Física Universitaria Vol 1 (Sears - Zemansky) - 11º Edición [Solucionario]
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Tema 1Física e Ingeniería
M en A M. del Carmen Maldonado Susano
Septiembre 2020
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• El alumno incrementará suinterés por el estudio de la física,a través del conocimiento de laimportancia de esta ciencia enlas carreras de Ingeniería.
Objetivos
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Tema 1
• Conceptos de Ciencia, Físicae Ingeniería.
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¿Qué es ciencia?
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❑Conjunto de conocimientosciertos y probables(verificables), metódicamentefundados y sistemáticamentedispuestos.
Ciencia
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Ejemplos de ciencia
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¿Qué es Física?
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❑Es una de las Ciencias Naturalesque estudia los fenómenos en loscuales no ocurren cambios en lacomposición química de lassustancias.
Física
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❑Estudia la materia y la Energía, asícomo los principios y leyes que serigen entre ellos.
❑Utiliza la medición como basefundamental de su estudio.
Física
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Clasificación de la Física
Física
ClásicaAntes de 1895
ModernaPosterior a 1895, después del descubrimientos de los rayos X.
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Física Clásica
Clásicamacroscópica
Mecánica
Termodinámica
Acústica
Óptica
11
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Física Moderna
Modernamicroscópica
Mecánicacuántica
Mecánicarelativista
Física Nuclear
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Es comparar una cantidad física conotra de la misma especie que fungecomo referencia, a la que sedenomina usualmente comopatrón.
¿Qué es medir?
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¿Qué es ingeniería?
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• Es la actividad humana quesobre una base científica sólida(matemáticas, física y química)busca que los materiales yfuerzas de la naturaleza sevuelvan útiles a la sociedad.
Ingeniería
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Ingeniería
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¿Áreas de la ingeniería?
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Áreas de la Ingeniería
• Mecánica
• Agronomía
• Computación
• Geofísica
• Civil
• Petrolera
• Industrial30/09/2020 19M del Carmen Maldonado Susano
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Áreas de la Ingeniería
• Eléctrica
• Electrónica
• Sistemas Biomédicos
• Geología
• Minas y metalúrgica
• Química30/09/2020 20M del Carmen Maldonado Susano
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¿Por qué quiero ser Ingeniero?
30/09/2020 21Imagen de ingenierohttps://imagendaniellauriegas.wordpress.com/2011/11/14/el-ingeniero-y-la-imagen-como-estrategia-profesional/
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¿Cuáles son las características de un
ingeniero competente?
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Requiere de varias cualidades, dentro delas cuales destacan las cuatro siguientes:
• Conocimientos sólidos basados en hechos.
• Desarrollo de habilidades, destrezas ocapacidades.
• Actitudes positivas.
• Voluntad para continuar con suautomejoramiento.
Ingeniero Competente
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Conocimiento Empírico
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• Son los conocimientos que seobtienen mediante nuestrossentidos y nuestra experiencia.
• Se acepta sin realizar unrazonamiento, debido a que loconfirmamos en la práctica.
Conocimiento Empírico
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Conocimiento Científico
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• Se obtiene con la repetición, lamedición y la comprobación decausas y efectos de un fenómenoobservado, es decir por laexperimentación.
Conocimiento Científico
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• En la física se estudian losfenómenos utilizando elmétodo científico.
Conocimiento científico
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Pasos del Método Científico
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• Observación
• Planteamiento de la Hipótesis
• Experimentación
• Validación de la hipótesis
• Ley
Método Científico
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• Consiste en reunirconocimientos por laobservación directa.
Observación
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• Trata de explicar ointerpretar el significado delas observacionesregistradas.
Hipótesis
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• Es la reproducción de losfenómenos o hechosobservados con el fin decomprobar o desecharhipótesis.
Experimentación
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• Comprobamos la hipótesis
con la experimentación yla repetición.
Validación
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• Cuando la hipótesis escorrecta, se acepta y se lellama principio.
Ley o Principio
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Para resolver problemas en Ingeniería
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• Es el proceso general pararesolver un problema deingeniería.
Proceso de Diseño
30/09/2020 37M del Carmen Maldonado Susano
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• Abarca todas las actividades yeventos que se programanrespectivamente para la solución delproblema de manera que ésta sea:❖ Funcional
❖Económica
❖ Satisfaga las necesidades que origina elproblema @
Proceso de Diseño
30/09/2020 38M del Carmen Maldonado Susano
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Etapas del Proceso de Diseño
Fecha 30/09/2020 M. del Carmen Maldonado Susano Página 39
❑ Formulación del problema
❑ Análisis del problema
❑ Búsqueda de soluciones
❑ Decisión
❑ Especificación
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–Se define en forma amplia y sindetalles.
Formulación del problema
Fecha 30/09/2020 M. del Carmen Maldonado Susano Página 40
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–Se define con todo detalle.
–Se estudian todas las variablesinvolucradas.
Análisis del problema
30/09/2020 41M del Carmen Maldonado Susano
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–Se reúnen las opciones desolución mediante laindagación, invención,investigación, etc.
Búsqueda de soluciones
30/09/2020 42M del Carmen Maldonado Susano
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–Se evalúan, se comparan y seseleccionan las mejoresopciones de solución, hastaobtener la que sea óptima.
Decisión
30/09/2020 43M del Carmen Maldonado Susano
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–La solución seleccionada sepresenta por escrito, en formadetallada.
Especificación
30/09/2020 44M del Carmen Maldonado Susano
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Ejercicio 1
30/09/2020 45M del Carmen Maldonado Susano
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❑Resuelva por medio delProceso de Diseño elproblema de transporte enCDMX (UDS van a ir a CU a las12 horas). 15 minutos
Ejercicio 1
30/09/2020 46M del Carmen Maldonado Susano
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❑Entregar por escrito y pormedio del Proceso de Diseñoel problema de transporte enCDMX (UDS van a ir a CU a las12 horas).
Tarea2
30/09/2020 47M del Carmen Maldonado Susano
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Bibliografía
Apuntes de Física ExperimentalGabriel Alejandro Jaramillo MoralesFI-UNAM
Física Universitaria Volumen 1Sears-ZemanskyYoung-FreedmanEditorial PEARSON Addison Wesley