Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología

Cuarto Cuatrimestre

División: Ciencias de la Salud, Biológicas y Ambientales

Física I

220920413/210920413

Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología| Ingeniería en Telemática

1

SECRETARIA DE EDUCACIÓN PÚBLICA

Alonso Lujambio Irazábal

SECRETARIA DE EDUCACIÓN SUPERIOR

Rodolfo Tuirán Gutiérrez

PROGRAMA DE EDUCACIÓN SUPERIOR ABIERTA Y A DISTANCIA

COORDINACIÓN GENERAL

Manuel Quintero Quintero

COORDINACIÓN ACADÉMICA

Soila del Carmen López Cuevas

DISEÑO INSTRUCCIONAL

Alejandro Aguilar Rodríguez

EVALUACIÓN Y ACREDITACIÓN DE PROGRAMAS EDUCATIVOS

Marlene Krauss Solano, Yhanga Rachel Rosas Sandoval

AGRADECEMOS LA COLABORACIÓN EN EL DESARROLLO DE ESTE

MATERIAL A:

Mtro. José Inés Andrade Gandarilla

Secretaría de Educación Pública, 2011

Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología| Ingeniería en Telemática

2

Tabla de contenidos

I. INFORMACIÓN GENERAL DE LA ASIGNATURA

a. Ficha de identificación

b. Descripción

c. Propósito

II. COMPETENCIAS A DESARROLLAR

III. TEMARIO

IV. METODOLOGÍA DE TRABAJO

V. EVALUACIÓN

VI. MATERIAL DE APOYO

VII. DESARROLLO DE CONTENIDOS POR UNIDAD

a. UNIDAD 1

b. UNIDAD 2

c. UNIDAD 3

d. UNIDAD 4

Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología| Ingeniería en Telemática

3

I. INFORMACIÓN GENERAL DE LA ASIGNATURA

a. Ficha de identificación

Nombre de la Licenciatura o

Ingeniería:

Nombre del curso o asignatura

Física I

Ingeniería en Telemática

Clave de asignatura:

220920413/210920413

Seriación:

Sí

Cuatrimestre:

4

Horas contempladas:

72

b. Descripción

El presente curso pretende que comprendas los modelos y herramientas que usa la Física

para explicar fenómenos físicos y la forma en que estos modelos y sus aplicaciones

tecnológicas han ayudado al ser humano a interactuar con su medio, a transformarlo y

aprovecharlo para mejorar su calidad de vida. El estudio de la Física se divide en dos

grandes grupos: Física clásica y Física moderna; este curso se aboca principalmente a los

fundamentos de la primera con algunos conceptos relevantes de la segunda.

La Física clásica tiene importantes aplicaciones en diversas áreas del conocimiento de la

biotecnología, la tecnología ambiental y las energías renovables, pues la base del

desarrollo de dichas áreas es la comprensión de los fenómenos naturales. Al identificar

los campos que la conforman: mecánica, electromagnetismo, fluidos y óptica, usarás las

herramientas matemáticas necesarias para dominar conceptos y modelos que te permitan

resolver problemas, explicar fenómenos naturales y el funcionamiento de dispositivos

electrónicos, digitales y mecánicos. Argumentarás sobre las implicaciones éticas y

morales que el uso de los conocimientos, descubrimientos y avances tecnológicos en el

área de la ciencia tienen en la sociedad. Utilizarás las formas discursivas escritas propias

de la física para presentar, divulgar y discutir resultados científicos.

Debido a sus métodos para recabar información, elaborar modelos, interpretar datos y su

gran poder para predecir eventos, esta asignatura es fundamental en la formación integral

del futuro profesionista de carreras científicas y las ingenierías. Es por este hecho que es

Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología| Ingeniería en Telemática

4

parte del mosaico de asignaturas que se integran al módulo II de formación disciplinar de

la familia de ingenierías.

La asignatura de Física I se ubica en el cuarto cuatrimestre de la carrera de: Ingeniería en

Telemática. Los conocimientos y capacidades que adquieras a lo largo del curso te serán

útiles para el estudio de asignaturas afines en los siguientes cuatrimestres como Física II,

electrónica básica, electrónica digital, comunicación en sistemas de control.

c. Propósito

Esta asignatura tiene la finalidad de proporcionarte los fundamentos básicos de la física

que te ayuden a describir y explicar los fenómenos físicos y aplicaciones tecnológicas

presentes en tu vida diaria. La construcción de modelos que te permita interpretar los

datos obtenidos de situaciones o contextos de la vida cotidiana es una habilidad que te

ayudará a resolver problemas y proponer soluciones a los retos que se te presenten en tu

formación profesional. Contarás con una clara conceptualización del comportamiento

físico de la materia, las leyes que la rigen, los modelos que interpretan y dan forma a los

conocimientos encuadrados en la física.

II. COMPETENCIA(S) A DESARROLLAR

Competencia(s) general(es)

Modelar fenómenos físicos mediante la aplicación de las leyes de la física para describir

aplicaciones tecnológicas y resolver problemas físicos.

Competencias específicas

 Identificar el rango de acción de la física clásica y sus herramientas básicas

(matemáticas) para describir su aplicación en las carreras de desarrollo

tecnológico, mediante ejemplos de la vida cotidiana.

 Modelar fenómenos físicos para describir situaciones que se presentan en la vida

cotidiana mediante el uso de conceptos de cinemática, dinámica y las leyes de

Newton.

 Describir el funcionamiento de dispositivos electrónicos para la transmisión y

recopilación de datos mediante el uso de los modelos electrostático y

electromagnético.

Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología| Ingeniería en Telemática

5

 Describir el comportamiento de aplicaciones tecnológicas para el análisis,

procesamiento de imágenes, producción de energía eléctrica mediante el uso del

modelo corpuscular y ondulatorio de la luz.

Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología| Ingeniería en Telemática

6

III. TEMARIO

1. Introducción a la física

1.1. ¿Qué es la física?

1.1.1. Definición de física

1.1.2. Física y su relación con otras disciplinas

1.1.3. Ejemplos de aplicación de la física en ingeniería

1.2. Unidades y magnitudes físicas

1.2.1. Sistemas de medición

1.2.2. Conversión de unidades

1.2.3. Vectores y escalares

1.3. Herramientas matemáticas

1.3.1. Propiedades y operaciones con vectores

2. Mecánica

2.1. Cinemática

2.1.1. Representación de datos y uso de modelos

2.1.2. Desplazamiento, velocidad y aceleración

2.1.3. Movimiento con aceleración constante

2.1.4. Movimiento bidimensional: circular y tiro parabólico

2.2. Leyes de Newton

2.2.1. Primera ley de Newton o Ley de la inercia

2.2.2. Segunda ley de Newton o Ley de la fuerza

2.2.3. Tercera ley de Newton o Ley de acción y reacción

2.2.4. Ley de la gravitación universal

2.3. Dinámica

2.3.1. Trabajo

2.3.2. Energía cinética y potencial

2.3.3. Fuerzas conservativas y no conservativas

2.4. Mecánica de fluidos

2.4.1. Estática de fluidos

2.4.2. Dinámica de fluidos

3. Electromagnetismo

3.1. Campos electromagnéticos

3.1.1. Campo eléctrico

3.1.2. Ley de Coulomb

3.2. Leyes de Maxwell

3.2.1. Ley de Gauss para el campo eléctrico

3.2.2. Campo magnético

3.2.3. Ley de Gauss para el magnetismo

Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología| Ingeniería en Telemática

7

3.2.4. Ley de Ampere

3.3. Circuitos

3.3.1. Ley de Faraday

3.3.2. Ondas electromagnéticas

3.3.3. Resistores

4. La Luz

4.1. Modelo Ondulatorio de la Luz

4.1.1. Ondas

4.1.2. Reflexión

4.1.3. Refracción

4.1.4. Formación de imágenes

4.1.5. Instrumentos ópticos

4.1.6. Difracción, polarización e interferencia

4.2. Modelo Corpuscular de la Luz

4.2.1. Cuantización de la energía de una onda electromagnética

4.2.2. Emisión, absorción y dispersión de la radiación electromagnética

4.2.3. Líneas espectrales

4.2.4. Efecto fotoeléctrico

4.2.5. Rayos X

4.2.6. Dualidad onda-partícula de la luz

IV. METODOLOGÍA DE TRABAJO

La asignatura de física tiene un perfil experimental por lo que todas las teorías

establecidas y todas las leyes enunciadas siempre tienen un apoyo práctico. Sus

actividades se dividen en su mayoría

...