Este sílabo describe la asignatura de Física I impartida en la Universidad Nacional de San Cristóbal de Huamanga. La asignatura cubre temas como vectores, estática, cinemática, dinámica, trabajo y energía, momentum lineal, colisiones, dinámica del cuerpo rígido, gravitación y relatividad. Se llevarán a cabo clases teóricas, de resolución de problemas y prácticas de laboratorio. Los estudiantes serán evaluados a través de exámenes parciales y monografías.

1. UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA
(Segunda Universidad Fundada en el Perú)
Facultad de Ingeniería de Minas, Geología y Civil
Departamento Académico de Matemática y Física
Escuela de Formación Profesional de Ciencias Físico-Matemáticas
Av. Independencia s/n Huamanga Telf. 066-527226, 066-312510 Anexo 168
SÍLABO
1. DATOS GENERALES
1.1. Nombre de la Asignatura : Física I
1.2. Código : FS - 241
1.3. Créditos : 6.0
1.4. Tipo : Obligatorio
1.5. Requisitos : Cálculo I (MA-142)
1.6. Plan de Estudios : 1998 (reajustado el 2003)
1.7. Año y Semestre Académico : 2011 - I
1.8. Duración : 16 semanas
1.9. Periodo de inicio y término : Del 29 de agosto al 22 de diciembre del 2011
1.10. Docente Responsable : Lic. Jaime H. Bustamante Rodríguez
E-mail:
jhbustamante@ gmail. com
Página Web:
http: // www. slideshare. net/ jaimeho/
1.11. N◦ de Horas de Clases Semanales
Teóricas : 04
Resolución de Problemas : 02
Laboratorio : 03
1.12. Lugar
Teoría : E - 316
Resolución de Problemas : E - 316
Laboratorio : Gabinete de Física
1.13. Horario
Teoría : Miércoles 6 - 8 p. m. y jueves 6 - 8 p. m.
Resolución de Problemas : Viernes 4 - 6 p. m.
2. SUMILLA
La asignatura de Física I es de naturaleza teórico - práctico (resolución de problemas) - experimental (prác-
ticas de laboratorio), cuyo propósito básico es presentar el estudio claro y válido de las propiedades de
los sistemas de vectores, estática, cinemática, dinámica, trabajo y energía, momentum lineal, colisiones,
momentum angular, gravitación y relatividad.
Las ideas básicas del álgebra vectorial son introducidas e ilustradas por problemas cinemáticos.
Se desarrollan los conceptos principales de la mecánica clásica y relativística. Discutimos primero, simplifi-
cando, la mecánica de la partícula para luego tratar los sistemas de muchas partículas.
En la cinemática se dará a entender la naturaleza vectorial de la velocidad, aceleración y sus relaciones
con la trayectoria. En la dinámica se da mayor significado al principio de conservación del momentum lineal
que a la relación F = ma. En el tema de trabajo y energía las ideas más importantes son los conceptos
de energía y de conservación de energía. Las colisiones vienen a ser la interacción mutua entre dos o más
partículas que altera su movimiento, produciendo un intercambio de momentum y energía. El momentum
angular, debido al movimiento de una partícula de masa m en un plano, se utiliza para desarrollar el tema de
la Dinámica del cuerpo rígido. La interacción gravitacional es una interacción particular que observamos en
la naturaleza, de las llamadas interacción débil, y es la reponsable de hacer caer los objetos sobre la Tierra
asi como la de mantener los planetas en órbita alrededor del Sol. La teoría de la relatividad se compone de
dos teorías bastante diferentes: La teoría especial y la teoría general. La primera, desarrollada por Einstein
y otros científicos en 1905, se refiere esencialmente a la comparación entre las medidas realizadas en
diferentes sistemas de referencia inerciales que se mueven con velocidad constante (comparables con la
velocidad de la luz) unos respecto a otros. Por lo tanto, las leyes de Newton deben modificarse. Por otra
1

2. parte, la teoría general, también desarrollada por Einstein y otros investigadores alrededor de 1916, trata
con sistemas de referencia acele-rados y con la gravedad. Una copmprensión completa de la teoría general
exige el empleo de matemáticas avanzadas y muy complejas. Por consiguiente, nos dedicaremos a la teoría
especial de la relatividad.
3. OBJETIVOS
3.1. GENERALES
3.1.1. Conocer la construcción de la teoría dinámica del movimiento de los cuerpos basándose en las
leyes de Newton y conceptos relacionados.
3.1.2. Comprensión, interpretación y explicación correcta de los fenómenos físicos y de las leyes físicas
del movimiento mediante dicha teoría.
3.1.3. Aplicar y complementar los conocimientos teóricos adquiridos con la resolución de problemas y
adquirir confianza en los resultados.
3.1.4. Incentivar el espíritu investigador del alumno universitario.
3.2. ESPECÍFICOS
3.2.1. Reconocer, diferenciar e interrelacionar las diferentes clases de magnitudes físicas.
3.2.2. Establecer el correcto uso del Sistema Internacional de Unidades (SI).
3.2.3. Describir el proceso de sumar y restar vectores gráfica y analíticamente.
3.2.4. Mostrar los diagramas de cuerpo libre de una partícula y de un cuerpo rígido.
3.2.5. Aplicar las condiciones de equilibrio a una partícula y a un cuerpo rígido.
3.2.6. Clasificar los diferentes tipos de movimiento de un cuerpo.
3.2.7. Formular las leyes de Newton y mostrar su aplicación.
3.2.8. Describir los fenómenos físicos de trabajo, potencia, energía.
3.2.9. Estudiar el moemtum lineal y las colisiones entre cuerpos
3.2.10. Estudiar la dinámica del cuerpo rígido
3.2.11. Explicar el movimiento de los planetas mediante la Ley de Gravitación Universal
3.2.12. Describir la relatividad newtoniana
3.2.13. Describir correctamente la invariancia de las leyes físicas en la teoría de la relatividad
3.2.14. Conocer la transformación de Lorentz
3.2.15. Describir la dilatación del tiempo
3.2.16. Describir la contracción de longitudes
3.2.17. Describir la transformación de la velocidad
3.2.18. Estudiar la cantidad de movimiento relativista
3.2.19. Estudiar la energía relativista
4. PROGRAMACIÓN DE CONTENIDOS
Clases Teóricas
Semanas Fechas Contenido Responsable
INTRODUCCIÓN
¿Qué es la física? Ciencia, Método Científico. Magni-
01 29/08/11 tudes Físicas: fundamentales y derivadas. Sistema Inter-
02/09/11 nacional de Unidades (SI). Idea de fuerza, masa, peso y
centro de gravedad. Vector: elementos y clases. Vector
unitario. Vectores unitarios bidimensionales.
Vectores en el plano: adición y sustracción de vec-
tores: grafica y analíticamente, descomposición rectan-
02 05/09/11 Jaime Bustamante R.
gular. Vectores en tres dimensiones. Producto escalar y
09/09/11
vectorial: Propiedades. Representación vectorial de una
superficie.
ESTÁTICA
1ra y 3ra Ley de Newton. Condiciones de equilibrio de
una partícula. Teorema de Lami. Momento o torque de
03 12/09/11 una fuerza y de varias fuerzas concurrentes. Cupla o par
16/09/11 de fuerzas. Condiciones de equilibrio del cuerpo rígido.
Centro de gravedad.
1er Examen Parcial
CINEMÁTICA
19/09/11 Desplazamiento y distancia. Sistema de referencia.
04 Movimiento rectilíneo: uniforme (velocidad) y uniforme-
23/09/11
mente variado (aceleración). Movimiento curvilíneo gene-
ral.
2

3. Semanas Fechas Contenido Responsable
Caída libre. Movimiento compuesto: movimiento de
05 26/09/11
proyectiles. Movimiento circular uniforme y uniforme-
30/09/11
mente variado.
DINÁMICA
2da Ley de Newton. La máquina de Atwood. Fuerza de
03/10/11 rozamiento: coeficientes de rozamientos estático y cinéti-
06 co. Fuerzas en el movimiento circular: centrípeta y tan-
07/10/11
gencial.
2do Examen Parcial
TRABAJO, POTENCIA Y ENERGÍA
07 10/10/11 Trabajo. Potencia. Energía cinética: teorema del trabajo
14/10/11 y la energía. Energía: potencial. Fuerzas conservativas y
no conservativas.
08 17/10/11 Conservación de la energía: sistemas conservativos y no
21/10/11 conservativos.
MOMENTUM LINEAL Y CHOQUES
09 24/10/11
Impulso y momentum lineal. Conservación del momen-
28/10/11
tum lineal.
Colisiones en una y dos dimensiones: elásticas e inelás-
10 31/10/11 ticas, frontales y no frontales. Jaime Bustamante R.
04/11/11 3er Examen Parcial
DINÁMICA DEL CUERPO RÍGIDO
Momentum angular. Fuerzas centrales. Conservación del
11 07/11/11
momento angular. Momento de inercia: teorema de los
11/11/11
ejes paralelos. Ecuación del movimiento de rotación de
un cuerpo rígido.
Energía cinética de rotación. Energía rotacional y trasla-
12 14/11/11
cional en sistemas dotados de movimientos simultáneos
18/11/11
de rotación y traslación.
INTERACCIÓN GRAVITACIONAL
13 21/11/11
Leyes de Kleper. Ley de Gravitación Universal. La Masa
25/11/11
inercial y gravitacional. Energía potencial gravitacional.
El Movimiento general bajo la interacción gravitacional. El
14 28/11/11
Campo gravitacional. El Campo gravitacional debido a un
02/12/11
cuerpo esférico. Principio de equivalencia.
RELATIVIDAD
Teoría especial de la relatividad. Marcos de referencia y
15 05/12/11
relatividad. Transformación de un marco a otro. Marcos
09/12/11
inerciales de referencia. Principio de la relatividad para la
mecánica de Newton.
El experimento de Michelson - Morley. Marcos de re-
ferencia acelerados y fuerzas inerciales. Transforma-
ciones de Lorentz. Dilatación del tiempo. Contracción lon-
16 12/12/11 gitudinal de los objetos en movimiento. Transformación de
16/12/11 la velocidad. Cantidad de movimiento relativista. Energía
relativista.
4to Examen Parcial
Sesiones prácticas (Laboratorios)
No Fechas Contenido Docente Recurso
Practica
Teoría de errores: Medición, medidas di-
01 29/08/11 J. Bustamante R.
rectas e indirectas: propagación de e-
02/09/11
rrores, el método de mínimos cuadrados.
3

4. No Fechas Contenido Docente Recurso
Practica
05/09/11 Mediciones: Con el vernier, micrómetro,
02
09/09/11 balanza y cronómetro
03 12/09/11 Gráficas de funciones: Análisis de expe-
16/09/11 rimentos
04 19/09/11
1ra y 2da condición de Equilibrio
23/09/11
05 26/09/11 Centro de gravedad
30/09/11
06 03/10/11 Movimiento rectilíneo uniforme y uni-
mota
07/10/11 formemente variado
07 10/10/11 J. Bustamante R.
Caída libre y movimiento compuesto tiza
14/10/11
08 17/10/11 2da Ley de Newton y la Máquina de At- pizarra
21/10/11 wood
09 24/10/11 bibliografía
Fuerza de rozamiento
28/10/11
10 31/10/11 applets
Fuerza centrípeta
04/11/11
equipos de
11 07/11/11 Principio de Conservación de la Energía laboratorio
11/11/11 de física
12 14/11/11 Principio de Conservación del Momen-
18/11/11 tum lineal
13 21/11/11
Péndulo físico
25/11/11
14 28/11/11
Gravitación Universal
02/12/11
5. METODOLOGÍA
Exposición y explicación del profesor con participación activa de los estudiantes. Algunos tópicos del curso
serán dados a los alumnos como tarea, los cuales deberán ser sustentados.
Metodología aplicada: Deductiva - Inductiva
Modo: Colectivo - Expositivo - Interactivo
Procedimientos e instrumentos de evaluación: Procedimiento colectivo - individual.
Instrumentos de Evaluación: exámenes parciales y monografías.
RECURSOS DIDÁCTICOS
Medios y materiales utilizados: visuales, gráficos, computadora personal, internet
6. SISTEMA DE EVALUACIÓN En las evaluaciones se tomarán en cuenta el aspecto cognitivo, desarrollo
de habilidades, destrezas y actitudes. Para este fin se tendrá en cuenta los siguientes instrumentos de
evaluación:
4

5. 04 exámenes parciales (EP). Obligatorios y cancelatorios. La inasistencia se calificará con la nota de cero.
Tendrán un peso de 0.2 cada uno.
01 examen sustitutorio (ES). Comprende toda la asignatura. Será opcional y eliminará la nota más baja de
los exámenes parciales.
Promedio de sustentación de trabajos (PST). Las sustentaciones de los trabajos dan lugar a las notas re-
spectivas y de las cuales se obtienen el promedio. Tendrá peso 0.1.
1 Trabajo: CIENCIA Y MÉTODO CIENTÍFICO
2 Trabajo: INTERACCIÓN GRAVITACIONAL
Nota final (NF). La nota mínima aprobatoria es 11 (once) y se obtiene:
N F = 0,2(1EP + 2EP + 3EP + 4EP ) + 0,1(P IL + P ST )
7. REQUISITOS DE APROBACIÓN
Asistencia obligatoria a teoría y resolución de problemas
Participación activa en teoría y práctica con responsabilidad e iniciativa
Presentar y sustentar los exámenes parciales y/o sustitutorios y trabajos asignados.
Obtener una nota promedio final (NF) de 11 (once) en el sistema vigesimal
BIBLIOGRAFÍA
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americano S.A. Vol. I.
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[2] http://physics.info/
[3] http://ciencianet.com/
[4] http://www.espasoft.esgratis.net/ (buscador de videos)
[5] http://www.aulafacil.com/
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6. [6] http://www.educared.org/global/educared/portada
[7] http://www.educared.org/global/educalia-y-comunidad-virtual/
[8] http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/
[9] http://www.fisicanet.com.ar/
[10] http://www.astrocosmo.cl/h-foton/h-foton_00.htm
[11] http://www.physics.hmc.edu/howto/problemsolving.html
[12] http://zebu.uoregon.edu/~probs/
[13] http://www.oberlin.edu/physics/dstyer/SolvingProblems.html
[14] http://www.cs.utexas.edu/users/novak/physics.html
[15] http://www.physics247.com/
[16] http://www.physics247.com/physics-homework-help/index.shtml
[17] http://www.innathansworld.com/physics/questions.htm
[18] http://www.fisicahoy.com/
[19] http://www.lawebdefisica.com/
[20] http://fisica.laguia2000.com/
[21] http://www.fisicapractica.com/
[22] http://www.fearofphysics.com/Problem/prob2.html
[23] http://www.fisica.ufsc.br/
Ayacucho, agosto del 2011
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