Introduccion A La Mecanica Y Calor

UNIVERSIDAD DE CONCEPCIÓN

FACULTAD DE CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICAS
Departamento de Geofísica

FÍSICA: INTRODUCCIÓN A LA MECÁNICA Y CALOR

Proyecto de Docencia 02-16

Prof. Juan Carlos Inzunza B.

Concepción 2007

2002

FÍSICA: INTRODUCCIÓN A LA MECÁNICA. Universidad de Concepción

Registro Propiedad Intelectual Nº 127.438 I.S.B.N. 956-8029-35-4 Primera Edición Agosto 2002Impresión: Talleres Dirección de Docencia Edmundo Larenas 64-A Barrio Universitario Concepción

IMPRESO EN CHILE / PRINTED IN CHILE

PROLOGO El enseñar es para mí la mejor forma de aprender. En la enseñanza de la física el objetivo es enseñar a pensar y razonar, y para eso se debe estimular el aprendizaje por problemas, no sólo teóricos, sino que también prácticos. El aprendizaje por problemasdebe tender a terminar con la clase magistral y fomentar el trabajo en grupo de los alumnos, con el propósito de que aprendan por sí solos. Por ello, este curso de Física estará disponible en formato pdf en la página web www2.udec.cl/~jinzunza/fisica, para que los alumnos puedan de forma más expedita obtener sus documentos para estudiar de manera autónoma. Lo ideal sería que la asistencia al aulafuera para aclarar las dudas y resolver los problemas que se le presentan durante su autoestudio. En el mundo globalizado, en la era de las comunicaciones, el estudiante debe estar preparado para aprender a través de su propio esfuerzo investigativo, sobre la base de problemas que se le plantean y que el alumno debe resolver individual o en grupo. Los alumnos pueden trabajar de forma autónoma ydespués relacionarse con el profesor y el resto de sus compañeros, pero para ello deben realizar un trabajo previo de estudio y tener preguntas para plantearlas o respuestas para darlas a los otros compañeros que preguntan. Esto supone un cambio de mentalidad, un cambio cultural en los alumnos, donde él debe aprender a aprender, y eso hay que producirlo, no se produce solo. El alumno estaacostumbrado a una forma de trabajo en la cual viene a la Universidad a oír al profesor, donde el primero es el que sabe y el otro el que aprende, no a trabajar en forma autónoma. Hay que evitar que el alumno pase seis o más horas diarias, cinco días a la semana, escuchando, y luego se va a tratar de aprender a su casa; lo más sensato sería que dedicara un alto porcentaje de ese tiempo directamente aaprender. Para eso hay que tratar de centrar la actividad docente en el aprendizaje y no en la enseñanza, donde el profesor debiera preocuparse de que los alumnos retengan lo expuesto y no solamente tratar de cumplir el programa de estudio. Este texto a nivel básico de Introducción a la Mecánica y Calor, se basa en la experiencia de varios años de docencia de pregrado y posgrado en el Departamento deGeofísica de la Universidad de Concepción. En particular se trató de escribir las clases de la asignatura de Física, parte de Mecánica y Calor, la rama de la física que se ocupa de describir el movimiento y las transformaciones de energía producidas por variaciones de temperatura, realizadas durante
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los últimos años en las aulas. Está diseñado para alumnos que realizan un primer curso defísica universitaria de las carreras de ciencias básicas, ingenierías, tecnológicas, pedagogías y en general para toda carrera que requiera un curso de este nivel. Se profundiza la descripción de algunos fenómenos en particular, con el uso de matemáticas de nivel intermedio, como cálculo diferencial e integral elemental, pero en todos los casos esta descripción se puede obviar si el alumno no tiene laformación en esas herramientas matemáticas, sin que ésta pierda su validez. La descripción de los fenómenos físicos se complementa con figuras esquemáticas, en un intento por dar la mayor claridad posible al problema. En el texto se ha pretendido hacer la descripción necesaria, evitando escribir más de lo que se requiere, para no cansar al alumno con lectura de párrafos extensos. Cada tema...