UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Geológica Minera y Metalúrgica Área de Ciencias Básicas

SYLLABUS DE FISICA II

1. INFORMACION INSTITUCIONAL:

CURSO : FISICA IICODIGO : FI-204CREDITOS : 5PRE-REQUISITOS : FI-203CONDICION : OBLIGATORIOAREA ACADEMICA : CIENCIAS BÁSICASHORAS SEMANALES : 7

TEORIA : 4PRACTICA : 3

PROFESOR/A : LIC. ZOILA RUIZ M. zoilaruizmostacero@hotmail.com

ING. EFRAÍN CASTILLO e_castillo@yahoo.es

2. INTRODUCCIÓN

El curso es de naturaleza Teórico-Experimental y su objetivo general es describir y explicar a los estudiantes los principios y leyes que permiten comprender los fenómenos físicos relacionados a la mecánica de la materia, al movimiento oscilatorio, al movimiento ondulatorio, a la mecánica de los fluidos, a las propiedades térmicas de la materia y a la termodinámica. Trata los temas de : Elasticidad, Movimiento Oscilatorio, Ondas Mecánicas, Estática de Fluidos, Dinámica de Fluidos, Teoría Cinética de los Gases, Calor y Temperatura. Trabajo y Primera Ley de la Termodinámica, Segunda Ley de la Termodinámica y Entropía.Estos conocimientos básicos les sirve a los alumnos como conocimientos previos para sus cursos de especialidad.

3. COMPETENCIAS DEL CURSO:

- Describe y caracteriza y las diferentes clases de deformación elástica de sólidos y fluidos, utilizando modelos básicos para la comprensión de la deformación elástica de los sólidos y sus aplicaciones, en términos de los conceptos de esfuerzos- deformación.

- Explica, caracteriza y clasifica el movimiento oscilatorio desde el punto de vista de la dinámica y de la energía, tomando como modelo de referencia el sistema masa-resorte.

- Explica y caracteriza la naturaleza física y la generación del movimiento ondulatorio mecánico desde el punto de vista de la dinámica y de la energía. La matemática desarrollada se aplica a diferentes clases de onda.

- Formula, interpreta y aplica la mecánica de Newton para comprender los principios y leyes de la Estática y la Dinámica de los fluidos.

- Describe y aplica los conceptos de temperatura y calor en la comprensión de las propiedades térmicas de la materia, como la dilatación, la calorimetría y la transferencia del calor.

- Describe y caracteriza los modelos macroscopicos y microscopios de los gases, para la comprensión y aplicación de sus leyes en la Ingeniería.

- Formula e interpreta los conceptos que caracterizan a un sistema termodinámico, así como las leyes que gobiernan los procesos termodinámicos.

4. LOGRO DEL CURSOAl finalizar el curso, el alumno resuelve problemas de mecánica, sonido y calor, y plantea alternativas de solución utilizando el cálculo diferencial e integral.

5. UNIDADES DE APRENDIZAJE

I Unidad: Elasticidad

Logro de la unidad.- Analiza y calcula deformaciones y esfuerzos en diferentes casos de cuerpos sometidos a fuerzas o cargas externas, valorando su importancia en su carrera.

Semana 1-2 (del 16 de Marzo al 27 de Marzo del 2015): Descripción general del Curso. Elasticidad de los materiales. Esfuerzo y Deformación. Ley de Hooke. Módulos de Elasticidad. Energía elástica. Solución, discusión de ejercicios y problemas.

II Unidad: Oscilaciones

Logros de la unidad.- Analiza, distingue y aplica las ecuaciones de la cinemática, dinámica y energía a los diferentes casos de sistemas oscilantes, con eficiencia y responsabilidad.

Semana 3-4 (del 30 de Marzo al 10 de Abril del 2015): Movimiento Armónico Simple (MAS). Cinemática del MAS. Dinámica del MAS. Energía de un oscilador armónico simple. Movimiento Armónico Amortiguado. Oscilaciones Forzadas y Resonancia. Combinaciones de MAS. Análisis de casos, solución de ejercicios y problemas.

III Unidad: Ondas Mecánicas.-

Logros de la unidad.- Formula, caracteriza y cuantifica las ecuaciones y propiedades de diferentes clases de ondas, valorando su importancia en la ingeniería.

Semana 5-6 (del 13 de Abril al 24 de Abril del 2015): Concepto de onda. Características de las ondas. Tipos de Ondas. Descripción matemática de la propagación de una onda en una dimensión. Onda sensorial o armónica. Velocidad de propagación de la onda. Velocidad de oscilación. Ecuación de la onda en una dimension. Potencia e intensidad de un Onda. Principio de Superposición. Interferencia de Ondas Armónicas. Ondas Estacionarias y Resonancia. Ondas Sonoras. Características. Potencia e Intensidad de las Ondas sonoras. Sistemas Vibratorios y fuentes de sonido. Efecto Doppler.

IV Unidad: Fluidos.-

Logros de la Unidad: Aplica las leyes de la estadística y la dinámica de los fluidos a los diferentes casos, con rigor y empeño.

Semana 7 (del 27 de Abril al 01 de Mayo del 2015): Estática de fluidos, Densidad. Peso Específico y Presión. Variación de la presión en un fluido con la profundidad. Principios de Pascal y de Arquímedes.

EXAMEN PARCIALSemana 8 (del 04 de Mayo al 08 de Mayo del 2015)

Semana 9 (del 11 de Mayo al 15 de Mayo del 2015): Dinámica de fluidos. Características del movimiento. Fluido ideal. Líneas de flujo. Tubo de flujo. Ecuaciones de continuidad y de Bernoulli. Líquidos Reales y Viscosidad. Ecuación de Poiseuille.

V Unidad: Temperatura y Calor

Logros de la Unidad.- Aplica los conceptos de temperatura y calor en la comprensión de las propiedades térmicas de la materia, apreciando su importancia en su formación.

Semana 10-11 (del 18 de Mayo al 29 de Mayo del 2015): Temperatura. Descripciones Macroscópica y Microscópica de un sistema. Concepto de Temperatura. Equilibrio Térmico, Medición de Temperatura y Escalas Termométricas. Dilatación Térmica. Concepto de Calor: energía interna, energía térmica. Capacidad Calorífica. Calor Específico. Equivalente Mecánico del Calor. Cambios de Estado. Transmisión del Calor. Conducción, convención y Radiación

VI Unidad: Gases:

Logros de la Unidad.- Describe y aplica los modelos macroscopico y microscópico de los gases en los procesos termodinámicos, con eficiencia y responsabilidad.

Semana 12 (del 01 de Junio al 05 de Junio del 2015): Gas Ideal. Descripción Macroscopica. Teoría Cinética. Calculo cinético de la presión. Interpretación Energía Interna. Capacidades caloríficas de los gases ideales. Gases Reales.

VII Unidad: Termodinámica:

Logros de la Unidad.- Aplica las leyes de la termodinámica a diferentes casos de maquinas Térmicas, apreciando su importancia en la ingeniería.

Semana 13-14 (del 08 de Junio al 19 de Junio del 2015): Calor y Trabajo. Primera Ley de la Termodinámica. Aplicaciones. Procesos Isotérmicos, Isobáricos, Isovolumétricos, Adiabáticos, etc. Maquinas térmicas. Segunda Ley de la Termodinámica. Procesos Reversibles e Irreversibles, Ciclos de Carnot, Otto, Diesel..

Semana 15 (del 22 de Junio al 26 de Junio del 2015): Entropía: Procesos Reversibles e Irreversibles.

EXAMEN FINALSemana 16 (del 06 de Julio al 10 de Julio del 2015)

EXAMEN SUSTITUTORIOSemana 17 (del 13 de Julio al 17 de Julio del 2015)

6. METODOLOGIA:Se recurre a la metodología activa. Además de la clásica lección magistral, se utilizan las técnicas de exposición de los temas en cada clase con participación activa de los estudiantes. Solución de problemas propuestos por el profesor en el aula para ser desarrollados en clase. Presentación en el aula de videos y simulaciones de fenómenos físicos que refuercen los conceptos teóricos dados en clase. Realización por el estudiante sus prácticas de laboratorio de acuerdo a una guía. Los experimentos tienen relación directa con los temas tratados en clase.

7. EVALUACION:

Instrumento Sigla PesoPrácticas Calificadas Pc1 Pc2 Pc3 Pc4 Pc5 1/24Practicas de Laboratorio L1 L2 L3 L4 L5 1/24

Examen Parcial EP 1/3Examen Final EF 1/3Examen Sustitutorio ES 1/3

Nota Final NF

De 05 prácticas calificadas se anula una, la que tenga menor nota. De 05 prácticas de laboratorio se anulan uno, el que tenga menor nota Promedios de prácticas calificadas (PC) y laboratorio (PL):

La nota del Examen Sustitutorio (ES) reemplaza al Examen Parcial o Final de menor nota.La nota Final (NF) resulta de aplicar la siguiente fórmula:

8. CALENDARIO DE EVALUACIONES

CODIGO: FI-204 ( S)CICLO: 2015-1

SEMANAPROGRAMACION

Sección “S”

16 al 20 de Marzo Introducción

23 al 27 de Marzo 1er Laboratorio

30 al 03 de Abril 1ra P.C.

06 al 10 de Abril 2do Laboratorio

13 al 17 de Abril 2da P.C.

20 al 24 de Abril 3er Laboratorio

27 al 01 de Mayo Dirigida/Recuperación

04 al 08 de Mayo EXAMEN PARCIAL

11 al 15 de Mayo 3er P.C.

18 al 22 de Mayo 4to Laboratorio

25 al 29 de Mayo 4ta P.C.

01 al 05 de Junio 5to Laboratorio

08 al 12 de Junio 5ta P.C.

15 al 19 de Junio Dirigida/Recuperación

22 al 26 de Junio Dirigida/Recuperación

06 al 10 de Julio EXAMEN FINAL

13 al 17 de Julio EXAMEN SUSTITUTORIO

9. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS:

- Raymond A. Serway. FISICA. Tomo I. 1996. Ed. Mac Graw Hill. Mexico- Douglas C. Giancoli. FISICA 1997. Prentice Hall. Mexico- Tippler A. Paul. FISICA. Tomo I. 1994. Ed. Reverte S.A. Mexico- Sears – Semansky – Young – Freedman. Fisica Universitaria. Tomo I

DIRECCIONES ELECTRONICAS:

- http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/default.htm .- http://www.unalmed.edu.co/daristiz/LABFIS/Principal/labfis.htm - http://teleformacion.edu.aytolacoruna.es/FISICA/document/ - http://www.walter-fendt.de/ph14e/ - http://www.geocities.com/afisica2001/