Información general de la asignatura

Los cursos de física son una parte importante de la fundamentación básica de los programas de la Facultad de Ciencias Naturales e Ingeniería. Los principios de la naturaleza que aquí se estudian estructuran las bases de los conocimientos que serán adquiridos en la formación específica de las carreras, al tiempo que proveen un marco conceptual que permite la interpretación de los fenómenos naturales. En el caso del curso de Física 1, se introducirán conceptos tan importantes como los de energía, fuerza, presión y temperatura a partir del estudio del movimiento de objetos macroscópicos. Estos conceptos han demostrado ser fundamentales en todas las ramas de la ciencia y sus aplicaciones tecnológicas han sido responsables de la revolución industrial y de la revolución informática de nuestros días.

Comprender la mecánica clásica y aplicarla en la descripción de eventos que involucren desplazamientos, fuerzas, conservación de la energía y la cantidad de movimiento reconociendo así estos conceptos como los fundamentos que explican la dinámica de cualquier sistema físico. Adicionalmente se propone presentar una introducción a los principios de la mecánica cuántica y relativista, ya que en el desarrollo de la tecnología actual son incorporadas cada vez más estas áreas de la física moderna. Los objetivos específicos son: 1. Presentar toda la teoría de la mecánica clásica condensada en las leyes de Newton y los principios de conservación de la energía y el momentum lineal.
2. Realizar experimentos sencillos demostrativos de la teoría.
3. Identificar sistemas físicos en los cuales aplicar los conceptos de cinemática, dinámica, trabajo y energía, que cumplan la condición de estar relacionados con problemáticas actuales relacionadas con temas como el cambio climático, avances en medicina o telecomunicaciones.

Introducción a la Física. Conceptos de ciencia y tecnología. El método y la investigación científicos.
Conceptos de medición, magnitudes físicas, unidades y sistemas de medición. Conversión de unidades, notación científica y análisis dimensional.

CINEMÁTICA
Introducción a la cinemática del movimiento unidimensional, desplazamiento y distancia recorrida, velocidad promedio, velocidad instantánea, rapidez promedio y rapidez instantánea. Definición de vector y vectores unitarios, componentes rectangulares de un vector. Vector de posición y desplazamiento, vector velocidad media, vector velocidad instantánea, vector aceleración media, vector aceleración instantánea.
Cinemática del movimiento bidimensional, movimiento circular uniforme, aceleración media, frecuencia angular, aceleración centrípeta, movimiento circular no uniforme.

DINÁMICA
Introducción a la dinámica, fuerzas e interacciones, fuerzas fundamentales, medición de fuerzas y ley de Hooke. Leyes de Newton: Ley de la Inercia, superposición de fuerzas, ley fundamental de la dinámica, ley de acción y reacción. Diagrama de cuerpo libre, fuerza normal, fuerza de tensión, fuerzas de fricción. Aplicaciones de la dinámica, el plano inclinado, la máquina de Atwood, fuerza gravitacional, Leyes de Kepler, objetos en equilibrio, aceleración de objetos.

TRABAJO Y ENERGÍA
Trabajo y energía cinética: sistemas y entornos, trabajo, trabajo de fricción, producto escalar entre vectores, trabajo consumido por un resorte, energía cinética. Conservación de la energía en sistemas aislados y no aislados, situaciones que incluyen fricción cinética, cambios de energía mecánica para fuerzas no conservativas, potencia.
Impulso lineal y cantidad de movimiento. El centro de masa. Conservación de la cantidad de movimiento lineal.
Aplicaciones de la conservación del momento: colisiones elásticas e inelásticas en una y dos dimensiones.

FÍSICA MODERNA
Introducción a la Relatividad
Introducción a la mecánica cuántica

Serway, R. A., & Jewett, J. W. (2018). Physics for scientists and engineers. Cengage learning.
Young, H.; Freedman, R. (2018) Sears y Zemansky. Física universitaria con Física Moderna 1. 14va edición
Cualquier texto de física universitaria.

Aplicar técnicas matemáticas y estadísticas para modelar sistemas y fenómenos del mundo real.

• Simuladores y laboratorios virtuales disponibles en AVATA
• Aplicaciones para smartphones para hacer cálculos como WolphramAlpha
• Aplicaciones para smartphones para hacer mediciones como Google Measure
• Aplicaciones relacionadas con los temas como: ISSLive, Collider, Amazing Science Facts, Integral Step-By-Step,Science Quiz, Visual Vector Math.