fisica i a la ingenieria - Escuela de Oficiales de la FAP

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ESCUELA DE OFICIALES DE LA
FUERZA AEREA DEL PERU
SILABO
FISICA I
I.
DATOS GENERALES:
1.1. Nivel de Estudios
1.2. Orientación
1.3 Año
1.4. Créditos
1.5. Pre requisito
1.6 Total horas
1.7. Horas de Clase Semanal
1.7.1 Teoría
1.7.2 Práctica
1.8. Semestre Acadêmico
1.9. Docentes
I.
CODÍGO: 15990318
: Pre Grado
: A la Ingeniería
: Aspirantes: D-E-F
: 05
: Ninguno
: 85 horas
: 5 horas
: 3 horas
: 2 horas
: 2014-II
: Bach. Ramos Valentin Ermilio Miguel
SUMILLA
La asignatura de Física I corresponde al área de Ciencias Básicas. Es de naturaleza
teórico-práctica y tiene carácter obligatorio. Tiene como propósito desarrollar en el
discente su capacidad de observación y razonamiento científico relacionado con la
Física. La asignatura comprende los siguientes temas: Magnitudes Físicas; Estática;
Cinemática; Dinámica; Trabajo; Energía y Gravitación. Al finalizar esta asignatura, el
discente estará en capacidad de interrelacionar e innovar, mediante el desarrollo de
técnicas y métodos de investigación informativa concernientes al ámbito de la Física
General.
II.
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
III.
COMPETENCIAS DEL PERFIL DE EGRESO EOFAP.
Competencia genérica
Capacidad de análisis y síntesis
Razonamiento critico
Capacidad para resolver problemas
Capacidad para innovar y utilizar tecnología
Trabajo en equipo
Capacidad de crítica y autocrítica
Capacidad de aprendizaje autónomo
COMPETENCIA GENERAL DE LA ASIGNATURA
Tipo
Instrumental
Instrumental
Instrumental
Instrumental
Interpersonal
Interpersonal
Sistémica
Desarrolla habilidades cognitivas, procedimentales y actitudinales, respecto a las leyes
básicas de la Física, mediante una gama de aplicaciones interesantes al mundo real.
IV.
VALORES
Integridad personal
Vocación de servicio
Excelencia profesional
V.
CAPACIDADES
UNIDADES
CAPACIDADES
UNIDAD I: Mediciones y Sistema de Identifica y emplea el sistema de unidades y las
Unidades. Análisis dimensional y vectores. propiedades de vectores aplicados en las
ciencias y la tecnología.
UNIDAD II: Estática. Primera condición de Conoce las propiedades de la estática y las
equilibrio. Momento de una fuerza. máquinas simples aplicados a situaciones de la
Segunda condición de equilibrio y vida diaria.
Máquinas simples.
UNIDAD III: Cinemática. MRU y MRUV. Reconoce y emplea las propiedades de la
Caída libre. Movimiento de proyectiles. cinemática. Analiza y aplica la caída libre de los
MCU y MCUV.
objetos. Define y diferencia el movimiento
circular.
UNIDAD IV: Dinámica. Leyes de Newton. Conoce las propiedades de la dinámica y
Cantidad de movimiento y Dinámica de cantidad de movimiento aplicados a las ciencias
rotación.
y la tecnología.
UNIDAD V: Trabajo. Potencia y Energía.
Conservación de la energía mecánica
total.
UNIDAD VI: Gravitación. Ley universal de
la gravitación. Movimiento de los planetas.
Leyes de Kepler.
Utiliza el concepto físico de trabajo, potencia y
energía aplicados a situaciones de la vida
diaria.
Define y aplica las leyes del movimiento
planetario.
IV. PROGRAMACIÓN DE CONTENIDOS
UNIDAD DE APRENDIZAJE I: MEDICIONES Y SISTEMAS DE UNIDADES. ANÁLISIS
DIMENSIONAL Y VECTORES.
CAPACIDAD: Identifica y emplea el sistema de unidades y las propiedades de vectores aplicados
en las ciencias y la tecnología.
CONTENIDOS:
CONCEPTUALES
PROCEDIMENTALES
Medición y sistema de unidades. Unidades Resuelve problemas de conversión de unidades.
fundamentales. Prefijos de unidades. Resuelve problemas de análisis dimensional.
Conversión
de
unidades.
Análisis Resuelve problemas de cifras significativas y
dimensional. Cifras significativas. Notación notación científica. Resuelve problemas de
científica. Vectores. Suma y diferencia de vectores. Resuelve problemas de producto
vectores. Producto escalar. Producto escalar y producto vectorial.
vectorial.
ACTITUDINALES
Reconoce y valora la importancia de las unidades fundamentales y las propiedades de los
vectores aplicados en la vida cotidiana.
SEMANA SESIÓN
1ª
(1h)
2ª
(1h)
1ª
(5 hrs.)
3ª
(2h)
2ª
(10 hrs.)
3ª
(15 hrs)
4ª
(1h)
5ª
(2h)
6ª
(1h)
7ª
(2h)
8ª
(2h)
9ª
(2h)
10ª
(1h)
CONTENIDO
Prueba de entrada
Medición y sistemas de unidades. Unidades fundamentales. Prefijos de
unidades.
Conversión de unidades. Análisis dimensional. Problemas resueltos.
Cifras significativas. Notación científica. Magnitudes escalares.
Magnitudes vectoriales. Vectores. Componentes de un vector.
Descomposición de un vector. Suma y diferencia de vectores.
Práctica dirigida
Laboratorio N°1
Mediciones
Práctica dirigida
Práctica Calificada Nº1
Producto escalar. Producto vectorial.
EVALUACIÓN: Prueba escrita formativa, con lapicero, papel y calculadora, para determinar el
logro de competencias procedimentales.
Bibliografía básica sugerida:
1. Giancoli, D. C., (2006). Física. Principios con Aplicaciones. Sexta edición. Editorial Pearson
Educación. Volumen 1, México, S.A. de C.V.
2. Sears, F. W., Zemansky, M. W., Young, H. D., Freeman, R. A. (2004). Física Universitaria.
Undécima Edición. Volumen 1. Editorial Pearson Educación, México, S.A. de C.V.
3. Serway, R., Jewett,J. (2005). Física. Para ciencias e ingenierías. Sexta edición. International
Thomson Editores, S.A. Volumen I.
UNIDAD DE APRENDIZAJE II: ESTATICA: PRIMERA CONDICIÓN DE EQUILIBRIO.
MOMENTO DE UNA FUERZA. SEGUNDA CONDICIÓN DE EQUILIBRIO Y MÁQUINAS
SIMPLES.
CAPACIDAD: Conoce las propiedades de la estática y las máquinas simples aplicados a
situaciones de la vida diaria.
CONTENIDOS:
CONCEPTUALES
PROCEDIMENTALES
Estática. Fuerzas. Teorema de Lamy.
Primera condición de equilibrio. Diagrama del
cuerpo libre. Momento de una fuerza.
Teorema de Varignon. Segunda condición de
equilibrio. Máquinas simples.
Resuelve problemas de estática. Resuelve
problemas aplicando el teorema de Lamy.
Resuelve problemas aplicando la primera
condición de equilibrio. Resuelve problemas de
momento de una fuerza. Resuelve problemas
aplicando el teorema de Varignon. Resuelve
problemas aplicando la segunda condición de
equilibrio. Resuelve problemas de máquinas
simples.
ACTITUDINALES
Reconoce y valora la importancia de la estática y las condiciones de equilibrio y su aplicación en
las ciencias y la ingeniería.
SEMANA SESIÓN
11ª
(2h)
4ª
(20 hrs.)
5ª
(25 hrs.)
6ª
(30 hrs)
12ª
(1h)
13ª
(2h)
14ª
(1h)
15ª
(2h)
16ª
(2h)
17ª
(2h)
CONTENIDO
Estática. Fuerzas. Tipos de fuerzas. Descomposición de fuerzas.
Teorema de Lamy. Primera condición de equilibrio. Diagrama de cuerpo
libre.
Práctica dirigida
Laboratorio N°2
Primera condición de equilibrio.
Práctica dirigida
Momento de una fuerza. Teorema de Varignon. Segunda condición de
equilibrio.
Máquinas simples. Palanca. Polea fija. Polea móvil.
Problemas resueltos.
18ª
(1h)
Aparejo potencial. Torno. Plano inclinado.
Problemas resueltos.
19ª
(2h)
Práctica dirigida
EVALUACIÓN: Prueba Escrita formativa, con lapicero, papel y calculadora, para determinar el
1. Aucallanchi, F., (1993). Física. Primera edición. Racso editores.
2. Bueche, F., (1991). Física general. Tercera edición. McGraw-Hill interamericana de México, S.
A. De C.V.
3. Giancoli, D. C., (2006). Física. Principios con Aplicaciones. Sexta Edición. Volumen 1. Editorial
Pearson Educación, México, S.A. de C.V.
4. Wilson, J., (1990). Física con aplicaciones. Segunda edición. McGraw-Hill interamericana de
México, S. A. De C.V.
Thomson Editores, S.A.
UNIDAD DE APRENDIZAJE III: CINEMATICA. MRU Y MRUV. CAÍDA LIBRE. MOVIMIENTO DE
PROYECTILES. MCU Y MCUV.
CAPACIDAD: Reconoce y emplea las propiedades de la cinemática. Analiza y aplica la caída libre
de los objetos. Define y diferencia el movimiento circular.
CONTENIDOS:
CONCEPTUALES
Cinemática. Movimiento rectilíneo uniforme
(MRU). Movimiento rectilíneo uniformemente
variado (MRUV). Caída libre. Movimiento de
proyectiles. Movimiento circular uniforme
(MCU). Movimiento circular uniformemente
variado (MCUV). Aceleración tangencial.
Aceleración centrípeta.
PROCEDIMENTALES
Resuelve problemas de cinemática. Resuelve
problemas de MRU. Resuelve problemas de
MRUV. Resuelve problemas de caída libre.
Resuelve problemas de movimiento de
proyectiles. Resuelve problemas de MCU.
Resuelve problemas de MCUV. Resuelve
problemas de aceleración tangencial y centrípeta.
ACTITUDINALES
Reconoce y valora la importancia de la cinemática para el estudio del movimiento de los objetos, y
su aplicación en la vida diaria.
SEMANA SESIÓN
20ª
(2h)
21ª
7ª
(1h)
(35 hrs.)
22ª
(2h)
8ª
(40 hrs.)
9ª
(45 hrs)
10ª
(50 hrs)
23ª
(2h)
24ª
(2h)
25ª
(1h)
CONTENIDO
Cinemática. Movimiento. Tipos de movimiento. Movimiento rectilíneo
uniforme (MRU). Representación gráfica del MRU.
Práctica dirigida
Movimiento rectilíneo uniformemente variado (MRUV). Representación
gráfica del MRUV. Caída libre. Aceleración de la gravedad.
Laboratorio N°3
Movimiento rectilíneo uniforme (MRU).
Movimiento compuesto. Movimiento de proyectiles.
26ª
(2h)
Práctica dirigida
27ª
(2h)
Examen Parcial
28ª
(1h)
Movimiento circular uniforme (MCU).
29ª
(2h)
Movimiento circular uniformemente variado (MCUV). Aceleración
tangencial. Aceleración centrípeta.
30ª
(1h)
Práctica dirigida
31ª
(2h)
Laboratorio N°4
Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado (MRUV).
4. Wilson,J.D., Buffa,A.J., Lou,B. (2005). Física. Sexta edición. Editorial Pearson educación,
México, S.A. de C.V.
UNIDAD DE APRENDIZAJE IV: DINAMICA. LEYES DE NEWTON. CANTIDAD DE
MOVIMIENTO Y DINÁMICA DE ROTACIÓN.
CAPACIDAD: Conoce las propiedades de la dinámica y cantidad de movimiento aplicados a las
ciencias y la tecnología.
CONTENIDOS:
CONCEPTUALES
Dinámica. Fuerza. Primera ley de Newton.
Segunda ley de Newton. Tercera ley de
Newton. Fuerza de fricción. Impulso y
cantidad de movimiento. Conservación de la
cantidad de movimiento. Colisiones elásticas.
Dinámica de rotación. Momento de inercia.
Energía cinética de rotación.
PROCEDIMENTALES
Resuelve problemas de dinámica. Utiliza las leyes
de Newton, para la resolución de problemas.
Resuelve problemas de impulso y cantidad de
movimiento. Resuelve problemas aplicando la
conservación de la cantidad de movimiento.
Resuelve problemas de colisiones elásticas.
Resuelve problemas de dinámica de rotación.
ACTITUDINALES
Reconoce y valora la importancia de la dinámica; para el estudio y entendimiento del movimiento
de los objetos, considerando las fuerzas que lo originan; y la presencia de estas leyes en
ejemplos prácticos de la vida diaria.
SEMANA SESIÓN
32ª
(2h)
11ª
33ª
(55 hrs.)
(2h)
34ª
(1h)
35ª
(2h)
36ª
12ª
(2h)
(60 hrs.)
37ª
(1h)
13ª
(65 hrs)
CONTENIDO
Dinámica. Concepto de fuerza. Tipos de fuerza. Primera ley de Newton
(ley de la inercia). Segunda ley de Newton.
Tercera ley de Newton. Fuerza de fricción.
Práctica dirigida
Aplicaciones de las leyes de Newton.
Práctica dirigida
38ª
(2h)
Impulso y cantidad de movimiento. Conservación de la cantidad de
movimiento. Colisiones elásticas.
39ª
(1h)
Práctica dirigida
40ª
(2h)
Dinámica de rotación: Torque y momento de inercia. Energía cinética de
rotación.
1. Giancoli, Douglas C., (2006). FÍSICA. Principios con Aplicaciones. Sexta Edición. Volumen 1.
Editorial Pearson Educación, México, S.A. de C.V.
4. Wilson,J.D., Buffa,A.J., Lou,B. (2005). Física. Sexta edición. Editorial Pearson educación,
UNIDAD DE APRENDIZAJE V: TRABAJO. POTENCIA Y ENERGÍA. CONSERVACIÓN DE LA
ENERGÍA MECÁNICA TOTAL.
CAPACIDAD: Utiliza el concepto físico de trabajo, energía y potencia aplicados a situaciones de
la vida diaria
CONTENIDOS:
CONCEPTUALES
Trabajo. Potencia. Energía cinética. Teorema
del trabajo-energía. Energía potencial.
Conservación de la energía mecánica total.
PROCEDIMENTALES
Resuelve problemas de trabajo. Resuelve
problemas de potencia. Resuelve problemas
aplicando el teorema del trabajo-energía.
Resuelve problemas de energía cinética y
potencial. Resuelve problemas de conservación
de la energía mecánica total.
ACTITUDINALES
Reconoce y valora la importancia de los conceptos físicos de trabajo, potencia y energía y su
aplicación a las ciencias e ingeniería.
SEMANA SESIÓN
41ª
(2h)
14ª
42ª
(70 hrs.)
(1h)
43ª
(2h)
44ª
(2h)
45ª
15ª
(2h)
(75 hrs.)
46ª
(1h)
CONTENIDO
Trabajo. Trabajo realizado por una fuerza constante. Potencia.
Energía cinética. Teorema del trabajo-Energía.
Laboratorio N°5
Segunda ley de Newton.
Energía potencial. Energía potencial gravitatoria. Energía potencial
elástica. Conservación de la energía mecánica total.
Practica dirigida
Undécima Edición. Volumen 1. Editorial Pearson, México, S.A. de C.V.
3. Wilson,J.D., Buffa,A.J., Lou, B. (2005). Física. Sexta edición. Editorial Pearson educación,
UNIDAD DE APRENDIZAJE VI: GRAVITACION. MOVIMIENTO DE LOS PLANETAS. LEYES
DE KEPLER.
CAPACIDAD: Define y aplica las leyes del movimiento planetario.
CONTENIDOS:
CONCEPTUALES
Gravitación. Ley de la gravitación universal.
La aceleración de la gravedad. Leyes del
movimiento planetario. Leyes de Kepler.
PROCEDIMENTALES
Resuelve problemas aplicando la ley de la
gravitación universal. Resuelve problemas
aplicando las leyes de Kepler.
ACTITUDINALES
Reconoce y valora la importancia de la ley de la gravitación universal, para explicar el movimiento
de los planetas.
SEMANA SESIÓN
CONTENIDO
47ª
Gravitación. Ley de la gravitación universal. La aceleración de la
(2h)
gravedad.
16ª
48ª
(80 hrs.)
(1h) Práctica dirigida
49ª Movimiento de los planetas. Leyes del movimiento planetario. Leyes de
(2h) Kepler.
50ª Práctica dirigida
(3h)
17ª
(85 hrs.)
51ª
(2h) Examen Final
Undécima Edición. Volumen 1. Editorial Pearson, México, S.A. de C.V.
3. Serway, R., Jewett, J. (2005). Física. Para ciencias e ingenierías. Sexta edición. International
4. Wilson, J.D., Buffa, A. J., Lou, B. (2005). Física. Sexta edición. Editorial Pearson educación,
V. TÉCNICAS E INSTRUMENTOS
El Docente conducirá el aprendizaje de los temas consignados en el silabo, con activa y
constante participación del Discente, asumiendo como metodología general de enseñanza, el
aprendizaje significativo y colaborativo.
El desarrollo de los contenidos específicos se hará a través de actividades en las que los
Discentes son los protagonistas de sus aprendizajes, siendo el Docente un facilitador
educativo.
Técnicas:
Se aplicarán las siguientes técnicas: Portafolio, el aprendizaje basado en problemas (ABP).
Organizadores visuales (mapa conceptual, semántico, árbol representaciones, red somática)
estudio de casos, cooperación guiada, el método basado en preguntas, etc.
Instrumentos:
Se aplicarán los siguientes instrumentos: Fichas
de Coevaluación, heteroevaluación,
autoevaluación rubricas, tanto para portafolio, ABP, y organizadores visuales, trabajo
cooperativo.
VI.
EVALUACION:
Cada Unidad Didáctica será evaluada atendiendo a los criterios e indicadores que se
presentan en las tablas que siguen a continuación:
UNID
AD
I
II
III
CRITERIOS DE
EVALUACIÓN
Conoce la conversión
de unidades.
Identifica
las
magnitudes físicas.
Conoce y aplica las
propiedades de los
vectores
Reconoce el producto
escalar y vectorial.
INDICADORES
TÉCNICAS
1.1 Conoce y aplica el
sistema de unidades.
1.2 Utiliza correctamente las
conversiones de unidades
múltiplos y submúltiplos.
1.3 Identifica y aplica las
propiedades
de
los Clase expositiva
vectores.
1.4 Distingue y aplica el
producto
escalar
y
vectorial.
Conoce
las
propiedades de la
estática.
Identifica a la primera
condición
de
equilibrio.
Describe el momento
de una fuerza
Identifica la segunda
condición
de
equilibrio.
Describe
las
máquinas simples.
2.1 Aplica las propiedades de
la estática.
2.2 Conoce y aplica la
primera condición de
equilibrio.
2.3. Analiza y aplica el
concepto de momento de Clase expositiva
una fuerza.
2.4. Conoce y aplica la
segunda condición de
equilibrio.
2.5. Identifica y aplica las
máquinas simples.
Describe
la
cinemática
Conoce e identifica
los
tipos
de
movimiento.
Identifica y gráfica el
MRU y MRUV.
Describe de caída
libre y el movimiento
de proyectiles.
Conoce e identifica el
MCU Y MCUV.
Identifica
la
aceleración tangencial
y centrípeta.
4.1. Aplica las propiedades de
la cinemática.
4.2. Reconoce y grafica el
MRU y MRUV.
4.3. Define y aplica la caída
libre de los objetos.
4.4. Conoce y aplica el
movimiento
de Clase expositiva
proyectiles.
4.5. Define y aplica el MCU Y
MCUV.
4.6. Distingue y aplica la
aceleración tangencial y
centrípeta.
INSTRUME
NTOS
Materiales
didácticos.
Guías de
ejercicios.
Prácticas
dirigidas.
Prueba
escrita
Práctica de
laboratorio.
Ficha
de
observación
Materiales
didácticos.
Guías de
ejercicios.
Prácticas
dirigidas.
Prueba
escrita
Práctica de
laboratorio.
Ficha
de
observación
Materiales
didácticos.
Guías de
ejercicios.
Prácticas
dirigidas.
Prueba
escrita
Práctica de
laboratorio.
Ficha de
observación
IV
V
VI
Describe la dinámica.
Conoce y diferencia
las leyes de Newton
Describe la fuerza de
fricción.
Describe el impulso y
la cantidad de
movimiento.
Conoce la
conservación de la
cantidad de
movimiento.
Describe la dinámica
de rotación.
Describe el trabajo.
Describe la potencia.
Analiza el teorema del
trabajo-energía.
Reconoce y diferencia
la energía cinética y
potencial.
Conoce
la
conservación de la
energía
mecánica
total.
4.1. Aplica las propiedades de
la dinámica.
4.2. Reconoce y aplica las
leyes de Newton.
4.3. Identifica y aplica la
cantidad de movimiento y
la conservación de la Clase expositiva
cantidad de movimiento.
4.4. Explica
y
aplica
problemas de dinámica de
rotación.
5.1 Explica y aplica el trabajo
realizado por una fuerza
constante.
potencia.
5.2. Define y aplica el teorema
del trabajo-energía.
5.3. Describe y aplica la
energía
cinética
y
potencial.
conservación
de
la
energía mecánica total.
Describe de la ley de a. Explica y aplica la ley de
la
gravitación
la gravitación universal.
universal.
b. Identifica y aplica las
Describe e identifica
leyes de Kepler.
las leyes de Kepler.
Materiales
didácticos.
Guías de
ejercicios.
Prácticas
dirigidas.
Prueba
escrita
Práctica de
laboratorio.
Ficha
de
observación
ABP
Rubrica
Exposición oral.
Ficha de Co
evaluación
del Trabajo
Grupal
En cada sesión de clases se realizará evaluación formativa de competencias: cognoscitivas,
procedimentales y actitudinales, con retroalimentación inmediata y permanente motivación.
En este aspecto ser recogerá información relevante sobre su proceso de aprendizaje en relación
con las capacidades propuestas. Mediante las técnicas y estrategias para propiciar el interaprendizaje.
El puntaje en esta asignatura se obtendrá como sigue:
PROMEDIO FINAL:
El promedio final de la asignatura se obtiene aplicando la siguiente fórmula:
PF = (3*PP + 3*EP + 4*EF) / 10
PP = (P1+ P2+ P3 + P4+ P5) / 5
Nota: La nota de la Práctica Calificada Nº5, se obtendrá del promedio de las notas
obtenidas en las cinco Prácticas de Laboratorio.
Leyenda:
PF: Promedio Final de la asignatura.
PP: Promedio de Prácticas Calificadas.
EP: Examen Parcial.
EF: Examen Final
VII
REFERENCIAS
Aucallanchi, F., (1993). Física. Primera edición. Racso editores. Lima-Perú.
Bueche, F., (1991). Física general. Tercera edición. McGraw-Hill interamericana de
México, S. A. De C.V.
Giancoli, D.C., (2006). FÍSICA. Principios con Aplicaciones. Sexta edición. Volumen
1 y 2. Editorial Pearson Educación, México, S.A. de C.V.
Sears, F. W., Zemansky, M.W., Young, H. D., Freeman, R. A. (2004). Física
Universitaria. Undécima Edición. Volumen 1. Editorial Pearson Educación, México,
S.A. de C.V.
Serway, R. A., Jewett, J. W. (2005). FÍSICA. Para Ciencias e Ingeniería. Sexta
Edición. Volumen I. Editorial Pearson Educación, México, S.A. de C.V.
Wilson, J., (1990). Física con aplicaciones. Segunda edición. McGraw-Hill
interamericana de México, S. A. De C.V.
Wilson, J. D., Buffa, A. J., Lou, B. (2007). FÍSICA. Sexta Edición. Editorial Pearson
Educación, México, S.A. de C.V.

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