SILABO I. DATOS GENERALES. 1.1 Asignatura 1.2 Carácter 1.3 Carrera Profesional 1.4 Código 1.5 Semestre Académico 1.6 Ciclo Académico 1.7 Horas de clase 1.8 Crédito 1.9 Pre-Requisito : FÍSICA III : Obligatorio : Ingeniería Electrónica y Telecomunicaciones : IE0503 : 2014 – I : V Ciclo : 3 Teoría y 4 Práctica : 05 : Física II II. SUMILLA. La asignatura es de naturaleza teórica, práctica y con laboratorio y tiene por objetivo desarrollar en el alumno la comprensión de los fenómenos físicos que ocurren con las propiedades de los fluidos, las propiedades térmicas de la materia, y de la conversión de calor en trabajo. Para lo cual se tratarán los siguientes temas: Movimiento oscilatorio. Movimiento ondulatorio. Elasticidad. Mecánica de fluidos. Tensión superficial y capilaridad. Termodinámica. Teoría cinética de los gases. III. COMPETENCIAS 1. Analiza interpreta y aplica en su carrera profesional las leyes físicas relacionadas con la mecánica de los cuerpos deformables, el movimiento armónico, la mecánica de fluidos, fenómenos térmicos y eléctricos. 2. Resuelve problemas de aplicación de los temas de física III relacionados directamente con su carrera profesional. 3. Prueba en forma experimental las leyes que rigen los fenómenos físicos naturales estudiados en el curso. 4. Aprecia las aplicaciones técnicas tecnológicas de los tremas estudiados en el curso. PROGRAMA ANALÍTICO CALENDARIZADO PRIMERA UNIDAD: OSCILACIONES Y ONDAS SEM CONCEPTUALES PROCEDIMENTALES 1 Movimiento oscilatorio: Movimiento armónico simple (M.A.S.), sistema masa resorte. Cinemática del MÁS, cálculo: del período, la frecuencia, la constante de fase. Aplicaciones: péndulo simple, péndulo físico. Ejercicio Observa y describe la oscilación de una masa atada a una cuerda fijada en un punto. Distingue entre péndulo simple y péndulo físico ACTITUDINALES Pregunta y discute sobre el Movimiento Armónico Simple. Manipula con facilidad la ecuación de movimiento del Movimiento Armónico Simple. 2 3 4 5 Clases de oscilaciones: Movimiento armónico amortiguado (M.A.A.), coeficiente de amortiguamiento b, cinemática del M.A.A. Movimiento armónico amortiguado forzado, fenómeno de resonancia. Ejercicios Movimiento ondulatorio: Ondas Estacionarias. Elementos de la onda: longitud de onda, frecuencia y velocidad de onda. PRIMERA PRACTICA CALIFICADA Leer para aclarar las diferencias entre las Comparte inquietudes oscilaciones. sobre las oscilaciones Resolver la ecuación diferencial para libres y forzadas. oscilaciones amortiguadas y forzadas Observa una onda estacionaria en una cuerda. Grafica los elementos de una onda. Diferencia entre ondas longitudinales y transversales. Resuelve la ecuación diferencial de la onda. Esboza en gráficos la interferencia de ondas. Explica que tipo de onda Ondas sonoras: es el sonido. Naturaleza del sonido. Resuelve problemas Velocidad del sonido. sobre velocidad e Potencia e intensidad del sonido. intensidad del sonido. Efecto Doppler en ondas sonoras. Grafica el efecto Doppler Clases de ondas mecánicas: Longitudinales y transversales Interferencia de ondas. Energía del movimiento ondulatorio. Ecuación de la onda. Aprecia y admira la diferencia entre ondas longitudinales y transversales. Disfruta viendo una onda en una cuerda y en un resorte. Aprecia críticamente la ecuación diferencial de la onda. Relaciona reflexivamente las ondas con el sonido SEGUNDA UNIDAD: HIDROSTATICA, TENSIÓN SUPERFICIAL SEM 6 7 8 CONCEPTUALES PROCEDIMENTALES ACTITUDINALES Hidrostática: Presión, densidad. Ecuación diferencial de la hidrostática. Principio de Arquímedes SEGUNDA PRACTICA CALIFICADA Define presión y densidad. Resuelve la ecuación diferencial de la hidrostática. Explica los principios de Pascal y Arquímedes. Manipula manómetros. Valora críticamente las propiedades y principios de la hidrostática. Hidrodinámica: Flujo y tipos de flujos. Ecuación de continuidad Ecuación de Bernoulli. Viscosidad. Distingue los diferentes tipos de flujos. Deduce las ecuaciones de continuidad y de Bernoulli. Explica la viscosidad. EXAMEN PARCIAL Muestra admiración por las aplicaciones técnicas de la hidrostática. Reconoce con facilidad los diversos tipos de flujo. Aprecia los beneficios obtenidos gracias a la viscosidad en la técnica. 9 Tensión superficial: Tensión superficial como fuerza. Angulo de contacto, exceso de presión en una gota y en una burbuja. Ilustra gráficamente la tensión superficial. Ejemplifica sobre ángulo de contacto, exceso de presión y fenómenos capilares. Comparte sus conocimientos adquiridos sobre tensión superficial sobre tensión superficial. Busca explica en la práctica los usos de las teorías sobre tensión superficial. TERCERA UNIDAD: CALOR Y TEMPERATURA SEM CONCEPTUALES Variables térmicas: Temperatura, volumen, densidad y presión. Escalas de temperatura. 10 Dilatación térmica. Cantidad de calor. TERCERA PRACTICA CALIFICADA Ley de propagación del calor: Propagación del calor: por 11 conducción, convención y por radiación. -Ley de Stefan. Energía térmica Calor especifico. Cambios de estado: calor latente de fusión, calor latente de 12 vaporización. El gas ideal. CUARTA PRACTICA CALIFICADA Ley de ´Boyle: Ley de charles. 13 Energía cinética del gas ideal. Analiza la energía interna. Trabajo Térmico: Primera ley de la termodinámica. Trabajo de expansión y 14 comprensión. Procesos térmicos: isotérmicos, isométricos, isobáricos, adiabáticos. PROCEDIMENTALES ACTITUDINALES Defina las variables térmicas. Relaciona la dilatación de los cuerpos con la variación de la temperatura. Distingue las diversas formas de propagación de calor. Aprecia las aplicaciones industriales de la dilatación térmica. Muestra admiración por la forma en la que se propaga el calor. Aplica la ley de propagación por conducción. Muestra admiración por la forma en la que se propaga el calor. Define el calor específico. Ejemplifica los cambios de estado. Expresa interés en Ilustra sobre el gas ideal. analizar los cambios Resuelve problemas de estado. aplicando la ecuación de estado. Manifiesta admiración Calcula energía cinética al comprender la del gas ideal. ecuación de estado, Analiza la energía interna. las leyes de Boyle y charles. Resuelve en su Explica la primera ley de domicilio problemas la termodinámica. de aplicación sobre la Aplica el trabajo térmico primera ley de la para la solución de termodinámica. problemas. Manifiesta interés en Esboza gráficamente los continuar estudiando procesos térmicos sobre los procesos térmicos. Dedica su tiempo libre para resolver y analizar problemas de aplicación de la segunda ley de la Define la entropía, Explica la segunda ley de termodinámica. Manifiesta admiración la termodinámica. de la segunda ley de Distingue los procesos reversibles e irreversibles. la termodinámica. Manifiesta admiración Esquematiza las comprobar cuan maquinas térmica. Explica el ciclo de Carnot general es la entropía. Valora los principios físicos en el desarrollo de las maquinas térmicas. EXAMEN FINAL EXAMEN SUSTITUTORIO Entropía y segunda ley de la termodinámica: Entropía. Principio de aumento de entropía. Procesos reversibles e irreversibles. Máquinas térmicas. 15 Segundo principio de la termodinámica. Ciclo de Carnot. Eficiencia de una maquina térmica. QUINTA PRACTICA CALIFICADA 16 17 V. METODOLOGIA El desarrollo de la presente asignatura se realizará mediante la exposición detallada de cada uno de los tópicos del contenido seguido de aplicaciones a problemas tipo. En cada unidad de aprendizaje se proporcionará un conjunto de preguntas y problema, que los estudiantes deben desarrollar con el profesor en las horas de práctica de problemas y en las horas de asesoría. Adicionalmente a las clases de aula, se tendrán prácticas de laboratorio, donde los estudiantes verificarán las leyes físicas mediante experimentos preparados y conducidos por el profesor del curso. VI. RECURSOS En las clases teóricas y prácticas de aula, se usarán plumones y pizarra, y en algunos tópicos, figura y esquemas especiales, así como experimentos demostrativos y las páginas de internet relacionadas con cada uno de los temas tratados en el curso. En las prácticas de laboratorio se utilizará el equipo e instrumentos adecuados para cada experimento. Contando para tal efecto con la orientación de un Manual de Experimentos de Física III y la ayuda del profesor. VII. EVALUACIÓN DE APRENDIZAJE 7.1 La evaluación de la presente asignatura se hará sobre la base del Sistema vigesimal, valorando el rendimiento de los estudiantes en los siguientes rubros: 7.1.1 Prácticas Calificadas: Son cuatro pruebas escritas que se aplican de acuerdo al avance silábico y según el cronograma semanal de clases establecido en el presente Sílabo. 7.1.2. Las notas de estas prácticas se promedian para obtener la nota del rubro, la misma que tiene peso UNO (1) en el promedio final. 7.1.3 Prácticas de Laboratorio: Son experimentos ejecutados por los estudiantes que concluyen con un informe a ser presentado en el plazo de ocho (8) días. Este rubro es evaluado sobre la base de los informes de laboratorio y dos exámenes parciales, de medio y final de ciclo. La nota de este rubro se obtiene promediando la nota promedio de los informes y la nota promedio de los exámenes parciales. Esta nota tiene peso DOS (2) en el promedio final. 7.1.4 Otros: corresponde a la participación del alumno en clase, solución de problemas en clases por parte de los alumnos, asistencia a clase, exposición de temas relacionados al curso. 7.1.5 Exámenes Parciales: Son dos pruebas objetivas que se aplican en la octava y décima sexta semana del ciclo, de acuerdo al rol de exámenes parciales que establece la Dirección de Escuela. 7.1.5 Examen de Aplazados: Es una prueba objetiva que se aplica en la décima sétima semana del ciclo, según el rol que establece el profesor del curso. 7.2 Requisitos de aprobación del curso. 7.2.1. Asistir regularmente a las Clases Teóricas, Prácticas de Aula y Prácticas de Laboratorio. "Las inasistencias a clases, cualquiera cualquier sea la causa, no son materia de Justificación. Los alumnos tiene un margen del treinta por ciento (30 %) de inasistencias al cual pueden apelar en caso necesario. El alumno que no cumpla con estos requerimientos será INHABILITADO por inasistencias. 7.2.2. Rendir las prácticas calificadas, las prácticas de laboratorio y los exámenes parciales programados. 7.2.3. La Nota Promocional, (N.P), se obtiene aplicando la siguiente fórmula: PF = 25(EP) + 25(EF) + 20(PP) + 20(PL) + 10(TA) 100 Donde: P LAB T EP EF : Promedio de Prácticas Calificadas. : Promedio de Prácticas de Laboratorio. : Promedio de las intervenciones de los alumnos en clase, exposiciones, etc. : Examen Parcial. : Examen final. 7.2.4. La nota mínima aprobatoria es de ONCE (11). La fracción igual o mayor que 0,5 en el promedio final se considera a favor del estudiante. VIII. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS BASICAS. 1. MEDINA GUZMÁN, HUGO: “FÍSICA 2” editorial Lima: PUCP, 2009. 2. HALLIDAY David- RESNICK R.: “FISICA PARA ESTUDIANTES DE CIENCIAS E INGENIERIA” Tomo I. Editorial Continental S.A., México 1978 3. MC KELVEY John -GROTCH R.: “FISICA PARA CIENCIAS E INGENIERIA” Tomo I Editorial Harla, México 1980. 4. RAYMOND A. SERWAY: “FISICA”, TOMO I – Editorial Mc.GRAW-HILL, Colombi. 5. SEARS FANCIS: “FUNDAMENTOS DE FISICA”: Mecánica, calor y Sonido” Editorial Aguilar, España. 1965. 6. TIPLER Paúl A. “FISICA”, Tomo I, Editorial Reverté S.A. España 1979.
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