Este documento presenta el microdiseño curricular para el curso de Física Mecánica. El curso tiene 4 créditos y cubre temas como cinemática, dinámica, trabajo y energía. El objetivo general es que los estudiantes aprendan a aplicar los principios y leyes de la mecánica newtoniana para modelar sistemas físicos. La evaluación consta de 3 exámenes parciales, un examen final y trabajos adicionales.

1. Código FDE 058
MICRODISEÑO CURRICULAR
Versión 01
Nombre del Programa Académico
Fecha 08-06-2009
1. IDENTIFICACIÓN
Asignatura Física Mecánica
Área Ciencias Básicas Nivel 2
Código FMX23, FIO24 Pensum
Correquisito(s) CIX 24 Prerrequisito(s) MBX 12, CDX
14
Créditos 4 TPS 4h TIS 8h TPT 64 h TIT 128 h
2. JUSTIFICACIÓN.
El curso de Física Mecánica proporciona en los programas de tecnologías e ingenierías una
fundamentación conceptual básica que será esencial en cursos posteriores, para analizar y
describir los diferentes fenómenos de la naturaleza asociados con las diferentes aplicaciones y
desarrollos tecnológicos.
3. OBJETIVO GENERAL
Conceptualizar los principios y leyes que describen la mecánica newtoniana (movimientos a
bajas velocidades), de tal manera que el estudiante pueda aplicarlos en el modelamiento y
descripción de diferentes sistemas físicos en ingeniería.
4. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Aplicar los principios y leyes que fundamentan la mecánica newtoniana en la
descripción de diferentes sistemas que puedan modelarse como partículas ó
como cuerpos rígidos.
Desarrollar en el estudiante las habilidades necesarias que le permitan entender,
describir, modelar y controlar diferentes sistemas mecánicos, ya sean naturales ó
artificiales.
5. COMPETENCIAS Y CONTENIDO TEMÁTICO
INDICADOR DE
COMPETENCIAS CONTENIDO TEMÁTICO
LOGRO
Realizar medidas de algunas Unidades y Medidas Realiza los diferentes
cantidades utilizando distintos cálculos de errores
instrumentos de medida y Definición de medición. asociados con cada una
reportar dichas medidas con sus de las cantidades
respectivas incertidumbres. Definición de cantidad medidas.
física.
Dimensión de una cantidad Entiende la diferencia
física. entre una medida
exacta y una medida
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Versión 01
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Fecha 08-06-2009
Notación científica. precisa.
Cifras significativas.
Errores en la medida:
Errores de escala, errores
sistemáticos y errores
aleatorios.
Incertidumbre.
Reporte de medidas.
Valor aceptado de una
cantidad física.
Exactitud y precisión.
Propagación de
incertidumbres.
Describir el movimiento de Cinemática de una Comprende el modelo
los cuerpos en la naturaleza partícula de partícula y lo
analizando cada una de las aplica en la
cantidades físicas propias del Concepto de partícula. descripción de
movimiento de los cuerpos, sistemas físicos que
como son su posición, su Sistema de referencia: involucren
velocidad y su aceleración. Sistema de coordenadas y únicamente
observador. traslaciones.
Concepto de trayectoria. Deduce y aplica las
ecuaciones que
Movimiento en una describen el
dimensión: movimiento de una
partícula que se
Posición ( ), mueve con velocidad
desplazamiento ( ), constante ó con
velocidad media ( ), aceleración
velocidad instantánea ( ). constante.
Ecuación de movimiento Diferencia una
para un movimiento con cantidad escalar de
velocidad constante. una vectorial.
Aceleración media ( ) y Realiza las diferentes
aceleración instantánea ( ). operaciones entre
vectores, tanto gráfica
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3. Código FDE 058
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Fecha 08-06-2009
Ecuación de movimiento como analíticamente.
para un movimiento con
aceleración constante. Representa
gráficamente los
Aplicaciones: Movimiento vectores posición,
rectilíneo uniforme (M.R.U), desplazamiento,
Movimiento rectilíneo velocidad y
uniformemente acelerado, aceleración.
caída libre.
Plantea soluciones a
Vectores: Cantidades situaciones problema
escalares. Cantidades relacionadas con la
vectoriales. Representación cinemática de una
geométrica de un vector. partícula.
Operaciones entre
vectores: Suma y diferencia Deduce a partir de las
(Teoremas del seno y el definiciones
coseno). Definición de un generales la forma
vector unitario. que adquieren los
Descomposición de un vectores posición,
vector en términos de sus velocidad y
componentes aceleración en la
rectangulares. Suma y descripción del
diferencia de vectores en movimiento circular.
componentes
rectangulares. Producto
escalar ó punto y producto
vectorial ó cruz.
Movimiento General en un
plano:
Vectores posición ( ) y
desplazamiento ( ).
Vectores velocidad media
( ) y velocidad instantánea
( ).
Vectores aceleración media
( ) y aceleración
instantánea.
Aplicaciones: Movimiento
parabólico. Vectores
unitarios radial, transversal,
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4. Código FDE 058
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tangencial y normal.
Vectores posición,
velocidad y aceleración en
el movimiento circular.
Aplicaciones: Movimiento
circular uniforme (M.C.U.) y
movimiento circular
uniformemente acelerado
(M.C.U.A.).
Aplicar las leyes de Newton Dinámica de una partícula Aplica el principio de
en la descripción de conservación del
diferentes sistemas Sistema físico: Cuerpos de momento lineal para
mecánicos a bajas interés y alrededores. el análisis de
velocidades. sistemas físicos en
Momento lineal ( ). interacción.
Principio de conservación Identifica cada una de
del momento lineal total de las fuerzas externas
un sistema aislado. que actúan sobre un
cuerpo de interés.
Leyes de Newton:
Concepto de masa y Describe diferentes
primera ley de Newton, sistemas mecánicos a
variación del momento partir de las leyes de
lineal de una partícula Newton.
interactuante y segunda ley
de Newton, línea de acción Identifica con claridad
de una fuerza y tercera ley cuando se tiene una
de Newton. situación de
movimiento
Diagrama de Cuerpo libre. inminente.
Fuerzas: peso, normal, Comprende que el
tensión, fuerza elástica, momento angular de
fuerzas de contacto. un cuerpo se
conserva respecto a
Fuerza de fricción: estática un punto particular del
y dinámica. espacio.
Equilibrio: estático y
dinámico.
Dinámica del movimiento
circular.
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Fuerzas centrales.
Momento angular y
conservación del momento
angular.
Comprender el concepto de Trabajo y Energía Identifica con claridad
trabajo y su relación con la cada una de las
energía mecánica de un Dependencia funcional de fuerzas externas que
sistema, de tal manera que una fuerza: fuerzas que actúan sobre un
se puedan describir sistemas dependen del tiempo sistema físico
conservativos y no ( ) y fuerzas que particular.
conservativos. dependen del
desplazamiento ( ). Calcula el trabajo
neto realizado por un
Impulso (I). conjunto de fuerzas
externas que actúan
Trabajo (W). sobre un sistema.
Interpretación geométrica Utiliza el teorema del
de trabajo. trabajo y la energía
cinética para obtener
Energía cinética ( ). información acerca de
cantidades
Teorema del trabajo y la cinemáticas
energía cinética. asociadas al
movimiento de cada
Fuerzas conservativas y su uno de los
relación con la energía componentes del
potencial ( ). sistema.
Comprende la noción
Energía mecánica ( ).
de fuerza y sistema
conservativo, y lo
Ley de la conservación de
aplica para el análisis
la energía mecánica de un
de diferentes
sistema.
sistemas de la
naturaleza.
Sistemas conservativos y
no conservativos.
Identifica de acuerdo
a sus características,
Choques: elásticos e
el tipo de choque
inelásticos. Factor de
entre dos ó más
colisión ( ).
cuerpos y aplica el
concepto en la
solución de
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MICRODISEÑO CURRICULAR
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Fecha 08-06-2009
problemas.
6. ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS / METODOLÓGICAS
Antes de cada sesión de clase, el estudiante debe realizar un estudio
detallado de los contenidos que se van a abordar en esa sesión de clase, de
tal manera que el aula de clase se convierta en un espacio de discusión en el
cual se puedan aclara y afianzar los conceptos estructurados previamente.
En cada sesión, el docente realizará una síntesis de los temas a tratar, que
permitirán afianzar los conceptos descritos en la sesión.
En cada sesión de clase, el docente propondrá diferentes situaciones
problema que ilustren los diferentes contenidos debatidos en la sesión de
clase, los cuales serán desarrollados por el estudiante con la asesoría
permanente del docente durante la sesión de clase.
Por cada sesión de clase, el estudiante tendrá acceso a un taller sesión, el
cual tendrá una síntesis de los temas a tratar, preguntas y problemas que
permitirán incentivar el desarrollo del trabajo independiente.
En esta metodología es primordial que el estudiante haga uso de las
asesorías, ya que ellas le permitirán aclarar todas las dudas que no puedan
ser esclarecidas en el desarrollo de la sesión de clase.
Adicionalmente, como este es un curso teórico práctico, se debe realizar
prácticas de laboratorio.
7. ESTRATEGIAS DE SEGUIMIENTO Y EVALUACIÓN
Para el curso de Física Mecánica se establece la siguiente evaluación:
Se realizarán 3 evaluaciones escritas individuales, las cuales estarán
divididas de la siguiente manera y tendrán los siguientes porcentajes:
- El primer examen evaluará los siguientes temas: Unidades y medidas y
movimiento en una dimensión (15%).
- El segundo examen evaluará los siguientes temas: Vectores y movimiento
general en un plan (Movimiento parabólico y Movimiento Circular) (15%).
- El tercer examen evaluará el tema de dinámica de una partícula (20%).
Se realizará un examen final del 20 %, el cual únicamente evaluará los
contenidos desarrollados en el último eje temático (cabe anotar aquí que el
último eje temático recoge en principio todos los conceptos previos, de tal
manera que si tiene el carácter de un examen final). (20 %)
Se realizarán quices, trabajos, etc, los cuales tendrán una valoración total del
30 %.
8. BIBLIOGRAFÍA
Vargas Valencia, Javier, et al. Física mecánica. Conceptos básicos y problemas. Fondo editorial
ITM. 2009.
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7. Código FDE 058
MICRODISEÑO CURRICULAR
Versión 01
Nombre del Programa Académico
Fecha 08-06-2009
Serway, Raymond A. y Jewett, John W. Física para ciencias e ingeniería. Vol. 1. Sexta edición.
Ed. Thomson. México. 2005.
Sears, Francis W. et al. Física universitaria. Vol. 1. Novena edición. Ed. Pearson. México. 1999.
Giancoli, Douglas C. Física: principios con aplicaciones. Cuarta edición. Ed. Prentice-Hall.
México. 1997.
Feynman, Richard P. Lectures on Physics. Vol. 1. Ed. Addison Wesley. 1971.
Tipler, Paul A. y Mosca, Gene. Física para la ciencia y la tecnología. Vol. 1. Quinta edición. Ed.
Reverté. 2005.
Resnick, R., Halliday, D. y Krane, K. Física. Vol. 1. Compañía editorial continental. 2002.
Gettys, W. E., Keller, F. O. y Skover, M. J. Física clásica y moderna. Ed. Mcgraw Hill S. A. 1984.
Alonso, M. y Finn, E. Física: Mecánica. Vol. 1. Fondo educativo interamericano, S. A. 1976.
Elaborado por: Santiago Pérez Walton
Versión: 2
Fecha: 1/02/2010
Aprobado por: Javier fernando Rodríguez
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