Este documento presenta la guía de la asignatura de Física Mecánica. La asignatura pertenece al departamento de Matemáticas, Física y Estadística de la Facultad de Ingeniería. El curso desarrolla conceptos de cinemática, dinámica, leyes de Newton y conservación de la energía. Se enseñan a través de clases magistrales, aprendizaje basado en problemas y prácticas de laboratorio. Los estudiantes desarrollan competencias como aplicar conocimientos físicos, identificar

1. Facultad de Ingenier´ıa
Departamento de Matem´aticas, F´ısica y Estad´ıstica
ASIGNATURA: F´ısica Mec´anica
C´ODIGO: 21202
PREREQUISITO: C´alculo diferencial
N´UMERO DE CR´EDITOS: 4
DOCENCIA DIRECTA: 5 horas semanales
TRABAJO INDEPENDIENTE: 7 horas semanales
Descripci´on del curso
El curso de F´ısica Mec´anica pertenece al ciclo de fundamentaci´on cient´ıfica, es una asignatura del
plan de estudios de los programas acad´emicos de ingenier´ıa.
Desarrolla y afianza el razonamiento f´ısico-matem´atico en torno a los ejes tem´aticos de la cinem´ati-
ca, la din´amica, las leyes de Newton, energ´ıa, momentum, las diversas leyes de conservaci´on y la
aplicaci´on de estos contextos en la ingenier´ıa. La soluci´on de ejercicios, problemas y la experimen-
taci´on en el laboratorio juega un papel importante en el aprendizaje del razonamiento f´ısico, por lo
que el estudiante aplica los conocimientos te´oricos en problemas aplicados en contextos espec´ıficos.
Justificaci´on
Lo que la gente llama f´ısica consiste en observar y analizar fen´omenos, para formular modelos. Por
lo general estos modelos se expresan a trav´es de relaciones funcionales entre diferentes variables, es
decir, por medio de ecuaciones. La formulaci´on del modelo significa que se puede explicar te´orica-
mente el fen´omeno observado, lo que permite tener cierto control sobre el mismo, en el sentido en
que es posible predecir otros fen´omenos. Muchos inventos del hombre no son m´as que dispositivos
inspirados en la naturaleza, cuando se ha entendido el fen´omeno y se ha encontrado el modelo que
permite reproducirlo artificialmente. La idea principal del curso de F´ısica Mec´anica es presentar y
describir los modelos iniciales en los que se basan la mayor´ıa de cursos de fundamentaci´on cient´ıfi-
ca de las carreras de ingenier´ıa como F´ısica Electricidad y Magnetismo; F´ısica de los Materiales;
Ciencia de Materiales; Termodin´amica; Hidr´aulica; Mec´anica de fluidos, entre otros.
Competencias
Este curso pertenece al campo b´asico de fundamentaci´on cient´ıfica. Por la naturaleza de la f´ısica,
en los cursos se desarrollan competencias gen´ericas a nivel universitario.
En SIGA encuentra el syllabus del curso que corresponde a esta gu´ıa detallada del curso

2. Gu´ıa de asignatura: F´ısica Mec´anica P´agina 2 de 9
Competencias espec´ıficas
Competencia para aplicar los conocimientos en la pr´actica: “Capacidad pa-
ra transferir el conocimiento; comprender y aprender los conceptos de los ejes
tem´aticos y conocer vias de aplicaci´on”.
El estudiante utiliza el conocimiento disponible del curso para interpretar, comprender, argu-
mentar, explicar, justificar y/o describir una situaci´on cotidiana o profesional. Usa el razona-
miento inductivo, razonamiento deductivo, procesos anal´ıticos, ´arboles de decisi´on, gr´aficos,
modelos, etc. Incorpora conceptos, teor´ıas o modelos para saber c´omo: ocurren las cosas,
se hacen juicios, se tomas decisiones. Incorpora conceptos, teor´ıas o modelos para com-
prender: situaciones, juicios, soluciones, estrategias. Incorpora conceptos, teor´ıas o modelos
para explicar porqu´e: ocurren las cosas, es pertinente una estrategia o soluci´on, se hace
un juicio.
Competencia para identificar, plantear y resolver problemas: “Capacidad pa-
ra identificar y/o resolver situaciones problem´aticas, teniendo que construir los
sistemas de representaci´on necesarios para solucionarlas”.
El estudiante identifica situaciones susceptibles de mejorar, cambiar, optimizar, abolir. Iden-
tifica relaciones causa-efecto. Comprende el enunciado de un problema. Identifica y representa
informaci´on relevante y es capaz de producir o agregar informaci´on pertinente para la so-
luci´on. Describe en lenguaje f´ısico y eventualmente matem´atico diversos tipos de problemas
(te´oricos, pr´acticos, abiertos o cerrados) en t´erminos de variables y par´ametros. Soluciona
diversos tipos de problemas de manera ordenada y estructurada. Plantea hip´otesis, pregun-
tas, alternativas o estrategias de soluci´on con criterios de eficacia, pertinencia y rigor. Eval´ua
y analiza soluciones, es decir, verifica si es razonable la soluci´on obtenida de acuerdo con la
informaci´on inicial y lo que se espera de los casos l´ımites. Es capaz de hacer un juicio cr´ıtico
de las estrategias elegidas; en el mejor de los casos, est´a en capacidad de formular nuevos
problemas.
Competencia de abstracci´on, an´alisis y s´ıntesis: “Capacidad para realizar pro-
cesos mentales que estructuran el pensamiento”.
El estudiante demuestra capacidad de abstracci´on cuando identifica caracter´ısticas comu-
nes en diferentes objetos, situaciones y sus relacionados. Demuestra capacidad de an´alisis
cuando descompone una situaci´on o problema en componentes m´as simples con el fin de
comprenderlo; establece relaciones v´alidas entre las partes y el todo y hace propuestas crea-
tivas. Demuestra capacidad de sintesis cuando integra y deduce, con sentido, proposiciones
complejas a partir de premisas simples en contextos f´ısicos, cotidianos, profesionales, etc.;
construye una situaci´on a partir de diferentes elementos, la cual se puede dar uniendo las
partes, fusion´andolas u organiz´andolas de diferentes maneras a la luz de un criterio, principio
o teor´ıa.
Competencia para analizar e interpretar informaci´on experimental: “Capaci-
dad para registrar, procesar y analizar datos experimentales”.
El estudiante demuestra habilidades en el manejo de instrumental de laboratorio, para me-
dir cuidadosamente una magnitud f´ısica, identificar y analizar los errores en la medici´on,
as´ı como determinar cu´ales son los instrumentos m´as apropiados para cada fin. Analiza de
manera cr´ıtica y honesta los resultados del experimento, sus implicaciones, generalizaciones
al contrastarlos con las expectativas generadas por los modelos te´oricos. Adem´as, desarrolla
la habilidad de usar el computador y software especializado para la representaci´on y an´alisis
de datos.

3. Gu´ıa de asignatura: F´ısica Mec´anica P´agina 3 de 9
Competencias transversales
Competencia para comunicarse efectivamente: “Capacidad para comunicar,
tanto verbal como por escrito, los pensamientos de manera comprensible a otro
interlocutor”.
El estudiante comunica efectivamente sus an´alisis y conclusiones de la resoluci´on de proble-
mas o la experimentaci´on, informando, de manera oral o por escrito el proceso de toma de
decisiones, organizaci´on y clasificaci´on de datos, representaci´on tabular y gr´afica, an´alisis y
conclusiones; usa el lenguaje t´ecnico apropiado, con buena redacci´on y ortograf´ıa, de manera
que sean claros los argumentos y conclusiones. En el caso concreto de los informes de labo-
ratorio, el estudiante los redacta y presenta, bien sea en computador o manuscritos, con el
esquema de los art´ıculos cient´ıficos.
Competencia para el autoaprendizaje: “Habilidad para localizar aut´onoma e
id´oneamente conocimientos adicionales”.
Es capaz de consultar diferentes fuentes de informaci´on para complementar tanto los con-
tenidos te´oricos como las pr´acticas experimentales, identifica id´oneamente diversas fuentes,
tales como libros, art´ıculos, p´aginas web, etc.
Competencia para el trabajo en equipo: “Habilidad para obtener resultados
en equipos multidisciplinares, en un ambiente de respeto y responsabilidad”.
Tiene disposici´on para trabajar en equipos multidisciplinares, identifica objetivos y cumple
los tiempos de entrega de resultados, todo enmarcado en un ambiente arm´onico, donde se
destacan la comunicaci´on y el respeto.
Competencia ´etica y de responsabilidad: “Capacidad para reflexionar sobre
el impacto de sus acciones y decisiones”.
El estudiante adquiere disciplina de estudio y autocontrol de su aprendizaje. Asume con
responsabilidad y diligencia el trabajo dirigido e independiente del curso. Reflexiona y asume
su responsabilidad sobre el impacto de sus decisiones profesionales.
Resultados previstos de aprendizaje
Interpreta adecuadamente los resultados de medidas y observaciones experimentales para
escribir la ecuaci´on emp´ırica que relaciona un par de variables, hacer c´alculos de nuevas
cantidades y comparar con las expectativas te´oricas; haciendo un manejo adecuado de las
incertidumbres experimentales y las unidades, y comunicando eficientemente sus conclusiones
en un reporte experimental.
Comprende el significado de posici´on, velocidad y aceleraci´on en movimientos traslacionales
y rotacionales y establece relaciones entre ellas para movimientos con aceleraci´on uniforme y
no uniforme.
Identifica cualquier caso de movimiento traslacional o rotacional como superposici´on de varios
movimientos unidimensionales y establece relaciones entre las componentes de las diferentes
variables cinem´aticas.
Determina las ecuaciones de movimiento traslacional y rotacional de un objeto a partir de
los diagramas de fuerzas, constantes o no constantes en el tiempo, y las condiciones iniciales.
Resuelve problemas de movimiento traslacional y rotacional con base en los conceptos de
trabajo, potencia y energ´ıa; los principios de conservaci´on del momento lineal y angular, y el
teorema del trabajo y la energ´ıa.

4. Gu´ıa de asignatura: F´ısica Mec´anica P´agina 4 de 9
Utiliza adecuadamente el concepto de centro de masa para describir el movimiento de un
sistema de part´ıculas o de un cuerpo r´ıgido.
Contenido tem´atico
1. Medidas f´ısicas
a) Unidades y est´andares.
b) Precisi´on y exactitud.
c) ´Ordenes de magnitud y escalas.
2. Movimiento en una dimensi´on
a) Posici´on, desplazamiento y velocidad promedio.
b) Velocidad instant´anea y rapidez.
c) Aceleraci´on.
d) Ca´ıda libre.
e) Interpretaci´on gr´afica del movimiento.
3. Movimiento en dos y tres dimensiones
a) Vectores de posici´on y desplazamiento.
b) Vectores de velocidad promedio y velocidad instant´anea.
c) Vectores de aceleraci´on promedio y de aceleraci´on instant´anea.
d) Movimiento de proyectiles.
e) Movimiento circular.
f ) Movimiento relativo en dos y tres dimensiones.
4. Leyes de Newton
a) Primera ley de Newton: Ley de la Inercia
b) Segunda ley de Newton: Fuerza
c) Tercera ley de Newton : Acci´on y Reacci´on.
d) Diagramas de cuerpo libre.
5. Aplicaciones de las leyes de Newton
a) Movimiento general.
b) Fricci´on.
c) Fuerza de arrastre y velocidad terminal.
6. Trabajo y energ´ıa cin´etica
a) Definici´on de trabajo.
b) Energ´ıa cin´etica y el teorema del trabajo-energ´ıa cin´etica.

5. Gu´ıa de asignatura: F´ısica Mec´anica P´agina 5 de 9
c) Ejemplos de trabajo: fuerza gravitacional, fuerza el´astica, fuerza variable.
d) Potencia.
7. Energ´ıa potencial y conservaci´on de la energ´ıa
a) Energ´ıa potencial.
b) Conservaci´on de la energ´ıa mec´anica.
c) Interpretaci´on de curvas de energ´ıa potencial.
d) Trabajo hecho sobre un sistema por una fuerza externa.
e) Fuerzas conservativas y noconservativas.
8. Momentum, impulso, y colisiones
a) Momentum e impulso.
b) Conservaci´on del momentum.
c) Colisiones y colisiones el´asticas.
d) Centro de masa.
e) Cohetes.
9. Rotaci´on de cuerpos r´ıgidos I
a) Velocidad y aceleraci´on angular.
b) Rotaci´on con aceleraci´on angular uniforme.
c) Relaci´on entre las variables lineales y rotacionales.
d) Energ´ıa en el movimiento rotacional.
e) Momento de inercia y teorema de los ejes paralelos.
f ) Torque
g) Segunda ley de Newton para el movimiento rotacional.
h) Trabajo y energ´ıa cin´etica rotacional.
10. Rotaci´on de cuerpos r´ıgidos II
a) Rodadura
b) Momentum angular.
c) Segunda ley de Newton en t´erminos del momentum angular.
d) Conservaci´on del momentum angular.
e) Aplicaciones.
Metodolog´ıa
Clase magistral en la que el profesor presenta ejes tem´aticos o conceptos de la asignatura; apren-
dizaje basado en problemas (ABP) en la que el profesor dise˜na situaciones problem´aticas que
desencadenan procesos de aprendizaje; taller en el que el profesor acompa˜na al estudiante en los

6. Gu´ıa de asignatura: F´ısica Mec´anica P´agina 6 de 9
procesos de aplicaci´on y aprendizaje que puede darse en el aula o fuera de ella; pr´acticas de
laboratorio en las que el estudiante aplica y complementa los temas propios de la asignatura.
Actividad acad´emica independiente del estudiante (trabajo independiente): consiste
en preparar temas de clase, ampliar y confrontar informaci´on, practicar y solucionar los problemas
propuestos en el cronograma de clase. Discutir con compa˜neros, monitores o profesores estrategias
de soluci´on.
Monitores y atenci´on de profesores: El Departamento de Matem´aticas, F´ısica y Estad´ıstica
ofrece el apoyo de monitores y profesores en diferentes horarios que apoyan el trabajo independiente.
Los Monitores son estudiantes, con buen desempe˜no en los cursos de matem´aticas, f´ısica y estad´ıstica
y con una gran capacidad de servicio.
Evaluaci´on
Se eval´ua el avance de los indicadores de aprendizaje o desempe˜no, en diferentes momentos del
semestre mediante pr´acticas de laboratorio, quices, talleres, tareas, ex´amenes parciales indivi-
duales y un examen final individual, en los que el estudiante deber´a demostrar el logro de las
competencias del curso.
El semestre se divide en tres cortes, la nota final del curso se obtiene de notas parciales obtenidas
en cada uno de los tres cortes. El primero y segundo corte corresponden cada uno al 30 % de la
nota final y el corte final corresponde al 40 % restante.
El 100 % de cada corte tendr´a los siguientes porcentajes en los diferentes ´ıtems de la evaluaci´on
´Items de la Evaluaci´on Porcentaje
Quices + talleres · · · 30 %
Pr´acticas de laboratorio, · · · 20 %
Examen 50 %
El docente decidir´a, de acuerdo a su criterio, c´omo calificar la parte correspondiente a las pruebas
intermedias y pr´acticas de laboratorio. Lo importante es que la cantidad m´ınima, tanto de pruebas
como pr´acticas de laboratorio en cada corte es de dos. La metodolog´ıa que se implementar´a para
la realizaci´on y calificaci´on de estas pruebas ser´a comunicada a los estudiantes por el profesor en
la primera semana de clase.
Observaciones importantes sobre la evaluaci´on
La asistencia a todas las clases magistrales de la asignatura es obligatoria, por lo que el estu-
diante deber´a presentarse a clases a partir de las fechas se˜naladas en el calendario acad´emico,
en los horarios de su asignatura y grupo, adem´as de realizar las actividades registradas ofi-
cialmente en su inscripci´on. Al estudiante cuyas faltas de asistencia superen el (15 %) de las
actividades programadas se le calificara la asignatura al finalizar el periodo acad´emico con
una nota de cero cero (0.0). En este caso deber´a inscribirla en el siguiente periodo acad´emico
como obligatoria.
Los resultados de las evaluaciones de la asignatura se expresan en forma cuantitativa en
n´umeros de cero cero (0.0) a cinco cero (5.0) con fracciones hasta d´ecimas. Cuando el c´omputo
final de las calificaciones de la cent´esima sea seis (6) o m´as, se aproximara a la d´ecima
inmediatamente superior, y si la cent´esima es 5 o menos a la d´ecima inferior. Se considera
aprobada la asignatura cuando la calificaci´on definitiva sea igual o superior a tres cero (3.0).

7. Gu´ıa de asignatura: F´ısica Mec´anica P´agina 7 de 9
Es importante recalcar que seg´un el Reglamento de Estudiantes de Pregrado, todos los ex´ame-
nes parciales abarcan la totalidad de la materia vista hasta la fecha respectiva y se deben
realizar en los periodos se˜nalados por la Universidad.
Los ex´amenes parciales y el examen final son individuales.
Los estudiantes que no presenten el examen final en la fecha estipulada, deber´an presentar
un examen supletorio previa autorizaci´on de la Comisi´on de Facultad.
La comprobaci´on de todo fraude o intento de fraude en cualquier tipo de prueba, se consi-
derar´a como falta grave y acarrear´a al estudiante una calificaci´on de cero cero (0.0) en la
prueba respectiva. El profesor deber´a informar´a de este hecho a la secretaria acad´emica de
la facultad, con el fin de aplicar la sanci´on disciplinaria prevista en el reglamento.
En los ex´amenes parciales y en el examen final se proh´ıbe a los estudiantes el uso de tel´efonos
inteligentes o cualquier otro dispositivo electr´onico; es potestad de cada docente permitir
el uso o no de calculadoras. El incumplimiento de alguna de las normas mencionadas se
considerar´a como intento de fraude.
Bibliograf´ıa
Referencias
[1] Halliday & Resnick, Fundamentals of physics, tenth edition, ISBN: 978-1-118-23072-5, Wiley,
2014
[2] Sears, Semanski, F´ısica Universitaria, volumen 1, Pearson, 12 edici´on.
[3] Serway Raymond, Jeweet John. F´ısica para ciencias e ingenier´ıa, volumen 1, Cengage Learning,
novena edici´on.
[4] W. Bauer, G. D. Westfall, F´ısica para ingenier´ıa y ciencias, Volumen 1, Mc Graw Hill, (2011)
[5] openStaX collegeTM, College physics, Rice university (2013) descargarlo de: college physics
[6] D. Kleppner, K. Kolenkow An introduction to mechanics, 2nd edition, Cambrigde University
Press, 2014
Cronograma
En la tabla que aparece a continuaci´on se muestra la distribuci´on de temas, parciales y pr´acticas
de laboratorio. Debido a que no se sigue un texto gu´ıa, se sugiere la asignaci´on de ejercicios de
entrenamiento, de los cap´ıtulos correspondientes, por lo menos de las referencias [1] a [4].

8. Gu´ıa de asignatura: F´ısica Mec´anica P´agina 8 de 9
Semana Temas Trabajo Indepen-
diente: Halliday [H]/
Sears [S]
1 Magnitudes y medidas f´ısicas; Sistema internacional de
unidades. Movimiento en una dimensi´on: Posici´on, Ve-
locidad, etc.
H: Chap. 1-2 / S: Cap.
1-2
2 Pr´actica de laboratorio 1; movimiento en una di-
mensi´on; aceleraci´on; movimiento uniformemente ace-
lerado (ca´ıda libre); interpretaci´on gr´afica del movi-
miento.
H: Chap. 2 / S: Cap. 2
3 Vectores de posici´on, desplazamiento, velocidad y ace-
leraci´on. Aplicaciones: movimiento de proyectiles, mo-
vimiento circular, movimiento relativo en dos y tres
dimensiones.
H: Chap. 4 / S: Cap. 3
4 Pr´actica de laboratorio 2; Fuerza; Leyes de New-
ton; diagramas de cuerpo libre.
H: Chap. 5 / S: Cap. 4
5 Primer parcial; Ejemplos de aplicaci´on de las leyes
de Newton.
H: Chap. 6 / S: Cap. 5
6 Ejemplos de Fuerzas: Fricci´on, fuerzas de arrastre, ca-
sos de fuerza centr´ıpeta.
H: Chap. 6 / S: Cap. 5
7 Trabajo y energ´ıa cin´etica; teorema del trabajoenerg´ıa
cin´etica.
H: Chap. 7 / S: Cap. 6
8 Ejemplos de trabajo: por fuerza gravitacional, fuerzas
el´asticas, trabajo realizado por fuerza variable; poten-
cia.
H: Chap. 7 / S: Cap. 6
9 Pr´actica de laboratorio 3; energ´ıa potencial; con-
servaci´on de la energ´ıa mec´anica.
H: Chap. 8 / S: Cap. 7
10 Relaci´on entre fuerza y energ´ıa potencial; interpreta-
ci´on de curvas de energ´ıa potencial; trabajo hecho so-
bre un sistema por una fuerza externa; fuerzas conser-
vativas y noconservativas.
H: Chap. 8 / S: Cap. 7
11 Segundo parcial; momentum e impulso. H: Chap. 9 / S: Cap. 8
12 Sistemas de part´ıculas y conservaci´on del momentum;
colisiones y colisiones el´asticas; centro de masa; cohe-
tes.
H: Chap. 9 / S: Cap. 8
13 Pr´actica de laboratorio 4; velocidad y aceleraci´on
angular; rotaci´on con aceleraci´on angular uniforme.
H: Chap. 10 / S: Cap. 9

9. Gu´ıa de asignatura: F´ısica Mec´anica P´agina 9 de 9
14 relaci´on entre las variables traslacionales y rotaciona-
les; energ´ıa cin´etica rotacional; momento de inercia y
teorema de los ejes paralelos.
H: Chap. 10 / S: Cap. 9
15 Pr´actica de laboratorio 5; torque; segunda ley
de Newton para el movimiento rotacional; equilibrio
est´atico; trabajo y energ´ıa cin´etica rotacional.
H: Chap. 11 / S: Cap. 10
16 Rodadura; momentum angular; segunda ley de New-
ton en t´erminos del momentum angular; conservaci´on
del momentum angular y aplicaciones. Introducci´on al
equilibrio.
H: Chap. 11 / S: Cap. 10
Examen final
Facultad de Ingenier´ıa
Departamento de Matem´aticas, F´ısica y Estad´ıstica
Coordinador de la asignatura: Miguel ´Angel Uribe Laverde.
Correo electr´onico: miguel.uribe1@unisabana.edu.co