UNIVERSIDAD NACIONAL SANTIAGO ANTUNEZ DE MAYOLO FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS, METALURGIA Y GEOLOGIA SILABO DEL CURSO DE FISICA II I. DATOS INFORMATIVOS 1.1 Departamento Académico 1.2 Escuela Académico Profesional 1.3 Código de la asignatura 1.4 Requisito 1.5 Ciclo 1.6 Año y Semestre Académico 1.7 Duración 1.8 Número de créditos 1.9 Nombre del Docente 1.10 Jefe de Práctica 1.11 E-mail
: Ingeniería de Minas : Ingeniería de Minas : CFB – 02 02 : CFB - 01 (Física I) : III : 2013-II : Inicio: 09/12/’13 Término: 18/04/’14 : 04 : CAMACHO MAMANI Wilson Eduardo : :
[email protected]
II. SUMILLA La presente asignatura comprende: Elasticidad. Movimiento Vibratorio. Mecánica de fluidos: Estática de fluidos, dinámica de fluidos. Tensión superficial y capilaridad. Temperatura y Dilatación. Calor y propagación de calor. La primera ley de la termodinámica. La segunda ley de la termodinámica. Entropía. Movimiento Ondulatorio. III. FUNDAMENTACIÓN DE LA ASIGNATURA El conocimiento del contenido de la asignatura: Física II, es fundamental en la formación de todo estudiante de ingeniería, el cual será utilizado en cursos más avanzados y en aplicaciones prácticas. IV. OBJETIVOS 4.1 OBJETIVO GENERAL Definir, analizar e interpretar las propiedades Físicas de los sólidos, líquidos y gases, considerado en la sumilla de la asignatura. 4.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS Definir, analizar en interpretar el comportamiento de los cuerpos sometidos a cargas de tracción o compresión. Analizar e interpretar los fenómenos físicos que se encuentren presentes en el estudio de los movimientos vibratorios y ondulatorios. Analizar e interpretar los fenómenos físicos que están presentes en el estudio de la Estática y Dinámica de Fluidos. Analizar e interpretar los fenómenos físicos que están presentes en el estudio del Calor y propagación del calor. Analizar e interpretar los fenómenos físicos que están presentes en el estudio de la Termodinámica. V. PROGRAMACIÓN TEMATICA Unidad Didáctica Nº 1: Elasticidad, Movimiento Vibratorio CONTENIDO Fuerzas de tracción y compresión. Esfuerzo normal y tangencial. Deformación unitaria longitudinal y volumétrica. Torsión. Propiedades mecánicas de los materiales: Elasticidad y Plasticidad. Energía de deformación. Aplicaciones. Experimento: Experimento: Módulo Módulo de Rigidez .
EXTRATEGIA Exposición a cargo del profesor. Debate; resolución de problemas. Exposición a cargo del profesor. Debate; resolución de problemas. Laboratorio Nº 01. Introducción. Movimiento Armónico Simple. Energía del movimiento Exposición a cargo del profesor. armónico simple. Aplicaciones del movimiento armónico simple. Debate; resolución de problemas. El péndulo: péndulo simple, compuesto y péndulo de torsión. Vibraciones Exposición a cargo del profesor. amortiguadas. Vibraciones forzadas. Resonancia. Aplicaciones. Debate; resolución de problemas.
Unidad Didáctica Nº 2: Estática de Fluidos y Tensión Superficial CONTENIDO Introducción. Densidad, peso específico, presión. Flotación. Principio de Pascal y Arquímedes. Medidores de presión. Ecuación básica de la estática de fluidos. Variaciones de la presión con la profundidad en líquidos y con la altura en los gases. Fuerzas de presión sobre superficies planas y curvas. Traslación y rotación de masas líquidas. Aplicaciones.
EXTRATEGIA Exposición a cargo del profesor. Debate; resolución de problemas. Exposición a cargo del profesor. Debate; resolución de problemas. Laboratorio Nº 02.
DURACION Semana Nº 1 Semana Nº 2 Semana Nº 3 Semana Nº 4
DURACION Semana Nº 5
Semana Nº 6
Experimento: Experimento: Densidad de Líquidos. Líquidos.
Tensión superficial. Coeficiente de tensión superficial. Presión bajo la superficie curva de un líquido. Fenómenos que se producen en el límite entre
Exposición a cargo del profesor. Debate y solución de problemas.
Semana Nº 7
líquido, sólido y gas. ngulos de contacto. Aplicaciones.
Laboratorio Nº 03..
Experimento: Tensión superficial.
EXAMEN PARCIAL (Semana Nº 8) Unidad Didáctica Nº 3: Dinámica de Fluidos, Temperatura y Dilatación, Calor y Transferencia de Calor CONTENIDO EXTRATEGIA Introducción. Ecuación de continuidad. Ecuación de Bernoulli. Aplicaciones Exposición a cargo del profesor. de la ecuación de Bernoulli. Ecuación general de la energía para fluidos en Debate y solución de problemas. movimiento. Fuerzas de rozamiento interno. Corriente laminar y turbulenta. Corriente de Exposición a cargo del profesor. un líquido en un tubo redondo. Movimiento de un sólido en líquidos y gases. Debate y solución de problemas. Aplicaciones. Laboratorio Nº 04.
DURACION Semana Nº 9
Semana Nº 10
Experimento: Densidad de Líquidos.
Descripción de la temperatura. Equilibrio térmico: Ley cero de la termodinámica. Medición de la temperatura. Escalas de temperatura. Dilatación: lineal, superficial y volumétrica. Esfuerzos de origen térmico. Aplicaciones.
Exposición a cargo del profesor. Debate y solución de problemas. Laboratorio Nº 05.
Semana Nº 11
Experimento: Dilatación lineal.
Introducción. Capacidad calorífica, calor específico, capacidad calorífica Exposición a cargo del profesor. molar. Cambios de fase. Calores latentes. Mecanismos de transferencia de Debate y solución de problemas. calor: conducción, convección y radiación. Aplicaciones.
Unidad Didáctica Nº 4: Primera y Segunda Ley de la Termodinámica, Entropía. Movimiento Ondulatorio. CONTENIDO EXTRATEGIA Sistemas termodinámicos. Equilibrio termodinámico. Energía interna. Exposición a cargo del profesor. Trabajo realizado al variar el volumen. Primera ley de loa termodinámica. Debate; resolución de problemas. Transformaciones termodinámicas básicas de los gases ideales. Aplicaciones. Procesos reversibles e irreversibles. Máquinas térmicas: eficiencia térmica. Exposición a cargo del profesor. Ciclo de Carnot. Ciclos térmicos: motor de combustión interna. Máquina Debate; resolución de problemas. frigorífica. Segunda ley de la termodinámica. Entropía. Cálculo de la entropía para diferentes procesos termodinámicos. Aplicaciones. Introducción. Propiedades de las ondas: velocidad, aplicaciones. Descripción Exposición a cargo del profesor. matemática de las ondas. Energía de ondas e intensidad. Principio de Debate; resolución de problemas. superposición e interferencia de ondas. Ondas estacionarias. Aplicaciones. Laboratorio Nº 06..
Semana Nº 12
DURACION Semana Nº 13
Semana Nº 14
Semana Nº 15
Experimento: Ondas Estacionarias.
EXAMEN FINAL (16ª Semana) EXAMEN SUSTITUTORIO Y APLAZADOS (17ª Semana) VI. LECTURAS Módulo de Rigidez de los materiales. Movimientos vibratorios. Fluidos en reposo. Efecto tensión superficial Fluidos: reposo y en movimiento. Calor y Termodinámica
VII. BIBLIOGRAFÍA 1) BEER, F. – JONSTHON Jr., E. R. “Mecánica Vectorial para ingenieros” Dinámica. Edit. Mc Graw Hill España 1998 2) FAIRES V. “Termodinámica” Edit. Hispanoamericano S.A. México 1985 3) SALVADOR GIL / EDUARDO RODRIGUEZ – Experimentos de Física usando nuevas tecnologías Edit. PRENTICE HALL – Argentina 2001. 4) SINGER, FERNAND, PYTEL, ANDREW “Resistencia de Materiales” Introducción a la mecánica de sólidos. Cuarta edición Edit. Harla- 1997 5) WHITE, FRANK M. – Mecánica de Fluidos – Edit. Mc Graw-Hill S. A. de C. V. – México – 1983. Direcciones Electrónicas http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/ http://www.fisicahoy.com/ http://www.lawebdefisica.com/ http://ing.unne.edu.ar/download.htm http://www.monografias.com/trabajos12/mecflui/mecflui.shtml http://html.rincondelvago.com/vibraciones-mecanicas.html http://www.monografias.com/trabajos/termodinamica/termodinamica.shtml
VIII. MEDIOS Y MATERIALES Los temas correspondientes al contenido de la asignatura serán desarrollados mediante clases magistrales a cargo del profesor, para lo cual se hará uso de los métodos científicos: Inductivo, Deductivo
Las clases tanto teóricas como experimentales se desarrollarán, mediante la interacción estudiante – docente, para lograr una mejor comprensión de los temas. Para el desarrollo del curso de utilizaran:
En clases teóricas: computadora, multimedia, retroproyector, pizarra, tiza, mota, puntero, retroproyector, transparencias, vídeos, etc. En clases prácticas: manuales, equipos de laboratorio.
IX. INVESTIGACIÓN Uno de los objetivos de todo estudiante universitario es realizar algún trabajo de investigación ya sea teórico o experimental , contribuyendo de esta manera a resolver problemas reales que se presentan en su entorno.
X. ESTRATEGIAS DE EVALUACIÓN Aprendizajes esperados Analiza la teoría de elasticidad y vibraciones. Analiza la Estática de Fluidos y Tensión Superficial.
Indicadores Aplica los conocimientos aprendidos en casos prácticos. Explica coherentemente los procedimientos. Participa activamente en los trabajos de grupo. Explica coherentemente los diferentes procedimientos. Participa activamente dando ideas. Participa activamente en los trabajos de grupo.
Instrumentos
Demuestra con ejemplos sencillos el fenómeno de Dinámica de Fluidos y los mecanismos de transferencia de calor. Analiza los diferentes tipos de Leyes de la Termodinámica.
Aplica las leyes de Movimiento Ondulatorio.
Aplica los conocimientos en casos prácticos. Participa activamente dando ideas. Participa activamente en los trabajos de grupo.
Aplica los conocimientos aprendidos en casos prácticos. Participa activamente dando ideas. Participa en los debates con una posición crítica. Participa activamente en los trabajos de grupo. Aplica los conocimientos aprendidos en casos prácticos. Lluvia de ideas. Participa activamente en los trabajos de grupo.
Seminario de ejercicios prácticos. Informe de laboratorio. Practica calificada Trabajos encargados. Seminario de ejercicios. Informe de laboratorio. Practica calificada. Examen parcial. Seminarios de ejercicios prácticos. Trabajos encargados. Informe de laboratorio. Practica calificada. Seminarios de ejercicios prácticos. Exposición de trabajos de investigación. Informe de laboratorio. Practica calificada. Seminario de ejercicios prácticos. Informe de laboratorio. Practica calificada. Examen final
10.1 CRITERIOS DE APROBACION La aprobación de la asignatura está sujeta a los criterios siguientes: a) Aprobar cada una de las unidades didácticas. b) Asistencia obligatoria a la ejecución de prácticas de laboratorio c) Asistencia obligatoria a cada una de las practicas calificadas d) Asistencia al desarrollo de clases en un porcentaje no menor al 70% e) Se permitirá rezagar la evaluación de la unidad didáctica por causas justificadas, debiendo subsanarse antes de la evaluación siguiente. f) Asistencia obligatoria a cada uno de los exámenes programados g) La evaluación teórica y práctica se hará mediante el sistema vigesimal de cero a veinte. h) El estudiante será promovido cuando la suma de los promedios ponderados sea de once (11), el medio punto (0,5) vale a favor del estudiante. i) La anulación de una evaluación conlleva a la nota (00) la misma que es insustituible en todos los efectos
10.2 TIPOS DE EVALUACION
A) Diagnóstica. Orientada a identificar los conocimientos y experiencias previas sobre el curso de física I. Se aplicará un test de entrada para valorar los conocimientos iniciales del estudiante sobre aspectos fundamentales que deben considerarse en la asignatura, para lograr los objetivos generales propuestos. B) Formativa. Se realizará para determinar el avance en el logro de objetivos de aprendizaje previstos, e identificar las deficiencias en el proceso de enseñanza aprendizaje con fines de realimentación y de programar actividades remediables. Se utilizarán como instrumentos: pruebas de comprobación, análisis de trabajos prácticos y escalas de apreciación. C) Sumativa. Se llevará a cabo para evaluar los objetivos específicos, es decir al final de cada unidad con el propósito de promoción y mejoramiento de la programación de la asignatura, se utilizará como instrumentos y procedimientos: pruebas de ensayo, pruebas objetivas, validación de documentos elaborados y valoración de los trabajos de campo. D) Requisitos de aprobación. Para el logro de los objetivos, se tomara 04 prácticas calificadas, se ejecutarán 05 prácticas de laboratorio como mínimo, se tomarán 02 exámenes de carácter obligatorio: 01 Examen Parcial y 01 Examen Final. En caso que al término de las evaluaciones el alumno salga desaprobado se tomará un tercer examen con carácter deSustitutorio de carácter opcional el mismo que sustituirá al examen cuya nota sea la más baja y con el mismo peso. Finalmente se tomará un Examen de Aplazados como lo establece el artículo 55 del reglamento de estudios. Así mismo se dejará un trabajo de investigación el cual se evaluará como Práctica Calificada. La nota final se obtendrá mediante la ecuación:
NF
PP PL 2 E P
2 E F
6
Donde: PP = Promedio de Prácticas Calificadas más el Trabajo de Investigación. PL = Promedio de Prácticas de Laboratorio. EP = Examen Parcial. EF = Examen Final.
10.3 CRONOGRAMA DE EVALUACIONES a) b) c) d) e) f) g)
Práctica Calificada Nº 01: Practica Calificada Nº 02: : Examen Parcial Práctica Calificada Nº 03: Práctica Calificada Nº 04: Examen F inal : Examen Sustitutorio y Aplazados:
4ª Semana 7ª Semana 8ªSema na
12ª Semana 15ª Semana 16ª Seman a
17ª Semana
XI. TUTORIA Y CONSEJERIA El estudiante podrá acercarse al Profesor del Curso para hacer sus consultas correspondientes con respecto al desarrollo del curso. La tutoría y conserjería no significa que el profesor resolverá los problemas o ejercicios dejados en clase, se le dará al estudiante la idea de cómo afrontar el problema o ejercicios propuestos. Se realizara en los ambientes del Laboratorio de Física, Ciudad Universitaria en Shancayan.
Huaraz, 09 Diciembre 2013
Wilson E. CAMACHO M. Lic. Física
