INACAPASIGNATURA: Física Aplicada 90 HORAS DESCRIPCIÓN DE LA ASIGNATURA: Física Aplicada, es una asignatura lectiva del área formativa de disciplinas básicas, que entrega conocimientos sobre operatoria vectorial, cinemática, trabajo, potencia, energía y mecánica de fluidos que contribuyen a la comprensión de los fundamentos y métodos de cálculo en las leyes que caracterizan y describen las causas del movimiento, trabajo, conservación de energía y mecánica de fluidos, que le permite al alumno la resolución de problemas prácticos simples, a partir de un entendimiento conceptual detallado de fenómenos físicos cotidianos. COMPETENCIA DEL PERFIL DE EGRESO ASOCIADA INDICADOR DE DESARROLLO Administra las operaciones del proceso productivo en organizaciones del área pública y privada, teniendo en cuenta sus necesidades y características, mediante el trabajo colaborativo para la consecución de metas comunes. • COMPETENCIA GENÉRICA NIVEL DOMINIO • Resolución de Problemas Relaciona fenómenos físicos con el desarrollo de los procesos industriales en situaciones de desempeño funcional de los materiales y equipos. Nivel 2 - Resuelve problemas a través de síntesis, integrando diversas variables en situaciones en el ámbito de su profesión. UNIDADES DE APRENDIZAJE: HORAS 1.- Vectores. 15 2.- Cinemática. 15 3.- Dinámica, Trabajo, Potencia y Energía. 28 4.- Mecánica de Fluidos. 24 EVALUACIÓN: ESPECIALISTA TÉCNICO: Patricio Gonzalez Rodríguez 8 ESPECIALISTA PEDAGÓGICO: Patricio Gonzalez Rodríguez UNIDADES DE APRENDIZAJE 1.- Vectores. 15 Horas APRENDIZAJES ESPERADOS CRITERIOS DE EVALUACION 1.1.- Resuelve problemas de su especialidad, aplicando operatoria y 1.1.1.- Aplica la operatoria básica de escalares con vectores en el plano, en teoremas de vectores. problemas prácticos de la especialidad. 1.1.2.- Aplica la definición del producto punto o escalar, y el producto cruz o vectorial en problemas sencillos. CONTENIDOS Magnitudes escalares y vectoriales. Características y propiedades de un vector. Vectores en el plano cartesiano - Magnitud - Dirección - Componentes Suma y resta gráfica de vectores: Método del polígono y método del paralelogramo. Multiplicación de vectores con escalares. Sistema de vectores en el plano. Vectores unitarios. Producto escalar y vectorial. ACTIVIDADES • Resuelve guías, organizado en equipos de trabajo, sobre vectores en el plano y el espacio. 2.- Cinemática. APRENDIZAJES ESPERADOS 15 Horas CRITERIOS DE EVALUACION CONTENIDOS 2.1.- Resuelve problemas de movimiento circular uniforme y uniformemente 2.1.1.- Representa gráficamente distancia versus tiempo, considerando acelerado, de acuerdo a las ecuaciones cinemáticas, integrando diversas Movimiento Rectilíneo Uniforme y Movimiento Uniforme Acelerado. variables en situaciones en el ámbito de su profesión. 2.1.2.- Calcula velocidades y aceleraciones lineales y angulares en sistemas simples de discos y poleas compuestas industriales con transmisión directa. 2.1.3.- Utiliza la descripción de la realidad para la identificación de un problema sea en el ámbito académico o en el de su profesión, integrando las diversas variables de éste. Conceptos fundamentales: - Desplazamiento - Rapidez - Velocidad instantánea y promedio. - Aceleración Movimiento rectilíneo uniforme. Movimiento uniformemente acelerado. Gráficos d vs t. Medidas Angulares: - Revoluciones. - Grados y radianes. - Periodo y frecuencia Conceptos fundamentales: - Desplazamiento angular. - Velocidad angular instantánea y promedio. - Aceleración angular. Movimiento circular uniforme y uniformemente acelerado. Transmisión del movimiento. ACTIVIDADES • Resuelve guías, organizado en equipos de trabajo, sobre Movimiento Rectilíneo Uniforme, Uniformemente Acelerado y Circular. Presenta sus resultados al curso en forma oral y ocupando power point u otro similar. 3.- Dinámica, Trabajo, Potencia y Energía. 28 Horas APRENDIZAJES ESPERADOS CRITERIOS DE EVALUACION 3.1.- Resuelve problemas de sistemas en equilibrio estático o cinético, y 3.1.1.- Calcula variables como: masa, peso, aceleración, fuerzas acelerados, utilizando las leyes de Newton y Momento de una fuerza, resultantes, fuerzas normales, tensiones, fuerzas de roce y sus integrando diversas variables en situaciones en el ámbito de su profesión. coeficientes, fuerzas elásticas y ángulos de inclinación en sistemas CONTENIDOS Dinámica y leyes del movimiento. compuestos tanto en equilibrio estático como en movimiento, descomponiendo la sumatoria de fuerzas. 3.1.2.- Calcula el momento de una fuerza y de un sistema de fuerzas en el plano, respecto a un eje de giro para aparatos mecánicos o estructuras simples. 3.1.3.- Propone soluciones a problemas en el ámbito académico y de su Fuerza. Masa y peso. Aplicaciones prácticas en la descripción de objetos de acuerdo a su masa, densidad y volumen, y sus consecuencias bajo la influencia de un campo gravitatorio. Leyes de Newton: Primera, Segunda y Tercera Ley. Fuerzas: -Normal -Roce (Coeficiente de roce estático y cinético) -Tensión -Elástica (Ley de Hooke) Diagramas de cuerpo libre. Centro de Masa. Torque o Momento de una fuerza. Condiciones de equilibrio del cuerpo rígido. Sistemas en equilibrio estático y en movimiento. Interacción dinámica de uno o más cuerpos en el plano, cuerpos sostenidos por cuerdas inextensibles, sistemas de poleas simples y múltiples, sistemas con resortes y el plano inclinado. profesión, integrando diversas variables. 3.2.- Resuelve problemas de trabajo y energía a través del concepto de 3.2.1.- Resuelve problemas de conservación de energía en sistemas rendimiento y potencia en máquinas y aparatos tecnológicos. conservativos y no conservativos, de acuerdo al principio de conservación de la energía. 3.2.2.- Calcula el rendimiento y potencia utilizando fórmulas en base a situaciones reales. Trabajo Energía Mecánica: - Cinética. - Potencial Gravitatoria Energía Elástica Aplicaciones en sistemas simples Sistemas conservativos y no conservativos. Principio de conservación de la energía. Disipación de la energía. Aplicaciones en sistemas compuestos. Rendimiento. Potencia. ACTIVIDADES • Resuelve guías, organizado en equipos de trabajo, sobre vectores Dinámica, Trabajo, Potencia y Energía. Presenta sus resultados al curso en forma oral y ocupando power point u otro similar. 4.- Mecánica de Fluidos. 24 Horas APRENDIZAJES ESPERADOS CRITERIOS DE EVALUACION 4.1.- Resuelve problemas en sistemas de conducción de fluidos, a través 4.1.1.- Calcula caudal, diámetros y velocidades en sistemas hidráulicos con de la ecuación de Bernoulli y Darcy - Weisbach, integrando diversas diferentes diámetros de tubería, aplicando la ecuación de continuidad variables en situaciones en el ámbito de su profesión. 4.1.2.- Determina pérdidas de carga primarias en tuberías, utilizando la ecuación de Darcy - Weisbach. 4.1.3.- Evalúa su desempeño tanto en el proceso como en el resultado final de problemas que se presentan para su mejora. ACTIVIDADES CONTENIDOS Campos de aplicación de la mecánica de fluidos. Definición y propiedades de fluidos. Principio de Arquímedes. Presión. Ley de Pascal. Ecuación de continuidad. Ecuación de Bernoulli. Pérdida de carga. Ecuación de Darcy - Weisbach. • Resuelve guías, organizado en equipos de trabajo, sobre Mecánica de Fluidos y presenta sus resultados al curso en forma oral y ocupando power point u otro similar. ESTRATEGIAS METODOLÓGICAS Unidad aprendizaje 1: Vectores. • Solución de ejercicios y problemas • Clase expositiva Unidad aprendizaje 2: Cinemática. • Solución de ejercicios y problemas • Clase expositiva Unidad aprendizaje 3: Dinámica, Trabajo, Potencia y Energía. • Solución de ejercicios y problemas • Clase expositiva Unidad aprendizaje 4: Mecánica de Fluidos. • Solución de ejercicios y problemas • Clase expositiva BIBLIOGRAFÍA DE LA ASIGNATURA TITULO AUTOR AÑO ISBN EDITORIAL FUENTE NOMBRE RECURSO DIGITAL TIPO Apuntes de Física II Köhler, Arnoldo 2010 9781449224325 e-Libro BÁSICA Mecánica de fluidos : fundamentos y aplicaciones Çengel, Yunus A. e-Libro BÁSICA Instituto Politécnico Nacional 2006 9781456202538 McGraw-Hill España Materia y movimiento Clerk Maxwell, James 2010 9781449225957 Instituto Politécnico Nacional e-Libro BÁSICA Ecuaciones diferenciales : teoría y problemas López, Mariló 2007 9788473604284 e-Libro BÁSICA Estructuras hidráulicas Novak, R. e-Libro BÁSICA Editorial Tébar 2001 9781456200343 McGraw-Hill Professional Publishing Física aplicada Beiser, Arthur 1991 9781615027842 McGraw-Hill Professional Publishing e-Libro BÁSICA Física general Bueche, Frederick J. 2007 e-Libro BÁSICA McGraw-Hill España 2005 9789706131478 Oxford University Fundamentos de física v.2 Serway, Raymond A. 2006 Física general : con experimentos sencillos 9781456202606 Ribeiro da Luz, Antonio Máximo SUGERIDA 9706863818 Thomson