
-
Movimiento uniformemente acelerado MUA
-
Caída de cuerpos
-
Análisis gráfico del movimiento rectilíneo
-
Velocidad relativa
-
Movimiento de proyectiles
Preguntas generadoras
-
¿El velocímetro del automóvil mide rapidez, velocidad o ambas?
-
¿Por qué un objeto que se acelera puede conservar una rapidez constante pero no una
velocidad constante?
-
¿Puede ser cero la velocidad de un objeto al mismo instante que su aceleración sea
distinta de cero?
-
¿Se puede llegar a la conclusión de que un automóvil no acelera si su velocímetro indica
siempre 60 Km. /hora?
-
Un objeto que se arroja verticalmente hacia arriba regresará a su lugar original con la
misma velocidad que tenía al inicio, si se desprecia la resistencia del aire. Si esta
resistencia es apreciable, se alterará esta afirmación?
-
¿Cuánto aumentaría
a cada segundo la indicación de la rapidez de un velocímetro
montado sobre una piedra en caída libre?
-
¿En cual punto de su trayectoria un proyectil tiene la rapidez mínima?
-
¿Cuántos movimientos observa?
-
En ausencia de resistencia del aire, ¿Por qué permanece constante la componente
Horizontal de la velocidad de un proyectil y por que cambia la componente vertical?
Actividades de integración
Se realiza en dos espacios y momentos: en las sesiones presénciales entre estudiantes y
tutor, a través de plenarias; en las actividades no presénciales
cada CIPAS.
Actividades no presénciales:
-
Discutir el concepto de rapidez, velocidad y aceleración.
-
Realizar problemas sobre MUA y caída libre de cuerpos.
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agorna@hotmail.com
entre los integrantes de
ANGEL ANTONIO ROJAS GARCIA
Tutor Pedagógico
-
Graficar e interpretar las diferentes clases de movimiento.
-
Resolver problemas de movimiento de proyectiles (movimiento parabólico).
-
Elaborar portafolio: Sobre su aporte individual resolución a las preguntas generadoras y
lecturas básicas.
-
Elaborar Protocolo de CIPAS : Análisis , discusión y conclusiones
de las preguntas
generadoras, lecturas básicas y trabajos de campo (laboratorios )
Actividades presénciales:
-
Lectura de protocolos
- Análisis y discusión de comentarios
- Orientaciones sobre dificultades
- Conclusiones
- Entrega de portafolios y protocolos
- Orientación próxima tutoría.
Lecturas básicas
GIANCOLI, Douglas C. Física, principios con aplicaciones. 4 Ed. Prentice Hall, 1997. p. 1840, 47-67.
Lecturas Complementarias
SEARS ZEMANSKY, Young. Física universitaria. 9 Ed. Adisson Wesley Iberoamericana,
1998. p. 31-47, 61-91.
HEWITT, Paul G. Física conceptual. 2 Ed. Adisson Wesley Iberoamericana. p. 14-30, 86-92.
Acreditación de la Unidad
Al finalizar esta Unidad, el estudiante deberá estar en capacidad de Plantear, entender y
solucionar problemas de cinemática en una dimensión (tanto movimiento rectilíneo, como
caída libre de cuerpos). Debe entender cómo se emplean las tres ecuaciones fundamentales
del Movimiento Uniformemente Acelerado (MUA). También comprenderá el movimiento en
dos y tres dimensiones dándole aplicabilidad en la solución de problemas de tiro parabólico o
movimiento de proyectiles.
UNIDAD III. MOVIMIENTO Y FUERZA: DINÁMICA
Descripción y análisis de la unidad
Tel: 2683452
agorna@hotmail.com
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Esta Unidad o Capítulo brinda toda la conceptualización sobre las tres leyes de Newton y su
aplicación a la solución de problemas de fricción y planos horizontales e inclinados. En
general abarca:
-
Concepto de fuerza
-
Leyes de Newton: Inercia, la masa una medida de la inercia; Fuerza y aceleración; acción
y reacción.
-
Peso, fuerza normal y fuerzas de fricción.
-
Problemas de aplicación de las leyes de newton
Preguntas generadoras
-
Si un elefante te persigue, la enorme masa del animal seria un peligro para ti. Pero si
corres en zigzag, la masa del elefante seria una ventaja para ti ¿por que?
-
Si la aceleración de un cuerpo es cero, no actúan fuerzas sobre él
-
¿Cuál es la causa de la fricción y en que dirección se ejerce esta respecto al movimiento
de un cuerpo que se desliza?
-
¿En la interacción entre un martillo y un clavo ¿se ejerce alguna fuerza sobre el clavo?,
¿sobre el martillo? ¿Cuántas fuerzas intervienen en estas interacciones?
Actividades de integración
Se realiza en dos espacios y momentos: en las sesiones presénciales entre estudiantes y
tutor, a través de plenarias; en las actividades no presénciales
entre los integrantes de
cada CIPAS.
Actividades no presénciales:
-
Discutir y comprender el concepto de fuerza.
-
Describir el movimiento de los cuerpos y la interacción entre ellos.
-
Identificar las diferentes fuerzas existentes.
-
Aplicar las leyes de newton en la solución de problemas.
-
Elaborar portafolio: Sobre su aporte individual resolución a las preguntas generadoras y
lecturas básicas.
-
Elaborar Protocolo de CIPAS: Análisis, discusión y conclusiones
generadoras, lecturas básicas y trabajos de campo (laboratorios).
Actividades presénciales:
- Lectura de protocolos
Tel: 2683452
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de las preguntas
ANGEL ANTONIO ROJAS GARCIA
Tutor Pedagógico
- Análisis y discusión de comentarios
- Orientaciones sobre dificultades
- Conclusiones
- Entrega de portafolios y protocolos
- Orientación próxima tutoría.
Lecturas básicas
GIANCOLI, Douglas C. Física, principios con aplicaciones. 4 ed. Prentice Hall, 1997. p. 74101.
Lecturas recomendadas
SEARS ZEMANSKY, Young. Física universitaria. 9 ed. Adisson Wesley Iberoamericana,
1998. p. 91-109 y 120-149.
HEWITT, Paul G. Física conceptual. 2 Ed. Adisson Wesley Iberoamericana. p. 31-74.
Acreditación de la Unidad
El estudiante al final de esta Unidad debe entender muy bien la relación existente entre
fuerza y movimiento. Debe estar en capacidad de plantear, entender y dar solución a
problemas que involucren las tres leyes de Newton, tanto en planos horizontales como en
planos inclinados.
UNIDAD IV. MOVIMIENTO CIRCULAR, GRAVITACIÓN
Descripción y análisis de las temáticas
Esta Unidad o Capítulo brinda la totalidad de la fundamentación teórica sobre movimiento
circular. En general abarca:
-
Cinemática del movimiento circular uniforme.
-
Dinámica del movimiento circular uniforme.
-
Movimiento circular no uniforme.
-
Ley de la gravitación universal.
-
Leyes de Kepler
Preguntas generadoras
-
Cuando hacemos girar una lata atada a un cordel en una trayectoria circular, ¿en que
dirección se ejerce la fuerza que actúa sobre la lata?
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-
Cual es la relación entre la rapidez lineal y rapidez de rotación.
-
Si la masa de la tierra se duplicase de repente, como cambiaría la fuerza de atracción
entre la luna y la tierra?
-
¿Qué mantiene a un satélite en su órbita alrededor de la tierra?
Actividades de integración
Se realiza en dos espacios y momentos: en las sesiones presénciales entre estudiantes y
tutor, a través de plenarias; en las actividades no presénciales
entre los integrantes de
cada CIPAS.
Actividades no presénciales:
-
Conceptualizar la cinemática y dinámica del movimiento circular
-
Desarrollar problemas de aplicación en movimiento circular
-
Comprender la ley de la gravitación universal e identificar las leyes de kepler
-
Elaborar portafolio: Sobre su aporte individual resolución a las preguntas generadoras y
lecturas básicas.
-
Elaborar Protocolo de CIPAS : Análisis , discusión y conclusiones
de las preguntas
generadoras ,lecturas básicas y trabajos de campo (laboratorios )
Actividades presénciales:
Lectura de protocolos
Análisis y discusión de comentarios
Orientaciones sobre dificultades
Conclusiones
Entrega de portafolios y protocolos
Orientación próxima tutoría.
Lecturas básicas
GIANCOLI, Douglas C. Física, principios con aplicaciones. 4 ed. Prentice Hall, 1997. p. 107131.
Lecturas recomendadas
SEARS ZEMANSKY, Young. Física universitaria. 9 ed. Adisson Wesley Iberoamericana,
1998. p. 76-79,139-144,358-373.
HEWITT, Paul G. Física conceptual. 2 Ed.
178-191.
Tel: 2683452
agorna@hotmail.com
Adisson Wesley Iberoamericana. p. 132-144,
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Tutor Pedagógico
Acreditación de la Unidad
Al finalizar esta Unidad, el estudiante deberá entender, plantear y solucionar problemas que
tienen que ver con la cinemática y dinámica del movimiento circular uniforme. También
comprenderá la ley de gravitación universal y las leyes de Kepler.
UNIDAD V. TRABAJO Y ENERGÍA
Descripción y análisis de la unidad
Esta Unidad brinda toda la conceptualización sobre trabajo y energía. Es de especial interés
la comprensión de las fuerzas conservativas y la ley de conservación de la energía. En
general abarca:
-
Trabajo hecho por una fuerza constante.
-
Trabajo hecho por una fuerza variable.
-
Energía cinética
-
Energía potencial
-
Fuerzas conservativas
-
Ley de la conservación de la energía
-
Conservación de la energía mecánica
-
Conservación de la energía con fuerzas disipativas.
-
Potencia
Preguntas generadoras
-
¿Puede efectuar trabajo alguna vez una fuerza centrípeta?
-
Se requiere trabajo para levantar unas pesas. ¿Cuánto trabajo se requiere para
levantarlas a una altura tres veces mayor?
-
¿Por qué es más fácil subir a una montaña por un camino en zigzag que por un camino
directo hacia la cumbre?
-
¿Puede ser negativa la energía cinética?
-
¿Qué significa que en todo sistema el balance de energía permanece constante?
Actividades de integración
Se realiza en dos espacios y momentos: en las sesiones presénciales entre estudiantes y
tutor, a través de plenarias; en las actividades no presénciales
cada CIPAS.
Actividades no presénciales:
Tel: 2683452
agorna@hotmail.com
entre los integrantes de
ANGEL ANTONIO ROJAS GARCIA
Tutor Pedagógico
-
Conceptualizar sobre el término trabajo.
-
Discutir los conceptos de energía cinética y potencial.
-
Identificar las fuerzas conservativas.
-
Comprender los modelos matemáticos que determinan el trabajo y la energía.
-
Desarrollar problemas aplicando la ley de conservación de la energía.
-
Elaborar portafolio: Sobre su aporte individual resolución a las preguntas generadoras y
lecturas básicas.
-
Elaborar Protocolo de CIPAS: Análisis, discusión y conclusiones
de las preguntas
generadoras, lecturas básicas y trabajos de campo (laboratorios).
Actividades presénciales:
Lectura de protocolos
Análisis y discusión de comentarios
Orientaciones sobre dificultades
Conclusiones
Entrega de portafolios y protocolos
Orientación próxima tutoría.
Lecturas básicas
GIANCOLI, Douglas C. Física, principios con aplicaciones. 4 ed. Prentice Hall, 1997. p. 137160.
Lecturas recomendadas
SEARS ZEMANSKY, Young. Física universitaria. 9 ed. Adisson Wesley Iberoamericana,
1998. p. 164-173, 194-220.
HEWITT, Paul G. Física conceptual. 2 Ed. Adisson Wesley Iberoamericana. P.112-131.
Acreditación de la Unidad
Al final de esta unidad el estudiante debe entender el concepto de trabajo tanto de fuerzas
constantes
como
variables.
Estará
en
la
capacidad
de
desarrollar
problemas
conceptualmente, gráficamente y analíticamente sobre energía cinética y potencial y
comprender el concepto de la ley de conservación de la energía mecánica y su aplicabilidad.
UNIDAD VI. CANTIDAD DE MOVIMIENTO
Descripción y análisis de la unidad
Tel: 2683452
agorna@hotmail.com
ANGEL ANTONIO ROJAS GARCIA
Tutor Pedagógico
Esta Unidad brinda toda la teoría sobre conservación de la cantidad de movimiento y los
diferentes tipos de colisiones. En general abarca:
-
Fuerza e impulso versus cantidad de movimiento
-
Conservación de la cantidad de movimiento
-
Colisiones versus impulso
-
Colisiones elásticas e inelásticas
-
Centro de masa y centro de gravedad
Preguntas generadoras
-
Cuando una persona salta desde un árbol hasta el suelo, qué sucede con la cantidad de
movimiento de la persona al llegar al suelo?
-
¿Por qué al soltar un globo inflado y sin hilo que lo cierre, vuela por todo el recinto?
-
¿Por qué tiende el lector a inclinarse hacia atrás cuando tiene una carga pesada entre
sus brazos?
Actividades de integración
Se realiza en dos espacios y momentos: en las sesiones presénciales entre estudiantes y
tutor, a través de plenarias ; en las actividades no presénciales
entre los integrantes de
cada CIPAS.
Actividades no presénciales:
-
Conceptualizar sobre el impulso, la cantidad de movimiento y la ley que rige su
conservación.
-
Resolver problemas de cantidad de movimiento, colisiones y centro de masa.
-
Elaborar portafolio: Sobre su aporte individual resolución a las preguntas generadoras y
lecturas básicas.
-
Elaborar Protocolo de CIPAS: Análisis, discusión y conclusiones
generadoras, lecturas básicas
Actividades presénciales:
Lectura de protocolos
Análisis y discusión de comentarios
Orientaciones sobre dificultades
Conclusiones
Entrega de portafolios y protocolos
Orientación próxima tutoría.
Tel: 2683452
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y trabajos de campo (laboratorios).
de las preguntas
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Tutor Pedagógico
Lecturas básicas
GIANCOLI, Douglas C. Física, principios con aplicaciones. 4 ed. Prentice Hall, 1997. p. 166186.
Lecturas recomendadas
SEARS ZEMANSKY, Young. Física universitaria. 9 ed. Adisson Wesley Iberoamericana,
1998. p. 227-251.
HEWITT, Paul G. Física conceptual. 2 Ed. Adisson Wesley Iberoamericana. P.96-111, 145159.
Acreditación de la Unidad
Al finalizar esta Unidad, el estudiante deberá entender la relación que existe entre la fuerza,
el impulso y, la cantidad de movimiento. Debe estar en capacidad de plantear, entender y
resolver problemas que involucren conceptos de cantidad de movimiento, colisiones y centro
de masa.
10. ACREDITACIÓN GENERAL DEL CURSO
El estudiante aprobará el curso de Física I si maneja la conceptualización mínima y la sabe
aplicar en la solución de problemas. Esta conceptualización mínima tiene que ver con los
siguientes temas:
 Manejo adecuado de las tres ecuaciones básicas del movimiento uniformemente
acelerado MUA aplicado a problemas de cinemática, caída libre y movimiento de
proyectiles.
 Planteamiento y solución de problemas de de cuerpos en movimiento sobre planos
inclinado incluyendo las fuerzas de fricción.
 Solución de problemas con movimiento circular.
 Planteamiento y solución de problemas que involucren momentun y energía.
TEXTO BASE DEL CURSO Y BILBIOGRAFIA COMPLEMENTARIA
GIANCOLI, Douglas C. FISICA, PRINCIPIOS CON APLICACIONES .Ed. Prentice
Hall.4ª.Edición .1997
SEARS ZEMNASKY, Young. FISICA UNIVERSITARIA .Ed. Adisson Wesley Iberoamerica 9ª
Edición 1998
HEWITT, Paul G. Física conceptual. 2 Ed. Adisson Wesley Iberoamericana
Tel: 2683452
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Tutor Pedagógico
UNIVERSIDAD DEL TOLIMA
INSTITUTO DE EDUCACION A DISTANCIA
ENCUADRE PEDAGOGICO
1. INFORMACION GENERAL
Nombre del Programa: Tecnología en Sistemas
Fecha : 23 de Junio de 2005
Nombre del tutor: ANGEL ANTONIO ROJAS GARCIA
Correo Electrónico: agorna@hotmail.com Curso: Física Mecánica Semestre I
Grupo: Área: básica CREAD:
2. PLANEACION DE ACTIVIDADES METODOLOGICAS FUERA Y DENTRO DEL AULA
TUTORIA N°1
UNIDAD I. LA FISICA Y SUS MAGNITUDES
Descripción y análisis de la unidad
Esta Unidad o Capítulo brinda la definición de Física, su importancia y su interacción con
otras disciplinas o campos del conocimiento, sus magnitudes y representaciones. En general
abarca:
-
Acerca de la ciencia
-
Física y su relación con otros campos
-
Unidades de medición y sistemas de medida (Sistema Internacional SI)
-
Operaciones con vectores y su descomposición.
Preguntas generadoras
-
¿Por qué decimos que la física es la ciencia más fundamental?
-
¿Por qué tenemos la responsabilidad de entender, aunque sea a un nivel básico, las
reglas de la naturaleza?
-
¿Por qué es importante contar con un patrón internacional de medidas?
-
De una razón poderosa del por qué el SI (Sistema Internacional) es el más usado en el
mundo.
-
¿En que difiere un vector de un escalar?
-
¿Pueden sumarse dos vectores de magnitud diferente y dar como resultado un vector
cero? ¿Y tres vectores desiguales? ¿Bajo qué condiciones
Actividades de integración
Tel: 2683452
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Tutor Pedagógico
Se realiza en dos espacios y momentos: en las sesiones presénciales entre estudiantes y
tutor, a través de plenarias; en las actividades no presénciales
entre los integrantes de
cada CIPAS.
Actividades no presénciales:
-
Discutir el concepto de física y su interrelación con otras ciencias.
-
Realizar problemas sobre conversión de unidades entre los diferentes sistemas.
-
Realizar operaciones con vectores y representarlas gráficamente.
-
Elaborar portafolio: Sobre su aporte individual en la resolución a las preguntas
generadoras y lecturas básicas.
-
Elaborar Protocolo de CIPAS : Análisis , discusión y conclusiones
de las preguntas
generadoras ,lecturas básicas y trabajos de campo (laboratorios )
Actividades presénciales:
-
Lectura de protocolos
-
Análisis y discusión de comentarios
- Orientaciones sobre dificultades
- Conclusiones
- Entrega de portafolios y protocolos
- Orientación próxima tutoría.
Lecturas básicas
GIANCOLI, Douglas C. Física, principios con aplicaciones. 4 Ed. Prentice Hall, 1997. p. 1-15.
Lecturas Complementarias
SEARS ZEMANSKY, Young. Física universitaria. 9 ed. Adisson Wesley Iberoamericana,
1998. p. 1-5.
HEWITT, Paul G. Física conceptual. 2 Ed. Adisson Wesley Iberoamericana, 1995. p. 2-11,
75-85.
Acreditación de la Unidad
El estudiante reconocerá la importancia de la física y el lugar que ocupa dentro de la ciencia
e identificara las unidades básicas del Sistema Internacional, SI, y sus conversiones entre sí,
también operara grafica y analíticamente con vectores.
Tel: 2683452
agorna@hotmail.com
ANGEL ANTONIO ROJAS GARCIA
Tutor Pedagógico
TUTORIA NO 2
UNIDAD Nº 2. CINEMÁTICA
Descripción y análisis de la unidad
Esta Unidad o Capítulo brinda toda la fundamentación para el aprendizaje de la cinemática
en una sola etapa. Introduce los conceptos de rapidez, velocidad y aceleración en una
dimensión, hasta lograr los tres modelos matemáticos básicos del MUA, que luego son
aplicadas a la caída libre de cuerpos. En general abarca:
-
Concepto de rapidez, velocidad y aceleración
-
Movimiento uniformemente acelerado MUA
-
Caída de cuerpos
-
Análisis gráfico del movimiento rectilíneo
-
Velocidad relativa
-
Movimiento de proyectiles
Preguntas generadoras
-
¿El velocímetro del automóvil mide rapidez, velocidad o ambas?
-
¿Por qué un objeto que se acelera puede conservar una rapidez constante pero no una
velocidad constante?
-
¿Puede ser cero la velocidad de un objeto al mismo instante que su aceleración sea
distinta de cero?
-
¿Se puede llegar a la conclusión de que un automóvil no acelera si su velocímetro indica
siempre 60 Km. /hora?
-
Un objeto que se arroja verticalmente hacia arriba regresará a su lugar original con la
misma velocidad que tenía al inicio, si se desprecia la resistencia del aire. Si esta
resistencia es apreciable, se alterará esta afirmación?
-
¿Cuánto aumentaría
a cada segundo la indicación de la rapidez de un velocímetro
montado sobre una piedra en caída libre?
-
¿En cual punto de su trayectoria un proyectil tiene la rapidez mínima?
-
¿Cuántos movimientos observa?
-
En ausencia de resistencia del aire, ¿Por qué permanece constante la componente
horizontal de la velocidad de un proyectil y por que cambia la componente vertical?
Actividades de integración
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Tutor Pedagógico
Se realiza en dos espacios y momentos: en las sesiones presénciales entre estudiantes y
tutor, a través de plenarias; en las actividades no presénciales
entre los integrantes de
cada CIPAS.
Actividades no presénciales:
-
Discutir el concepto de rapidez, velocidad y aceleración.
-
Realizar problemas sobre MUA y caída libre de cuerpos.
-
Graficar e interpretar las diferentes clases de movimiento.
-
Resolver problemas de movimiento de proyectiles (movimiento parabólico).
-
Elaborar portafolio: Sobre su aporte individual resolución a las preguntas generadoras y
lecturas básicas.
-
Elaborar Protocolo de CIPAS : Análisis , discusión y conclusiones
de las preguntas
generadoras, lecturas básicas y trabajos de campo (laboratorios )
Actividades presénciales:
-
Lectura de protocolos
- Análisis y discusión de comentarios
- Orientaciones sobre dificultades
- Conclusiones
- Entrega de portafolios y protocolos
- Orientación próxima tutoría.
Lecturas básicas
GIANCOLI, Douglas C. Física, principios con aplicaciones. 4 Ed. Prentice Hall, 1997. p. 1840, 47-67.
Lecturas Complementarias
SEARS ZEMANSKY, Young. Física universitaria. 9 Ed. Adisson Wesley Iberoamericana,
1998. p. 31-47, 61-91.
HEWITT, Paul G. Física conceptual. 2 Ed. Adisson Wesley Iberoamericana. p. 14-30, 86-92.
Acreditación de la Unidad
Al finalizar esta Unidad, el estudiante deberá estar en capacidad de Plantear, entender y
solucionar problemas de cinemática en una dimensión (tanto movimiento rectilíneo, como
caída libre de cuerpos). Debe entender cómo se emplean las tres ecuaciones fundamentales
del Movimiento Uniformemente Acelerado (MUA). También comprenderá el movimiento en
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dos y tres dimensiones dándole aplicabilidad en la solución de problemas de tiro parabólico o
movimiento de proyectiles.
TUTORIA NO 3
UNIDAD III. MOVIMIENTO Y FUERZA: DINÁMICA
Descripción y análisis de la unidad
Esta Unidad o Capítulo brinda toda la conceptualización sobre las tres leyes de Newton y su
aplicación a la solución de problemas de fricción y planos horizontales e inclinados. En
general abarca:
-
Concepto de fuerza
-
Leyes de Newton: Inercia, la masa una medida de la inercia; Fuerza y aceleración; acción
y reacción.
-
Peso, fuerza normal y fuerzas de fricción.
-
Problemas de aplicación de las leyes de newton
Preguntas generadoras
-
Si un elefante te persigue, la enorme masa del animal seria un peligro para ti. Pero si
corres en zigzag, la masa del elefante seria una ventaja para ti ¿por que?
-
Si la aceleración de un cuerpo es cero, no actúan fuerzas sobre él
-
¿Cuál es la causa de la fricción y en que dirección se ejerce esta respecto al movimiento
de un cuerpo que se desliza?
-
¿En la interacción entre un martillo y un clavo ¿se ejerce alguna fuerza sobre el clavo?,
¿sobre el martillo? ¿Cuántas fuerzas intervienen en estas interacciones?
Actividades de integración
Se realiza en dos espacios y momentos: en las sesiones presénciales entre estudiantes y
tutor, a través de plenarias; en las actividades no presénciales
entre los integrantes de
cada CIPAS.
Actividades no presénciales:
-
Discutir y comprender el concepto de fuerza.
-
Describir el movimiento de los cuerpos y la interacción entre ellos.
-
Identificar las diferentes fuerzas existentes.
-
Aplicar las leyes de newton en la solución de problemas.
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Tutor Pedagógico
-
Elaborar portafolio: Sobre su aporte individual resolución a las preguntas generadoras y
lecturas básicas.
-
Elaborar Protocolo de CIPAS: Análisis, discusión y conclusiones
de las preguntas
generadoras, lecturas básicas y trabajos de campo (laboratorios).
Actividades presénciales:
- Lectura de protocolos
- Análisis y discusión de comentarios
- Orientaciones sobre dificultades
- Conclusiones
- Entrega de portafolios y protocolos
- Orientación próxima tutoría.
Lecturas básicas
GIANCOLI, Douglas C. Física, principios con aplicaciones. 4 ed. Prentice Hall, 1997. p. 74101.
Lecturas recomendadas
SEARS ZEMANSKY, Young. Física universitaria. 9 ed. Adisson Wesley Iberoamericana,
1998. p. 91-109 y 120-149.
HEWITT, Paul G. Física conceptual. 2 Ed. Adisson Wesley Iberoamericana. p. 31-74.
Acreditación de la Unidad
El estudiante al final de esta Unidad debe entender muy bien la relación existente entre
fuerza y movimiento. Debe estar en capacidad de plantear, entender y dar solución a
problemas que involucren las tres leyes de Newton, tanto en planos horizontales como en
planos inclinados.
UNIDAD IV. MOVIMIENTO CIRCULAR, GRAVITACIÓN
Descripción y análisis de la unidad
Esta Unidad o Capítulo brinda la totalidad de la fundamentación teórica sobre movimiento
circular. En general abarca:
-
Cinemática del movimiento circular uniforme.
-
Dinámica del movimiento circular uniforme.
-
Movimiento circular no uniforme.
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-
Ley de la gravitación universal.
-
Leyes de Kepler
Preguntas generadoras
-
Cuando hacemos girar una lata atada a un cordel en una trayectoria circular, ¿en que
dirección se ejerce la fuerza que actúa sobre la lata?
-
Cual es la relación entre la rapidez lineal y rapidez de rotación.
-
Si la masa de la tierra se duplicase de repente, como cambiaría la fuerza de atracción
entre la luna y la tierra?
-
¿Qué mantiene a un satélite en su órbita alrededor de la tierra?
Actividades de integración
Se realiza en dos espacios y momentos: en las sesiones presénciales entre estudiantes y
tutor, a través de plenarias; en las actividades no presénciales
entre los integrantes de
cada CIPAS.
Actividades no presénciales:
-
Conceptualizar la cinemática y dinámica del movimiento circular
-
Desarrollar problemas de aplicación en movimiento circular
-
Comprender la ley de la gravitación universal e identificar las leyes de kepler
-
Elaborar portafolio: Sobre su aporte individual resolución a las preguntas generadoras y
lecturas básicas.
-
Elaborar Protocolo de CIPAS : Análisis , discusión y conclusiones
de las preguntas
generadoras ,lecturas básicas y trabajos de campo (laboratorios )
Actividades presénciales:
Lectura de protocolos
Análisis y discusión de comentarios
Orientaciones sobre dificultades
Conclusiones
Entrega de portafolios y protocolos
Orientación próxima tutoría.
Lecturas básicas
GIANCOLI, Douglas C. Física, principios con aplicaciones. 4 ed. Prentice Hall, 1997. p. 107131.
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Lecturas recomendadas
SEARS ZEMANSKY, Young. Física universitaria. 9 ed. Adisson Wesley Iberoamericana,
1998. p. 76-79,139-144,358-373.
HEWITT, Paul G. Física conceptual. 2 Ed.
Adisson Wesley Iberoamericana. p. 132-144,
178-191.
Acreditación de la Unidad
Al finalizar esta Unidad, el estudiante deberá entender, plantear y solucionar problemas que
tienen que ver con la cinemática y dinámica del movimiento circular uniforme. También
comprenderá la ley de gravitación universal y las leyes de Kepler.
TUTORIA NO 4
UNIDAD V. TRABAJO Y ENERGÍA
Descripción y análisis de la unidad
Esta Unidad brinda toda la conceptualización sobre trabajo y energía. Es de especial interés
la comprensión de las fuerzas conservativas y la ley de conservación de la energía. En
general abarca:
-
Trabajo hecho por una fuerza constante.
-
Trabajo hecho por una fuerza variable.
-
Energía cinética
-
Energía potencial
-
Fuerzas conservativas
-
Ley de la conservación de la energía
-
Conservación de la energía mecánica
-
Conservación de la energía con fuerzas disipativas.
-
Potencia
Preguntas generadoras
-
¿Puede efectuar trabajo alguna vez una fuerza centrípeta?
-
Se requiere trabajo para levantar unas pesas. ¿Cuánto trabajo se requiere para
levantarlas a una altura tres veces mayor?
-
¿Por qué es más fácil subir a una montaña por un camino en zigzag que por un camino
directo hacia la cumbre?
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-
¿Puede ser negativa la energía cinética?
-
¿Qué significa que en todo sistema el balance de energía permanece constante?
Actividades de integración
Se realiza en dos espacios y momentos: en las sesiones presénciales entre estudiantes y
tutor, a través de plenarias; en las actividades no presénciales
entre los integrantes de
cada CIPAS.
Actividades no presénciales:
-
Conceptualizar sobre el término trabajo.
-
Discutir los conceptos de energía cinética y potencial.
-
Identificar las fuerzas conservativas.
-
Comprender los modelos matemáticos que determinan el trabajo y la energía.
-
Desarrollar problemas aplicando la ley de conservación de la energía.
-
Elaborar portafolio: Sobre su aporte individual resolución a las preguntas generadoras y
lecturas básicas.
-
Elaborar Protocolo de CIPAS: Análisis, discusión y conclusiones
de las preguntas
generadoras, lecturas básicas y trabajos de campo (laboratorios).
Actividades presénciales:
Lectura de protocolos
Análisis y discusión de comentarios
Orientaciones sobre dificultades
Conclusiones
Entrega de portafolios y protocolos
Orientación próxima tutoría.
Lecturas básicas
GIANCOLI, Douglas C. Física, principios con aplicaciones. 4 ed. Prentice Hall, 1997. p. 137160.
Lecturas recomendadas
SEARS ZEMANSKY, Young. Física universitaria. 9 ed. Adisson Wesley Iberoamericana,
1998. p. 164-173, 194-220.
HEWITT, Paul G. Física conceptual. 2 Ed. Adisson Wesley Iberoamericana. p.112-131.
Acreditación de la Unidad
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Tutor Pedagógico
Al final de esta unidad el estudiante debe entender el concepto de trabajo tanto de fuerzas
constantes
como
variables.
Estará
en
la
capacidad
de
desarrollar
problemas
conceptualmente, gráficamente y analíticamente sobre energía cinética y potencial y
comprender el concepto de la ley de conservación de la energía mecánica y su aplicabilidad.
UNIDAD VI. CANTIDAD DE MOVIMIENTO
Descripción y análisis de la unidad
Esta Unidad o Capítulo brinda toda la teoría sobre conservación de la cantidad de
movimiento y los diferentes tipos de colisiones. En general abarca:
-
Fuerza versus cantidad de movimiento
-
Conservación de la cantidad de movimiento
-
Colisiones versus impulso
-
Colisiones elásticas e inelásticas
-
Centro de masa
Preguntas generadoras
-
Cuando una persona salta desde un árbol hasta el suelo, qué sucede con la cantidad de
movimiento de la persona al llegar al suelo?
-
¿Por qué al soltar un globo inflado y sin hilo que lo cierre, vuela por todo el recinto?
-
¿Por qué tiende el lector a inclinarse hacia atrás cuando tiene una carga pesada entre
sus brazos?
Actividades de integración
Se realiza en dos espacios y momentos : en las sesiones presénciales entre estudiantes y
tutor ,a través de plenarias ; en las actividades no presénciales
entre los integrantes de
cada CIPAS.
Actividades no presénciales:
-
Conceptualizar sobre la cantidad de movimiento.
-
Resolver problemas de cantidad de movimiento, colisiones y centro de masa.
-
Elaborar portafolio: Sobre su aporte individual resolución a las preguntas generadoras y
lecturas básicas.
-
Elaborar Protocolo de CIPAS : Análisis , discusión y conclusiones
generadoras ,lecturas básicas
Tel: 2683452
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y trabajos de campo (laboratorios ).
de las preguntas
ANGEL ANTONIO ROJAS GARCIA
Tutor Pedagógico
Actividades presénciales:
Lectura de protocolos
Análisis y discusión de comentarios
Orientaciones sobre dificultades
Conclusiones
Entrega de portafolios y protocolos
Orientación próxima tutoría.
Lecturas básicas
GIANCOLI, Douglas C. Física, principios con aplicaciones. 4 ed. Prentice Hall, 1997. p. 166186.
Lecturas recomendadas
SEARS ZEMANSKY, Young. Física universitaria. 6 ed. Adisson Wesley Iberoamericana,
1988. p. 166-184.
Acreditación de la Unidad
Al finalizar esta Unidad, el estudiante deberá entender la relación que existe entre la fuerza y
la cantidad de movimiento. Debe estar en capacidad de plantear, entender y resolver
problemas que involucren conceptos de cantidad de movimiento, colisiones y centro de
masa.
10. ACREDITACIÓN GENERAL DEL CURSO
El estudiante aprobará el curso de Física I si maneja la conceptualización mínima y la sabe
aplicar en la solución de problemas. Esta conceptualización mínima tiene que ver con los
siguientes temas:
 Manejo adecuado de las tres ecuaciones básicas del movimiento uniformemente
acelerado MUA aplicado a problemas de cinemática, caída libre y movimiento de
proyectiles.
 Planteamiento y solución de problemas de plano inclinado incluyendo fuerzas de fricción.
 Solución de problemas con movimiento circular.
 Planteamiento y solución de problemas que involucren la ley de conservación de la
energía mecánica. Para un 60%
 40% convocatoria evaluación escrita
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INGENIERIA DE SISTEMAS
RELACION INTEGRANTES POR CIPAS TUTORIAS
CURSO: FISICA I
CIPAS
INTEGRANTES
RESPONSABILIDAD
MODIFICACIONES PROPUESTAS:
TUTOR:
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REPRESENTANTE ESTUDIANTIL