FisicaMecanica_

Vista previa del material en texto

Física mecánica I
Autor
Jairo Andrés Cárdenas
www.uniquindio.edu.co
La asignatura física mecánica I es una asignatura de ciencia básica, de naturaleza teórico-práctica que permite a los 
estudiantes del programa de Tecnología en Obras Civiles el desarrollo de habilidades para comprender los conceptos 
básicos de la mecánica. El curso está diseñado para que los conocimientos y destrezas adquiridos a través del mismo, 
les permita a los estudiantes enfrentarse a la solución de problemas prácticos de la mecánica. 
El curso además contribuye a que el estudiante de Tecnología en Obras Civiles, establezca de forma asertiva las 
relaciones entre las leyes de la Mecánica Clásica y los fenómenos físicos asociados al movimiento de una partícula y al 
movimiento de sistemas de partículas. En este sentido la asignatura hace énfasis en las interacciones entre cuerpos 
distanciados o cuerpos que entran en contacto, se proponen problemas prácticos y la adecuada interpretación de sus 
resultados con el fin de comprender como ocurren realmente los fenómenos de la Mecánica.
Descripción
Justificación
Para la Facultad de Ingeniería y el Programa de Tecnología en Obras civiles es una prioridad la formación de sus 
estudiantes desde una visión integral; por lo tanto, se enfatiza en la apropiación de todo el conocimiento necesario para 
la formación de sus estudiantes en los temas de ciencias aplicadas y por ello de la mecánica. La formación tecnológica 
de los estudiantes del Programa, requieren sólidos conocimientos en física y mecánica ya que los niveles de acción y 
profesional, interactúan constantemente con aspectos relacionados con esta área.
La física mecánica abarca operaciones con vectores, el equilibrio de los cuerpos, se introduce en la ley de Newton que 
establecen el origen del movimiento de los cuerpos, el movimiento en sí de los cuerpos y como es su interacción. 
Asimismo, estudia el movimiento de muchas partículas como el que se origina en los fluidos. Es por esto que esta 
asignatura contribuye en asentar las bases científicas para el desarrollo y comprensión de un importante número de 
asignaturas que son necesarias para la formación del futuro Tecnólogo en Obras Civiles. 
La asignatura de física mecánica I aporta fundamentalmente a los estudiantes elementos experimentales, los cuales 
permiten desarrollar operaciones mentales como observación, análisis y síntesis de los diferentes componentes, en la 
solución de un problema para representarlos por medio de una relación matemática, integrando el conocimiento 
científico básico como modelizador e interpretador, y provocando su desarrollo a partir de la necesidad de profundizar el 
análisis de los problemas básicos de Tecnología en obras civiles que se abordan.
Con base en la Política Académica de la Universidad del Quindío y considerando las facetas básicas del conocimiento 
de las propiedades de las estructuras, un estudiante que cursa la asignatura de física mecánica I debe demostrar 
habilidad en las siguientes competencias: 
• Reconoce de manera integral la importancia de la Física en los fenómenos mecánicos y de las mediciones
durante los ensayos experimentales.
• Desarrolla habilidades en la identificación de conceptos, análisis y comprensión para realizar operaciones con
vectores de manera rigurosa.
• Describe el movimiento de una partícula, estableciendo las relaciones de desplazamiento, velocidad y
aceleración y aplica estos conceptos en situaciones objeto de inconvenientes ingenieriles a partir del desarrollo
de competencias analíticas.
• Conoce, establece e interpreta de manera rigurosa las causas del movimiento de una partícula haciendo uso de
las leyes de Newton, para realizar planteamientos de posibles soluciones técnicas a partir de los principios de la
física mecánica.
• Analiza las causas y los correspondientes efectos en el movimiento de un sistema de partículas, establece e
interpreta las propiedades de los fluidos para el análisis de procesos que involucran movimientos de fluidos a
partir del desarrollo de razonamiento matemático lógico.
• Demuestra su capacidad de análisis realizando procedimientos para obtener soluciones a diversos problemas
en el ámbito de la Física Mecánica apropiadamente.
• Desarrolla capacidades de análisis bajo el rigor de la responsabilidad, adopta la cultura de trabajo en equipo,
desarrolla habilidades comunicativas y de participación en la discusión de resultados.
Competencias propias del espacio académico, núcleo o cátedra
Resultado del aprendizaje 
Reconozco de manera integral la importancia de la Física en los fenómenos mecánicos y de las mediciones durante 
los ensayos experimentales. Aplico los principios y herramientas obtenidos de la física mecánica con autonomía y 
claridad en situaciones del contexto a partir de competencias analíticas. Interpreto las propiedades de los fluidos para 
el análisis de procesos que involucran movimientos de fluidos a partir del razonamiento matemático lógico. 
Realizo procedimientos para obtener soluciones a diversos problemas en el ámbito de la Física Mecánica a través del 
trabajo en equipo, habilidades comunicativas y de participación en la discusión de resultados.
www.uniquindio.edu.co www.uniquindio.edu.co
Administración del espacio académico
Espacio académico:
Horas Semanales:
Total de horas por semestre:
Metodología:
Generalidades
Código 
Tipo de actividad académica
Ubicación
Naturaleza
Contenidos
Créditos
Evaluación
Horas de docencia directa
Horas Teórico-prácticas
Horas de trabajo independiente
Horas de Asesoría
Habilitable
Validable
Homologable
Requisitos
Física mecánica I
6 
144
Distancia
Detalle
15180
Componente de Facultad 
II Semestre
Teórico-práctica 
Núcleos problemáticos
3
Cuantitativa 
48
6
96
Si
Si
Si
Geometría
www.uniquindio.edu.co
Contenidos
La asignatura, aunque se dicta en la modalidad distancia, se apoya en la metodología Virtual mediante la estrategia de 
Aula Invertida. Esta metodología de aprendizaje permite el análisis suficiente para emplear los modelos de estudio, en el 
desarrollo de la capacidad de conceptualización y reflexión crítica en la interrelación de los contenidos del Programa de 
Tecnología en Obras Civiles para facilitar la construcción de conocimientos. La asignatura es base fundamental para el 
desarrollo y compresión de otras asignaturas tales como física mecánica 2, estructuras 1, estructuras 2 y construcción 
de estructuras en concreto
Procesos integrativos
OBJETO DE 
APRENDIZAJE CONCEPTUAL
ACTITUDINAL PROCEDIMENTAL
PROPIEDADES 
DE LA MATERIA 
• Sistema Internacional de
Unidades. Múltiplos y
submúltiplos.
• Operaciones entre
unidades del sistema
internacional.
• Propiedades específicas y
propiedades generales de
la materia.
• Esfuerzos en los
materiales.
Realiza conversiones de unidades y 
sistemas métricos y muestra resultados 
con cifras significativas y bajo notación 
científica.
Interpreta los conceptos de dureza Y 
densidad en los materiales.
Calcula e identifica los esfuerzos a los 
que está sometido un material. 
Trabaja en equipo con 
propiedad y 
responsabilidad.
Participa de forma activa 
y con criterio en el 
progreso de las 
actividades formativas.
www.uniquindio.edu.co www.uniquindio.edu.co
VECTORES.
MOVIMIENTO 
RECTILINEO
• Magnitudes escalares y
vectoriales.
• Suma y resta de vectores.
• Producto escalar y producto
vectorial.
• Desplazamiento y velocidad.
• Movimiento rectilíneo
uniforme.
• Aceleración.
• Movimiento rectilíneo
uniformemente variado.
• Caída libre.
Realiza operaciones entre vectores y los 
relaciona gráficamente.
Utiliza las reglas de la trigonometría 
para encontrar las componentes de un 
vector. 
Interpreta matemáticamente el 
movimiento de un cuerpo, su 
desplazamiento velocidad y aceleración.
Establece los parámetros 
matemáticamente del movimiento 
rectilíneo uniforme y del movimiento 
rectilíneo uniformemente variado.
Relaciona la caída libre de un cuerpo 
con la gravedad. 
Pondera y acata las normasde convivencia a nivel grupal 
y del claustro universitario.
Analiza de forma respetuosa 
y asertiva las intervenciones 
del grupo.
Razona y argumenta con 
propiedad lo aprendido en las 
clases.
Argumenta con propiedad y 
de manera crítica los 
conceptos de mayor 
relevancia de la Física 
Mecánica en la formación de 
un Tecnólogo en Obras 
Civiles. 
Fundamenta los modelos, 
leyes y teorías de la Física 
Mecánica como base de 
asignaturas de su formación 
tecnológica.
LEYES DE 
NEWTON
TRABAJO Y 
ENERGIA
• Primera ley de Newton.
Equilibrio.
• Segunda ley de Newton.
Gravitación.
• Masa y peso.
• Tercera ley de Newton.
• Acción y Reacción.
• Fuerza normal, rozamiento.
• Trabajo y potencia
• Maquinas simples.
• Conservación de la energía.
Relaciona las leyes de Newton con el 
movimiento de un cuerpo al aplicar una 
fuerza.
Analiza la relación de un cuerpo con las 
fuerzas que actúan sobre él.
Calcula el trabajo realizado para mover 
un cuerpo de una posición a otra. 
Relaciona el concepto de trabajo con el 
de energía y potencia.
Introduce el concepto de máquinas 
simples y soluciona problemas de 
equilibrio de cuerpos.
De acuerdo con lo establecido por la Política Académico curricular establecida por la universidad del Quindío, se apunta a 
un enfoque pedagógico que permita obtener el diagnóstico de conocimientos previos del estudiante, para apuntar a la 
fundamentación desde la acción y la reflexión, desarrollando procesos de aprendizaje asertivos, mediante el uso de las 
herramientas tecnologías para dinamizar la interacción profesor-estudiante y las metodologías ajustadas al modelo de 
aula invertida, en la cual el estudiante realizará actividades de trabajo autónomo como la lectura de los materiales de 
estudio, las actividades en línea; y en las tutorías presenciales, aclarar y reforzar los conceptos teóricos y prácticos que le 
permitan al estudiante construir su conocimiento.
En el modelo de aula invertida, el estudiante tendrá acceso con antelación a los temas que se tratarán durante el 
encuentro presencial, con el fin de que adquiera los conocimientos necesarios por medio de material interactivo y de esta 
forma usar las horas en el salón de clases para discutir y resolver dudas temáticas, por medio del intercambio de ideas 
sobre una lección y trabajar sobre esta, hasta fundamentar el concepto específico. 
Las prácticas presenciales, tendrán un alto componente de trabajo grupal, para desarrollar las habilidades sociales del 
estudiante, de modo que aprenda el valor del trabajo en grupo. La evaluación se orienta hacia la formación integral de 
saberes, a simulaciones de casos reales, a la aplicación de los conceptos estudiados, de forma que el estudiante 
encuentre sentido en la evaluación realizada.
Metodología
MECANICA DE 
FLUIDOS
PRINCIPIOS DE 
ELECTRICIDAD
• Propiedades de los fluidos.
• Estática de fluidos.
• Dinámica de fluidos.
• Unidades de la
electricidad.
• Ley de Ohm, ley de Watt.
• Circuitos eléctricos
resistivos.
Interpreta las propiedades de los fluidos. 
Relaciona el concepto de fluido estático 
con los principios de Pascal y 
Arquímedes.
Calcula el caudal de un líquido en 
movimiento.
Calcula el flujo de un líquido y lo 
relaciona con la distancia que recorre 
en un tiempo determinado.
Interpreta los conceptos de intensidad, 
voltaje y resistencia.
Calcula por medio de la ley de Ohm la 
relación entre voltaje, corriente y 
resistencia.
Calcula por medio de la ley de Watt la 
relación entre potencia, voltaje y 
corriente.
La metodología incluye las siguientes actividades:
• Encuentros presenciales de retroalimentación de contenidos temáticos
• Ejercicios prácticos donde interactúe la mecánica y la experiencia profesional.
• Actividades autónomas y evaluativas.
• Guías con orientaciones para la realización de actividades.
• Asesorías sincrónicas y asincrónicas.
• Actividades de exploración de conocimientos previos.
• Tutorías virtuales y uso de metodología b-learning.
[De acuerdo con el “Marco general para la evaluación del aprendizaje” (Política Académica). Las formas de evaluación 
deben ser de naturaleza múltiple. Se recuerdan algunas: 
La evaluación del proceso de aprendizaje de la asignatura, se realizará mediante actividades autónomas, realización y 
seguimiento en prácticas presenciales. Asimismo, se utilizará la plataforma virtual en donde se propondrán actividades 
como talleres, foros y tareas las cuales serán evaluadas. Además, se harán actividades de autoevaluación y coevaluación 
con el fin de que el estudiante se sienta participe del proceso de aprendizaje y desarrollo de contenidos programáticos. La 
conceptualización teórica en su mayoría se hará por medio de actividades en plataforma.
La forma de evaluación del curso es de la siguiente manera:
Pruebas escritas
Trabajos de aplicación (talleres)
Informes de lectura y de consulta.
Exposiciones individuales o grupales
Informes parciales y finales de proyectos
Evaluación
www.uniquindio.edu.co
Referencias
Bueche, F. J. y Hetch, E. (2007). Física general. Distrito Federal, México: McGraw Hill 
Young, H. D. y Freedman, R. A. (2009). Física universitaria volumen 1. Distrito Federal, México: Addison-Wesley 
Tipler, M. (2003). Física para la ciencia y la tecnología. Barcelona, España: REVERTE
Giancoli, D. (2008). Física para ciencias e ingeniería. México: PEARSON PRENTICE HALL
Burbano, S. (2015). Física General. Madrid, España: Editorial Tébar, S.L.
Jaramillo, G. (2015). Física I Aplicada a la construcción. Primera Edición. Colombia: Panamericana
Serway, R. A. y Jewett, J. W. (2008). Física para ciencias e ingeniería. D. F, México: Cengage Learning 
Política Académica de la Universidad del Quindío. (28 de Julio de 2016). Acuerdo del Consejo Superior. Universidad 
del Quindío.
www.uniquindio.edu.co
	Página en blanco
	Página en blanco
	Página en blanco