PRONTUARIO FISI 3171
Física para estudiantes de Ingeniería y Ciencias I
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Prontuarios
NUMERO DEL CURSO: FISI 3171
TITULO DEL CURSO: Física para estudiantes de Ingeniería y  Ciencias I
PRE-REQUISITO: MATE 3031
CO-REQUISITO: MATE 3032
CRÉDITOS: Cuatro (4)
DISTRIBUCIÓN DEL CURSO: 4 horas por semana
DESCRIPCIÓN DEL CURSO: Principios de Mecánica: cantidades físicas,  movimiento, termodinámica, energía, sistemas de partículas, dinámica rotacional  y mecánica de fluidos. Ondas: oscilaciones armónicas y sonido.
OBJETIVO GENERAL: Proveer a los estudiantes de Ingeniería y  Ciencias los conocimientos físicos básicos para entender los principios de la  Física.
MÉTODO DE ENSEÑANZA: Conferencias, discusiones y análisis de los problemas pertinentes al curso complementado con demostraciones de los principios básicos en la Física y materiales audiovisuales. Se utilizará la tecnología disponible en el salón de clases (SmartBoard, plataforma de  BlackBoard, Power Point, etc.).
TEXTO: Serway, R.A., Jewett, J.W. Physics for Scientists and  Engineers With Modern Physics 7th. ed. California, USA; Thomson Brookes/Cole. 2008
TÓPICOS POR SEMANA:
Semana 1: FISICA Y MEDIDAS: Estándares de longitud, masa y tiempo; análisis dimensional; conversión de unidades; estimados; cifras significativas
MOVIMIENTO EN UNA DIMENSIÓN: Posición, velocidad y aceleración; velocidad y rapidez instantanea; la particula bajo velocidad constante; aceleración; diagramas de movimiento; la particula bajo aceleración constante; objetos en caida libre; ecuaciones de Cinemática
Semana 2: VECTORES: Sistemas coordenados; vectores y cantidades escalares; algunas propiedades de los vectores; componentes de un vector y vectores unitarios
Semana 3: MOVIMIENTO EN DOS DIMENSIONES: Los vectores de posicion, velocidad yaceleracion; movimiento en dos dimensiones con aceleracion constante; movimiento de proyectiles; la particula en movimiento circular uniforme; aceleracion tangencial y radial; velocidad relativa y aceleracion relativa.
Semana 4: LAS LEYES DE NEWTON: El concepto de fuerza; Primera Ley de Newton y los marcos inerciales; masa; Segunda Ley de Newton; la fuerza gravitacional y peso; Tercera Ley de Newton; algunas aplicaciones de las Leyes de Newton; fuerzas de friccion
Semana 5: MOVIMIENTO CIRCULAR Y OTRAS APLICACIONES DE LAS LEYES DE NEWTON: Segunda Ley de Newton para una particula en movimiento circular uniforme; movimiento circular no uniforme; movimiento en marcos acelerados; movimiento en presencia de fuerzas resistivas
Semana 6: ENERGÍA DE UN SISTEMA: Sistemas y ambientes; trabajo realizado por una fuerza constante; el producto escalar entre dos vectores; trabajo realizado por una fuerza variable; energia cinetica y el Teorema de Trabajo y Energia Cinetica; energia potencial de un sistema; fuerzas conservativas y no conservativas; relacion entre fuerzas conservativas y la energia potencial; diagramas de energia y equilibrio de un sistema
CONSERVACION DE ENERGIA: Conservacion de energia en el sistema no aislado; el sistema aislado; situaciones que envuelven energia cinetica; cambios en energia mecanica para fuerzas no conservativas; potencia
Semana 7: MOMENTUM LINEAL Y COLISIONES: Momentum lineal y su conservacion; impulso y momentum; colisiones en una dimension; colisiones en dos dimensiones; el centro de masa; movimiento de un sistema de particulas
Semana 8: ROTACION DE UN CUERPO RIGIDO ALREDEDOR DE UN EJE FIJO: Posicion, velocidad y aceleracion angulares; Cinematica Rotacional; cantidades angulares y traslacionales; energia cinetica rotacional; computos de momentos de inercia; torque; el objeto rigido para un torque neto; consideraciones de energia en movimiento rotacional; moviento de rodaje de un objeto rigido
MOMENTUM ANGULAR: El producto vectorial y el torque; momentum angular en sistemas no aislados; momentum angular de un objeto rigido en rotacion; Conservacion del momentum angular en un sistema aislado
Semana 9: EQUILIBRIO ESTÁTICO Y ELASTICIDAD: El objeto rigido en equilibrio; mas acerca del centro de gravedad; ejemplos de objetos rigidos en equilibrio estatico; propiedades elasticas de solidos
Semana 10: GRAVITACION UNIVERSAL: Ley de Newton de Gravitacion Universal; aceleracion en caida libre y la fuerza gravitacional; las Leyes de Kepler y el movimiento planetario; el campo gravitacional; energia potencial gravitacional; consideraciones de energia en el movimiento de los planetas y el de los satelites
Semana 11: FLUIDOS: Presion; variacion de presion con profundidad; mediciones de presion; fuerzas boyantes y el Principio de Arquimedes; dinamica de fluidos; Ecuacion de Bernoulli; otras aplicaciones de Dinamica de fluidos
Semana 12: OSCILACIONES: Movimiento de un objeto pegado a un resorte; la particula en movimiento armonico simple; energia del oscilador armonico simple; comparando movimiento armonico simple con movimiento circular uniforme; el pendulo; oscilaciones amortiguadas; oscilaciones forzadas
Semana 13: MOVIMIENTO ONDULATORIO: Propagacion de una perturbacion; el modelo de onda transversal; la rapidez de ondas sobre cuerdas; reflexion y transmision; razon de transferencia de energia en ondas senosoidales y cuerdas; la ecuacion lineal de onda
Semana 14: ONDAS DE SONIDO: Rapidez de ondas de sonido; ondas sonoras periodicas; intensidad de ondas sonoras periodicas; el Efecto Doppler
SOBREPOSICION Y ONDAS ESTACIONARIAS; Sobreposicion e interferencia; ondas estacionarias; ondas estacionarias en cuerdas fijas en ambos extremos; resonancia; ondas estacionarias en columnas de aire; ondas estacionarias en varillas y membranas; pulsaciones
Semana 15: TEMPERATURA: Temperatura y La Ley Zeroth de Termodinamica; termometros y la escala Celsius de temperatura; expansion termica de solidos y liquidos;
LA PRIMERA LEY DE TERMODINAMICA: Calor y energia interna; calor especifico y calorimetria; calor latente; trabajo y calor en procesos termidinamicos; La Primera Ley de Termodinamica; algunas aplicaciones de la Primera Ley de Termodinamica; mecanismos de transferencia de energia
Semana 16: MÁQUINAS DE  CALOR, ENTROPIA Y LA SEGUNDA LEY DE TERMODINÁMICA : Maquinas de calor y la Segunda Ley de Termodinamica; bombas de calor y refrigeradores; procesos reversibles e irreversibles; la maquina de Carnot; entropia; cambio en entropia en procesos irreversibles, entropia en una escala microscopica
ESTRATEGIAS DE EVALUACIÓN:
4 parciales que se dividen en 4 exámenes teóricos para un 30% de la nota final
4 exámenes de ejercicios para un 45% de la nota final
1 examen final para un 15% de la nota final
nota del ThomsonNow que aporta un 5% a la nota final
libreta de resumen de peliculas que aporta un 5% a la nota final
SISTEMA DE CLASIFICACIÓN:
100-89 A; 88-77 B; 76-65 C; 64-53 D; 52-0 F
REFERENCIAS:
Beiser, A. Applied Physics. 3rd. ed. Schaum's Outline Serie McGraw-Hill Book Co., N.Y.1995
Cadwell, L.H. & Carchidi, M. Printed Test Bank to accompany PHYSICS FOR SCIENTISTS AND ENGINEERS 4th.ed. Raymond  Serway. New York, Saunders College Publishers. 1996
Esteves Bretón, G.A. y Esteves Forero, E.  Física: Problemas selectos. McGraw-Hill, New York. 1999
Serway, R. Physics for Scientists and  Engineers. 4th.ed.. New York; Saunders College Publishing. 1996
PELÍCULAS RECOMENDADAS:
Falling Motion. Serie: PHYSICS:Introductory Concepts in Physics: Dynamics
The Laws of Motion. Serie: PHYSICS IN ACTION
Circular Motion. Serie: PHYSICS: Introductory Concepts in Physics: Dynamics
Why does a spinning top stop? Serie: THE SCIENCE BAG
Contact 3-2-1
The Nature of Waves. Serie: PHYSICS: Introductory Concepts in Physics: Wave Motion
Standing Waves. Serie: PHYSICS: Introductory Concepts in Physics:Wave Motion
The Clarinet, the Washtub, and the  Musical Nails: How Musical Instruments Work. Serie: THE SCIENCE BAG
The Physics and Physiology of Sports. Serie: THE SCIENCE SHOW: Films for the Humanities and Sciences FFH-5564
The Physics of Amusement Park Rides
Atmospheric Pressure
Fluid Pressure
When Engineering Fails
Why Do Planes Fly?
RECURSOS DE INTERNET:
http://library.thinkquest.org/10796
http://www.learner.org/exhibits/parkphysics
http:physics.about.com/cs/fluiddynamics/index.htm
http:physics.about.com/cs/mechanics/index.htm
http:physics.about.com/cs/thermodynamics/index.htm
http://www.infoline.ru/g23/5495
http://physicsclassroom.com/Default2.html
http://www.physics.mun.ca/~jjerrett/animations.html
NOTA: TODO ESTUDIANTE CON NECESIDADES  ESPECIALES Y QUE RECIBE SERVICIOS DE REHABILITACIÓN VOCACIONAL DEBE PASAR POR LA  OFICINA DEL PROFESOR DURANTE LA PRIMERA SEMANA DE CLASES PARA HACER LOS ARREGLOS  PERTINENTES DE ACOMODO RAZONABLE.