UNIVERSIDAD NACIONAL
“SANTIAGO ANTUNEZ DE MAYOLO” MAYOLO”
FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL
I.
DATOS INFO INFOR RMAT MATIVO IVOS 1.1 DEPARTAMENTO ACADÉMICO 1.2 CARRERA PROFESIONAL 1.3 CODIGO DE LA ASIGNATURA 1.4 REUISTO 1.! CICLO 1.6 A"O Y SEMESTRE ACADÉMICO 1.# DU D URACI$N 1. CREDITOS 1. NMERO DE ORAS 1.15 NOMRE DEL DOCENTE
1.11 EMAIL
II.
: Ingeniería Civil : Ingeniería civil : CF-B02 : Física I : III : 2012 - II Agosto 2012 - F%&'( ,% -/0)*+: 17 Diciembre Diciembre 2012 :F%&'( )*)&)+ 27 Agosto : 05 créditos : 0 !oras teoría "#emanal$ - 0% &oras 'r(ctica "#emanal$ : )ag* +,taciano oren.o /(se. arcía C+*,)&)7*: 3ombrado C(-%8+/9(: 'rinci,al D%,)&(&)7*: D4 : o,tacianovas!otmail*com o,tavasgar6a!oo*es
SUMILLA 4lasticidad* )ovimiento oscilatorio* 4st(tica de lidos* Din(mica de lidos* 8ensi9n s,ericial 6 ca,ilaridad* 8em,eratra 6 Dilataci9n* Calor 6 ,ro,agaci9n de calor* c alor* a ,rimera le6 de la termodin(mica* a segnda le6 de la termodin(mica* 4ntro,ía*
III. III. FUNDAM FUNDAMENT ENTO O DEL CURSO CURSO a asignatra de Física II es el segndo crso de Física eneral e se brinda a los estdiantes del III ciclo de las acltades de Ciencias e Ingeniería 4st( diseada ,ara ser desarrollada desarrollada drante n ciclo de nivelaci9n; con 1< !oras de clases semanales; 0 te9ricas 6 0% ,r(cticas; las e eivalen a 05 créditos* os contenidos est(n orientados a ,ro,orcionar inormaci9n 6 desarrollar !abilidades ,ara el mane=o de modelos matem(ticos e inter,retaci9n de los en9menos ísicos a,licado al cam,o de la Ingeniería; ,oniendo es,ecial énasis en las bases te9ricas 6 en el dominio de ,rocedimientos; técnicas e instrmentos adecados ,ara así ca,acitar al estdiante avoreciendo de este modo la rece,ci9n en asignatras de ciclos ,osteriores en s ormaci9n académica 6 en el e=ercicio ,roesional*
IV. O;ETIVOS GENERALES 4.1 4.1.
O;E ;ETIV TIVO GEN GENERA ERAL Anali.a 6 a,lica los eectos de las cargas e>ternas sobre cer,os? las ecaciones de las vibraciones mec(nicas 6 el movimiento ondlatorio? los ,rinci,ios b(sicos de la mec(nica de lidos; los en9menos de tensi9n s,ericial 6 los ,rinci,ios de la termodin(mica; valorando s im,ortancia en la ciencia 6 la tecnología*
4.2 4.2
O;E O;ETI TIVO VOS S ESPE ESPECÍ CÍFI FICO COS S Anali.a 6 a,lica el eecto de las cargas e>ternas a,licadas a cer,os deormables; determinando eser.os normales 6 cortantes así como deormaciones anglares 6 normales de elementos estrctrales* Anali.a; inter,reta; valora 6 tili.a los conce,tos cinem(ticas 6 din(micos en el estdio de las oscilaciones mec(nicas @tili.a las le6es de la mec(nica de lidos en el estdio de la est(tica de lidos A,lica el ,rinci,io de conservaci9n de masa 6 de la energía al l=o de lidos ideales 6 reales Anali.a; inter,reta; a,lica 6 valora los conce,tos de tem,eratra 6 los dierentes ,rocesos de transerencia de calor 4nncia 6 a,lica las le6es de la termodin(mica A,lica la noci9n de entro,ía en la termodin(mica*
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V. PROGRAMACI$N TEM
6
U*),(, D),=&-)&( N> 51. 4A#8ICIDAD a$ b$ c$ d$ e$ $
CONTENIDOS Fer.as internas de tracci9n 6 com,rensi9n 4ser.o normal; ,or cortante 6 de a,lastamiento 4ser.os en s,ericies inclinadas Deormaci9n nitaria normal 6 cortante* 'ro,iedades mec(nicas de los materiales: 4lasticidad 6 ,lasticidad* 4nergía de deormaci9n
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g$ !$
4ser.o 6 deormaci9n el(stica de n miembro cargado a>ialmente 4lementos isost(ticos e !i,erest(ticos
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Práctica calificada N° 01
ESTRATEGIAS 4>,osici9n-Di(logo: 'resentaci9n la nidad Debate: Discte 6 anali.a los eectos de las cargas e>ternas e internas 6 los dierentes eser.os e ,rodcen 8aller: eselve 6 los ,resenta e=ercicios al ,roesor Debate: Discte 6 anali.a las deormaciones e ,rodcen las cargas e>ternas a,licadas a n cer,o 4>,osici9n-di(logo* @n re,resentante de cada gr,o de traba=o e>,one en clase las ,ro,iedades mec(nicas de n material #eminario 8aller: eselve 6 los ,resenta e=ercicios al ,roesor Debate: Discte 6 anali.a los eser.os 6 las deormaciones de elementos cargados a>ialmente #eminario 8aller: eselve 6 los ,resenta e=ercicios al ,roesor /isita giada* aboratorio 3 01: “Módulo de
DURACION 1ra semana "07 !oras$
2da semana "07 !oras$
ra semana "07 !oras$
Rigidez de un acero”
U*),(, D),=&-)&( N> 52. /IBACI+34# )4CA3ICA# a$ b$ c$ d$
CONTENIDOS Casas de la oscilaci9n /ibraciones libres: )ovimiento arm9nico sim,le 4nergía en el movimiento arm9nico sim,le 'éndlo sim,le 6 com,esto
+scil e$ /ibraciones libres amortigadas $ /ibraciones or.adas con 6 amortigamiento viscoso
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sin
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Práctica calificada N° 0
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ESTRATEGIAS 4>,osici9n-Di(logo: 'resentaci9n la nidad Debate: Discte e inter,reta los elementos de )A# 8aller: eselve 6 los ,resenta e=ercicios al ,roesor /isita giada: aboratorio 3 02: Péndulo simple.
Debate: Discte 6 anali.a las casas e originan las vibraciones amortigadas 6 or.adas* 4>,osici9n-di(logo* @n re,resentante de cada gr,o de traba=o e>,one en clase las a,licaciones a la ingeniería de las vibraciones #eminario 8aller: eselve 6 los ,resenta e=ercicios al ,roesor /isita giada: aboratorio 3 0: Péndulo
DURACION
5ta semana "07 !oras$
!ompuesto.
U*),(, D),=&-)&( N> 53. 4#8A8ICA D4 F@ID+# a) b) c) d)
e" f" g" #"
CONTENIDOS Conce,to de lido Densidad; ,eso es,ecíico; densidad relativa; ,resi9n* 4caci9n b(sica de la est(tica de lidos* /ariaci9n de la ,resi9n en n lido est(tico: )anometría* Fer.as sobre s,ericies ,lanas Fer.as sobre s,ericies crvas Bo6ante.; em,=e 6 lotaci9n 8raslaci9n 6 rotaci9n de masas líidas
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ESTRATEGIAS 4>,osici9n-Di(logo: 'resentaci9n la nidad Debate: Discte; inter,reta 6 a,lica la ecaci9n ndamental de la !idrost(tica 8aller: eselve 6 los ,resenta e=ercicios al ,roesor
Debate: Discte 6 anali.a la le6 de Arímedes 6 ss a,licaciones 4>,osici9n-di(logo* @n re,resentante de cada gr,o de traba=o e>,one en clase las a,licaciones de la !idrost(tica en la Ingeniería Civil* #eminario 8aller: eselve 6 los ,resenta e=ercicios al ,roesor* /isita giada: aboratorio 3 0<: $ensidad de
6
DURACI$N %ta semana "07 !oras$
7ma semana "07 !oras$
%ólidos & l'(uidos.
E?AMEN PARCIAL. @( B%0(*( U*),(, D),=&-)&( N> 54. 843#I3 #@'4FICIA 4 &ID+DI3A)ICA CONTENIDOS a$ 8ensi9n s,ericial b$ 4>,erimentos e mestran la e>istencia de la tensi9n s,ericial* c$ Coeiciente de tensi9n s,ericial* d$ #obre,resi9n 6 de,resi9n debido a la crvatra de la s,ericie libre de n líido* e$ Englos de contacto $ Ca,ilaridad* a$ b$ c$ d$ e$ $ g$ !$
Fl=o de lidos Fl=o de lido ideal* 4caci9n de continidad: cadal o gasto* 4caci9n de movimiento de 4ler a lo largo de na línea de corriente* 4caci9n de Bernolli* A,licaciones de la ecaci9n de Bernolli* 4caci9n general de la energía ,ara n l=o de lidos* /iscosidad: e6 de 'oiseille* e6 de #toGes*
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ESTRATEGIAS Debate: Discte 6 anali.a la im,ortancia de la tensi9n s,ericial 6 la ca,ilaridad en la ingeniaría 4>,osici9n-di(logo* @n re,resentante de cada gr,o de traba=o e>,one en clase las a,licaciones de la tensi9n s,ericial #eminario 8aller: eselve 6 los ,resenta e=ercicios al ,roesor*
4>,osici9n di(logo: 'resentaci9n del tema Debate: Discte 6 anali.a la le6 de conservaci9n de masa 6 la energía en el estdio de lidos* #eminario 8aller: eselve 6 los ,resenta e=ercicios al ,roesor* 4>,osici9n-di(logo* @n re,resentante de cada gr,o de traba=o e>,one en clase las a,licaciones ingenieriles de la din(mica de lidos #eminario 8aller: eselve 6 los ,resenta e=ercicios al ,roesor* /isita giada: aboratorio 3 05: !oeficiente de
DURACION
na semana "07 !oras$
10ma semana "07 !oras$
11ava semana "07 !oras$
*iscosidad de un aceite.
Práctica calificada N° 0)
U*),(, D),=&-)&( N> 5!. 84)+DI3A)ICA CONTENIDOS +emperatura & $ilatación
a$
Descri,ci9n macrosc9,ica 6 microsc9,ica de la tem,eratra* b$ 4ilibrio termodin(mico c$ )edici9n de la tem,eratra d$ Dilaci9n térmica lineal; s,ericial 6 volmétrica e$ 4ser.os de origen térmico !alor & Propagación del !alor
a$ b$ c$
Cantidad de calor: ca,acidad caloríica; calor es,ecíico; ca,acidad caloríica molar* Calorimetría 6 cambios de ase )ecanismos de transerencia de Calor Práctica calificada N° 0,
L%%B ,% ( -%/0+,)*=0)&( a$ #istemas termodin(micos* b$ 8raba=o en termodin(mica c$ Cambios entre los estados termodin(micas d$ 'rimera le6 de la termodin(mica: 'rocesos termodin(micos e$ 4nergía interna de n gas ideal $ Ca,acidad caloríica de n gas ideal g$ )(inas térmicas; motores de combsti9n interna; rerigeradores ' #egnda le6 de la termodin(mica* 4l ciclo de Carnot* 4scala de tem,eratras ) 4ntro,ía
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ESTRATEGIAS 4>,osici9n-di(logo: 'resentaci9n de la nidad Debate: Discte 6 anali.a el en9meno de dilataci9n térmica 6 seala ss a,licaciones a la ingeniería #eminario 8aller: eselve 6 los ,resenta e=ercicios al ,roesor*
4>,osici9n-di(logo: 'resentaci9n del tema Debate: Discte 6 anali.a los cambios de ase 6 las ormas de ,ro,agaci9n del calor #eminario 8aller: eselve 6 los ,resenta e=ercicios al ,roesor /isita giada: aboratorio 3 0%: !alor espec'fico. 4>,osici9n-di(logo: 'resentaci9n del tema Debate: Discte 6 anali.a las le6es de la termodin(mica* 4>,osici9n-di(logo* @n re,resentante de cada gr,o e>,one los ciclos termodin(micos 6 la im,ortancia de la entro,ía* #eminario 8aller: eselve 6 los ,resenta e=ercicios al ,roesor
E?AMEN FINAL: "1%ava semana$?
6
DURACI$N 12ava semana "07 !oras$
1ava semana "07 !oras$
1
VI.
LECTURAS: PRIMERA UNIDAD SEGUNA UNIDAD TERCERA UNIDAD CUARTA UNIDAD
Propiedades mecánicas de materiales -i/ros 2 3 & 4" 5studio de caso so/re *i/raciones mecánicas -i/ros ) 11 1 1) & 1," 6plicaciones ingenieriles de la #idrostática & la le& de 6r(u'medes- i/ros12 13 14 0 1" 5cuación general de la conser*ación de masa & la conser*ación de la energ'a-i/ros 12 &
UINTA UNIDAD
!alentamiento glo/al de la tierra -li/ro ,"
13"
VII.
ILIOGRAFÍA: .1. L)/+B /%)B-(B
1. 2. 3. 4. !. 6. #. . . 15.
A+3#+; )* 4; FI33** H Física” /ol*I 6 /ol* II*4dit*F4I* )é>ico 1< B@4C&4; F* HFísica ,ara estdiantes de Ciencias e Ingeniería** /ol* I 6* 4dit* )c* raJ &ill* 12 #4KAL AL)+3D *H Física” 8omo I 4dit*8!omson* 200< 8I'4; 'A@* “ Física” * /ol* I 4dit* everte* 4s,aa 1< )C M4/4L; &* +8C&; H Física para Ciencias e Ingeniería* /ol* I* 4dit* &arla* )é>ico 1 B44 - N+3#8&+3* H)ec(nica de )ateriales* 4dit* )c raJ &ill* 4s,aa 1 &IBB44* * C* H)ec(nica de )ateriales* 4dit* 'rentice &all* )é>ico 17 I4L; K*; #8@4#; * H)ec(nica de )ateriales; 4dit* imsa Kile6; )é>ico 2001 44 8I)+#&43C+* H)ec(nica de )ateriales* 4dit* r,o Iberoamericano* )é>ico 1<* #I34; F43A3D Hesistencia de )ateriales* 4dit* &arla- 17* 11. B44; F*; N+&3#8+3;4* H)ec(nica /ectorial ,ara Ingenieros /ol II* 4dit* )c raJ &illl* 4s,aa 1* 12. )4IA); N*; MAI4;* H)ec(nica ,ara ingenieros Din(mica* 4dit* everte 4s,aa 2000 13. #&A)4#; I* H)ec(nica ,ara ingenieros Din(mica* 4dit 'rentice &all* 4s,aa 1* 14. I4L; K*; #8@4#; * HI343I4OA )ec(nica Din(mica* 4dit everte* 4s,aa 1%* 1!. 'I84; A*; MI@#AAA#; N* HIngeniería )ec(nica Din(mica; 4dit* Internacional 8!omson )é>ico 1* 16. DA#; B*; MA##I)AI; A* H)ec(nica ,ara ingenieros Din(mica 4dit imsa* )é>ico 1* 1#. #&A)4# &* I/I3 *H)ec(nica de Flidos 4dit* )c raJ &ill* Colombia 15 1. K&I84 FA3M )* H)ec(nica de Flidos 4dit* )c raJ &ill* )é>ico 1* 1. F+P; +B48*; )c D+3AD;A* HIntrodcci9n a la )ec(nica de Flídos*4dit* )c raJ &ill )é>ico 17 25. '+884; )*; KI48; D* H)ec(nica de Flidos 4dit* 'rentice &all* )é>ico 1* 21. )+88; +B48* H)ec(nica de Flidos A,licado 4dit* 'rentice - &all )é>ico 1% 22. &4&A8;'*; +##; *; &+CTI3; N* Fndamentos de )ec(nica de Flidos* 4dit A*K*I* @#A 15* 23. FAI4# /* H8ermodin(mica 4dit* &is,anoamericano #*A* )é>ico 15 24. I+D+/; I* H'+B4)A# D4 Física eneral* 4dit )ir sia 15* 2!. /A#Q@4R ACIA;+* HFísica eneral II ,ara estdiantes de Ciencias e Ingeniería* &ara. 'erS 200
..2 P=8)*(B %B )0H+/-(*-%B 1. '--H:%B.B&/),.&+0,+&5!!!444CAPITULOIELASTICIDAD 2. '--H:J)B)&(2J)&K*(B(0.+*()/%.+/8CAPITULO25III25@ESTATICA25DE25FLUIDOS25@R%H(/(,+.H,J 3. '--H:J)B)&(2J)&K*(B(0.+*()/%.+/8CAPITULO25II25VIRACIONES252525MECANICAS 25225,%250(+25255.H,J 4. '--H:%,%H/+J%B+/.K(.%&)%*&)(B(,%0J)-%+/)((HK*-%BJ)B)&(25FK),+B2F25.H,J !. '--H:))+-%&(.HK&H.%,K.H%,+&B%)/+BHK&H0%,)*('K8+M%,)*(F)B)&(2C(H!.H,J 6. '--H:.&0&.+/8.%-B%,+&K0%*-+BAHK*-%BF)BII.H,J #. '--HB:/(H),B'(/%.&+0,+*+(,Q661HQ23251!2QJK),0%&'(*)&B3%B-/%%-%/./(/Q2161Q5Q5 . '--H:(HH.%-B)-.KH0.%B,%H(/-(0%*-+BJ)B(B)8*(-K/(BGK)+*%B0(*K(25J)*(2515.H,J VIII. MEDIOS Y MATERIALES. .1 E* &(B%B -%7/)&(B: 'i.arra; ,lmones; mota; ,alabra directa; retro,ro6ector; libros; co,ias* .2 E* &(B%B H/=&-)&(B: ías de ,r(ctica; ei,os e instrmentos de laboratorio* I?.
INVESTIGACI$N.
6
a investigaci9n es na de las tareas ndamentales de la niversidad* 4n el desarrollo del crso de Física II; se encargar( la e=ecci9n de n traba=o de investigaci9n en gr,os de traba=o; el tema estar( reerido a caliera de las catro nidades did(cticas; el mismo e ser( evalado como na ,r(ctica caliicada*
?.
ESTRATEGIAS DE EVALUACI$N. APRENDIZA;ES ESPERADOS •
DECLARATIVO: +bserva; reconoce; inter,reta 6 relaciona eser.os 6 deormaciones? oscilaciones mec(nicas? le6es !idrost(ticas e !idrodin(micas; tem,eratra; calor 6 termodin(mica así como ondas mec(nicas* •
PROCEDIMENTAL: Disea; e=ecta; constr6e diversas ,r(cticas de laboratorio des,és de recibir inormaci9n te9rica*
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ACTITUDINAL: /alora la im,ortancia de los en9menos ísicos involcrados en el crso 6 la im,ortancia en s ormaci9n ,roesional
INDICADORES Demestra ca,acidad de elaboraci9n de inormes de ,r(cticas* Discrimina las le6es ísicas involcradas
4labora 6 reselve ,roblemas relacionados con los t9,icos desarrollados en el crso @tili.a la inorm(tica en el a=ste de crvas ,ara la inter,retaci9n de le6es ísicas Demestra conian.a 6 atoestima sobre lo e reali.a /alora la im,ortancia del crso en s ormaci9n #e integra a los diversos gr,os de traba=o de investigaci9n 6 de laboratorio
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INSTRUMENTO 'reba de entrada 'r(cticas caliicadas 'r(cticas de laboratorio
+bservaci9n 8raba=o en ei,o 4=ercicios en clase +bservaci9n Fic!a de ,artici,aci9n Di(logo
15.1 C/)-%/)+B ,% E(K(&)7* a a,robaci9n de la asignatra est( s=eta a los criterios sigientes: a$ b$ c$ d$ e$
Asistencia obligatoria a cada na de las ,r(cticas de laboratorio 'resentaci9n obligatoria de los inormes de ,r(ctica de laboratorio Asistencia obligatoria a cada na de las ,r(cticas caliicadas 6 e>(menes ,rogramados* Asistencia a clases te9ricas en n ,orcenta=e no menor al 70T* #e ,ermitir( re.agar na de las evalaciones ,or casas =stiicadas; debiendo sbsanarse dentro de los tres días !(biles "art* 107 del reglamento de estdios$* $ A ael almno e en calier evalaci9n sea sor,rendido en acto doloso se le anlar( la ,reba 6 ella es de car(cter insstitible de acerdo al reglamento de estdios g$ a evalaci9n te9rica 6 ,r(ctica se !ar( mediante el sistema vigesimal de cero a veinte* !$ 4l estdiante ser( ,romovido cando la sma de los ,romedios ,onderados sea de once "11$; si el ,romedio inal tiene como racci9n decimal 0;5 o m(s se redondear( a la nidad inmediata s,erior*
15.2 T)H+B ,% %(K(&)7*. a* D)(8*7B-)&(. +rientada a identiicar los conocimientos 6 e>,eriencias ,revias sobre el crso de Física II* #e a,licar( n test de entrada ,ara valorar los conocimientos iniciales del estdiante sobre as,ectos ndamentales e deben considerarse en la asignatra; ,ara lograr los ob=etivos generales ,ro,estos* b* F+/0(-)(. #e reali.ar( ,ara determinar el avance en el logro de ob=etivos de a,rendi.a=e ,revistos; e identiicar las deiciencias en el ,roceso de 4nsean.a-A,rendi.a=e con ines de retroalimentaci9n 6 de ,rogramar actividades remediales* #e tili.ar(n como instrmentos: ,rebas de com,robaci9n; an(lisis de traba=os ,r(cticos 6 escalas de a,reciaci9n* c* SK0(-)(. #e llevar( a cabo ,ara evalar los ob=etivos es,ecíicos es decir al inal de cada nidad con el ,ro,9sito de ,romoci9n 6 me=oramiento de la ,rogramaci9n de la asignatra; se tili.ar( como instrmentos 6 ,rocedimientos: ,rebas de ensa6o; ,rebas ob=etivas; validaci9n de docmentos elaborados 6 valoraci9n de los traba=os de cam,o*
15.3 R%K)B)-+B ,% (H/+(&)7*
6
'ara el logro de los ob=etivos; se tomar(n 0< ,r(cticas caliicadas; 02 e>(menes de car(cter obligatorio: n e>amen ,arcial 6 01 e>amen inal 6 se encargar( la e=ecci9n de n traba=o de investigaci9n el mismo e ser( evalado como na se>ta ,r(ctica caliicada* Así mismo se de=ar( n de investigaci9n el cal se evalar( como ,r(ctica caliicada* 'ara el logro de los ob=etivos; se tomara 0< ,r(cticas caliicadas; 05 ,r(cticas de laboratorio; 02 e>(menes de car(cter obligatorio: 01 e>amen ,arcial 6 01 e>amen inal* Así mismo se de=ar(n traba=os gr,ales el cal se evalar( con ,ntos a avor ,ara ss ,r(cticas caliicadas* a nota inal se obtendr( mediante la ecaci9n: PF =
PP + PL + E P + E F
<
Donde: '' U 'romedio de ,r(ctica caliicada* ' U 'romedio de ,r(cticas de laboratorio 41 U 4>amen ,arcial* 42 U 4>amen inal
?I. TUTORIA Y CONSE;ERÍA. os días )I4C+4# 6 N@4/4# de las 11 !oras a las 1 !oras en la oicina de la secci9n de Física ,rimer ,iso del laboratorio de Física* 4n coordinaci9n con los almnos se reali.ar( asesorías gr,ales en la Facltad de Ingeniería Civil ,ara lo cal en coordinaci9n con el delegado 6 se solicitar( los ,ermisos corres,ondientes ,ara el ingreso a la Facltad los días s(bados de cada na de las semanas drante todo el Ciclo*
&ara.; Agosto del 2012
VVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVV M(8. OH-(&)(*+ L. V
6
