Silabo de Fisica II Ing._civil

Mgt. Edilberto Atau Enriquez de Física II

Silabo

UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE MATEMÁTICAS, FÍSICA Y QUÍMICA SILABO POR COMPETENCIAS CARRERA PROFESIONAL: INGENIERIA CIVIL FECHA: CUSCO,SETIEMBRE CUSCO,SETIEMBRE DEL 2009 2009

I.

DATOS INFORMATIVOS

Asignatura Código Categoría Créditos Pre-requisito  Nº de Hrs teórico y prácticas Semestre Ac Académico Duración del Semestre Horario Fecha de inicio

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Física-II-B

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OE 04

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Física-I 04 Hrs de T y 02 Hrs de P 2010 - I : 17 Semanas : Ma-Ju 17-19 Vi 19-20 1 de febrero 2010

II. SUMILLA NATURALEZA El curso curso es de natura naturalez lezaa Teórico Teórico – práctic práctico, o, además además de provee proveerr conoci conocimie miento ntoss y experiencias.

PROPOSITO La Física Física por su carácte carácterr científi científico, co, contrib contribuye uye a la formació formación n básica Ingeniero.

del futuro futuro

2.2 CONTENIDO Durante el desarrollo del curso se tocan los temas de : Elasticidad, ondas, , Elec Electr tros ostá tátitica ca (Ley (Ley de Coul Coulom omb, b, Camp Campo o Eléc Eléctr tric ico, o, Pote Potenc ncia iall Eléc Eléctr tric ico, o, Cond Conden ensa sado dore res) s),, Corr Corrie ient nte e Eléc Eléctr tric ica, a, Camp Campo o Magn Magnét étic ico, o, indu inducc cció ión n electromagnética, y Óptica. III.

COMPETENCIAS •

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Comp Compre rend nde e los los conc concep epto toss teór teóric icos os sobr sobre e vibr vibrac acio ione nes, s, dife difere renc ncia ia entr entre e vibraciones libres, amortiguadas y forzadas. Establece las ecuaciones diferenciales que gobiernan los tipos de vibraciones anteriores. Calcula Calcula presiones presiones hidrostátic hidrostáticas, as, sobre superficie superficiess horizonta horizontales, les, verticales verticales e inclinadas, así como determina las fuerzas hidrostáticas y su ubicación.  Aplica correctamente la ecuación ecuación de energía al flujo de un un fluído. Diferencia las ondas mecánicas y su velocidad de propagación, teniendo en cuenta que una onda transmite energía y movimiento. Rela Relaci cion ona a las las onda ondass sísm sísmic icas as,, sus sus tipo tipos, s, su magn magnititud ud e inte intens nsid idad ad,, estableciendo su importancia en el diseño sísmico estructural. Calcula esfuerzos térmicos y deformaciones en estructuras simples. Define correctamente los conceptos de temperatura, calor, calor específico y determinación de calores específicos. 1

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Establece adecuadamente los cambios de fase de una sustancia, identificando los calores latentes en cada caso.  Aplica correctamente las leyes termodinámicas a sistemas termodinámicos y los variados procesos termodinámicos. Veri Verififica ca expe experi rime ment ntal alme ment nte e en el Labo Labora rato tori rio o los los prin princi cipi pios os teór teóric icos os desarrollados teóricamente. PROGRAMACIÓN DE DE TE TEMATICA La asignatura se divide en tres unidades de aprendizaje.

4.1 PRIMERA UNIDAD : MOVIMIENTO ARMONICO-ONDAS- FLUIDOS-TERMODINAMICA CONTENIDO CONCEPTUAL PROCEDIMENTAL Ecuación de una Soluciona vibración problemas de armónica. vibraciones, libres, Establecer las amortiguadas y ecuaciones forzadas. diferenciales de Determina la vibraciones amortiguadas y combinación de forzadas. vibraciones. Resolver  Soluciona problemas problemas y relacionados a aplicaciones vibraciones. diversas.. Establecer la Calcula Ecuación correctamente, fundamental de la presiones Hidrostática y sus hidrostáticas y aplicaciones. fuerzas.  Aplicar los Determina principios de densidades de  Arquímedes y cuerpos Pascal. desconocidos. Estudiar la Calcula presión problemas atmosférica y los relacionados con distintos tipos de manómetros, manómetros. simples y diferenciables. Desarrollar la  Aplica Ecuación de Bernoulli y sus correctamente la aplicaciones. ecuación de Bernoulli al flujo  Aplicar la Ec. De •

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ACTITUDINAL Se interesa por  ampliar sus conocimientos y por descubrir  consecuencias consecuencias o aplicaciones. Se motiva por  realizar  investigaciones afines al tema o de aplicaciones. Demuestra interés en el trabajo en el Laboratorio. Entiende que la sociedad sin las bases científicas no tendrá desarrollo integral y sobre todo en lo tecnológico. Se interesa por la aplicación de los principios físicos en la vida real. Explica el fenómeno del calentamiento global y sus implicancias en la vida y desarrollo •

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Poiseuille a un flujo laminar  viscoso. Estudiando además el movimiento de objetos en líquidos viscosos. Establecer la Ley de Hooke y los conceptos de esfuerzo.  Analizar la curva esfuerzo deformación. Deducir la ecuación de deformación en barras. Establecer los esfuerzos de origen térmico. Establecer los distintos módulos de elasticidad.

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de fluídos. Determina el caudal, considerando los efectos de la viscosidad. Realiza en forma satisfactoria cálculos relacionados a cambios de fase de un sustancia.  Aplica correctamente la ecuación de deformación.

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de nuestro planeta. Se da cuenta que la Física le proporciona en su carrera Profesional las bases necesarias para una adecuada formación como futuro ingeniero. Se da cuenta que un adecuado conocimiento de los movimientos ondulatorios es importante para comprender el efecto de los movimientos sísmicos en el diseño estructural.

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TEMPORIZACIÓN : 6 SEMANAS 4.2 SEGUNDA UNIDAD ELECTROS ELECTROSTATIC TATICA: A: LEY DE COULOMB-C COULOMB-CAMPO AMPO ELECTRICO ELECTRICO-POT -POTENCIAL ENCIAL ELECTRICO-CONDENSADORES CAPACIDADES: •

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Define y establece los distintos tipos de carga eléctrica, resuelve problemas aplicando la Ley Coulomb. Resuelve problemas que implican cálculo de campos eléctricos , de cargas puntuales y distribuídas. Establece adecuadamente las consideraciones de energía en distribuciones de carga. Resu Resuel elve ve prob proble lema mass de cálc cálcul ulo o de pote potenc ncia iall en dist distrib ribuc ucio ione ness de carg carga a discreta y continua.  Aplica correctamente las ecuaciones ecuaciones para el cálculo cálculo de capacidades eléctricas. Establece condiciones para el movimiento de cargas eléctricas en campos electrostáticos. 3

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Establece el principio de conservación de la energía en el caso electrostático. Reduce un sistema de condensadores en uno equivalente.

CONTENIDO CONCEPTUAL Ley de Coulomb Campo eléctrico. Potencial Eléctrico Relación entre Campo Eléctrico y Potencial. Cálculo de Campos eléctricos y determinación del Potencial. Establecer  consideraciones de conservación de energía para el movimiento de partículas en campos eléctricos. Definir el concepto de capacitancia eléctrica. Cálculo de la energía asociada a un campo eléctrico. Reducir un sistema de condensadores. Estudiar los vectores eléctricos en dieléctricos. • • •

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PROCEDIMENTAL ACTITUDINAL Calcula la fuerza Verifica en el electrostática Laboratorio las para cargas interacciones puntuales y electrostáticas. distribuciones Se da cuenta de continuas de la necesidad de la carga. protección Determina el electrostática en campo eléctrico las emanaciones de una carga de gases de las puntual y una fábricas de distribución de insumos carga. químicos, refinerías, etc.  Aplica Relaciona los correctamente las condiciones de fenómenos de conservación de descargas la energía al eléctricas en la movimiento de naturaleza y la cargas eléctricas. protección de las viviendas. Reduce Deduce la adecuadamente un circuito de importancia de la condensadores a protección contra uno equivalente. las descargas eléctricas y la Calcula importancia de los correctamente el materiales potencial eléctrico aislantes. de cargas  Aplica los continuas y distribuciones de métodos carga en un electrostáticos en punto. las prospecciones eléctricas.  Aplica el gradiente del potencial. •

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TEMPORIZACION : 5 SEMANAS. 4.3 TERCERA UNIDAD CORR CORRIE IENT NTE E ELECT LECTRI RICA CA-C -CAM AMPO PO MAGNE AGNETI TIC CO-F O-FUENT UENTES ES MAGNETICO-CORRIENTE ALTERNA-OPTICA 4

DE

CAMP CAMPO O

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CAPACIDADES: Definir y establecer el concepto de corriente eléctrica. Establecer el concepto de resistencia eléctrica y la Ley de Ohm. Enco Encont ntra rarr la resi resist sten enci cia a equi equiva vale lent nte e en un circ circui uito to-C -Cal alcu cula larr la pote potenc ncia ia consumida y analizar el efecto Joule.  Aplicar las Leyes de Kirchhof Kirchhof a un circuito de corriente continua. continua. Explicar el efecto Oersted- La Ley de Ampere y la Ley de Biot-Savart. Calcular apropiadamente campos magnéticos usando las Leyes de Ampere y de Biot-Savart.  Analizar circuitos de corriente alterna-serie-paralelo-calcular el consumo de energía y potencia. Desarrollar conceptos de óptica-reflexión de la luz-refracción-velocidad límite Aplicaciones ópticas-Laser-Estación ópticas-Laser-Estación total. • • •

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CONTENIDO CONCEPTUAL Corriente eléctricaDensidad de corriente. Ley de OhmResistencia Eléctrica. Circuitos eléctricos-Leyes de Kirchhof. Definición de campo magnéticoUnidades-Fuerza de Lorente. Fuerza sobre conductores colocados en campos magnéticos. Campo magnético terrestre. Ley de ampere y aplicaciones. Ley de BiotSavart. Corriente alterna•

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PROCEDIMENTAL ACTITUDINAL Calcula la  Admite la corriente eléctrica necesidad de en un conductor. tomar medidas de seguridad en el Determina la uso de la energía resistencia de un eléctrica. conductor. Distingue los  Aplica materiales por su correctamente las conductividad leyes de Kirchhof  eléctrica. a la solución de Considera que es circuitos eléctricos de necesario tomar  corriente medidas para continua. ahorrar energía. Usa Considera la adecuadamente importancia del la fuerza de campo magnético Lorente para el sobre la vida en estudio de cargas nuestro planeta. eléctricas en Verifica la campos influencia del magnéticos. campo magnético Resuelve solar sobre el problemas de campo magnético fuerza magnética terrestre en la sobre comunicaciones conductores con satelitales y de corriente. radio. Utiliza en forma Se interesa por la •

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ReactanciaCircuitos de corriente alterna. Leyes de la reflexiónrefracción de la luz. Instrumentos ópticos Aplicaciones a la Ingeniería.

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acertada la Ley de ampere al cálculo de campos magnéticos. Emplea apropiadamente la Ley de BiotSavart para el cálculo de campos magnéticos. Resuelve circuitos de corriente alterna.  Aplica las leyes ópticas al estudio de instrumentos ópticos.

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posibilidad de que los celulares afecten la salud de los usuarios. Conoce la importancia de los medios ópticos en la instrumentación en el campo de la Ing. Civil. Intenta profundizar sus conocimientos en las aplicaciones ópticas en el campo de la Ingeniería.

TEMPORIZACION : 6 SEMANAS V.V.- EST ESTRAT RATEGI GIAS AS APRENDIZAJE.

MET METODOL ODOLOG OGIC ICAS AS

EN

EL

PROC PROCE ESO

ENSE NSEÑANZ ÑANZA A

Esta Esta asigna asignatur tura a es eminen eminentem tement ente e teóric teórico-e o-exp xperim eriment ental, al, se desarro desarrolla llará rá aplicando: Técnicas Interactivas: Modalidad : Discusión La que será realizada por los alumnos, bajo la conducción del docente, quien asume el papel de un orientador, con la finalidad de enfatizar la participación, diálogo y comuni comunicac cación ión entre entre los partic participa ipante ntess y así poder poder esclare esclarecer cer ideas, ideas, compar compartir  tir  información; adquirir habilidades de análisis y solución de problemas, con el objeto de lograr un cambio de actitud en el alumno, de modo que adopte una actitud crítica y participativa. Esta modalidad se llevará a cabo al iniciarse cada clase con una duración de 20 á 30 minutos según el tema a desarrollar.

Técnicas expositivas: Modalidad: Exposición Esta modalidad será realizada por el profesor con la participación de los alumnos. Consiste en una exposición teórica de la teoría, complementándose con ejemplos que permitan la comprensión de la exposición. La exposición se llevará a cabo después de la discusión realizada por los alumnos.

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Modalidad : Taller Dirigido Para Para compl compleme ementa ntarr el proce proceso so de enseña enseñanza nza apren aprendiz dizaje aje,, en la siguie siguiente nte sesión se le entregará una lista de ejercicios y/o problemas, según sea el caso, con los cuales los alumnos, agrupados en el salón en grupos de 4 ó 5, desarrollan un trabajo en equipo, para resolver los ejercicios y/o problemas planteados. El profesor  actúa actúa como un directo directorr técnic técnico o orien orientan tando do y sugirie sugiriendo ndo formas formas de resolv resolver er las cuestiones planteadas. Los alumnos trabajan en equipo la solución de los mismos. En la siguiente sesión los grupos de trabajo entregan un informe escrito el cual es evaluado.

Modalidad Prácticas de Laboratorio Los alumnos deberán inscribirse en Prácticas de Laboratorio, en la cuales verific verificará arán n los princ principio ipioss físico físicoss desarr desarroll ollado adoss en clase, clase, hacien haciendo do un total total de 9 prác práctitica cass de labo labora rato tori rio, o, las las calif calific icac acio ione ness de esta estass prác práctitica cass se dist distri ribu buir irán án equitativamente para la nota final. VI.- MEDIOS Y MATERIALES DE ENSEÑANZA Estarán constituídos por: Para Técnicas interactivas: Material impreso: Texto Básico. Material de Taller dirigido.

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Para Técnicas Expositivas: Pizarra. Plumones-Mota Libro de Texto. Cañón Electrónico- Laptop- Proporcionados por la UAC en forma obligatoria.

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VII.- REFERENCIA BIBLIOGRAFICA BASICA . MC KELVEY física para para estudiantes estudiantes bde ciencias e ingenierías ingenierías FRANCIS W. SEARS – MARK W. ZEMANSKY; impreso en España, 7º edición 1964, “FISICA GENERAL” JERRY D. WILSON: McGRAW-HILL, segunda edición 1990, “FISICA CON  APLICACIONES”

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COMPLEMENTARIA PAUL A. TIPLER. EDITORIAL REVERTE, 4º edición 1997, “FISICA PARA LA CIENCIA Y LA TECNOLOFIA”, VOLUMEN I Y II •

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MARCELO ALONSO – EDWARD J. FINN; impreso en Mexico, EDITORIAL FONDO INTERAMERICANO INTERAMERICANO 1987, “CAMPOS Y ONDAS”, VOLUMEN II RAYM AYMON OND D A. SERW SERWA AY – JOH OHN N W. JEWE JEWETT TT Jr. Impr Impres eso o en Mexic exico, o, THOMSO THOMSON, N, 6º edició edición n 2005 2005 “FISIC “FISICA A PARA PARA CIENCI CIENCIAS AS E INGENI INGENIERÍ ERÍAS” AS”,, VOLUMEN II ”

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Direcciones electrónicas.

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www.fices.unsl.edu.ar/dirytel

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www.uia.mx/ibero/noticias/ publica/fisica/pdf/

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www.monografias.com/trabajos15/ www.monografias.com/traba jos15/ transf-calor/transf-calor.

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www.edu.aytolacoruna.es/aula/

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www.galeon.com/filoesp/ciencia/

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www.apuntes.rincondelvago.com/trabajos_global/

CUSCO, FEBRERO DEL 2010

 _____________________   _____________________  Mgt. Edilberto Atau Enriquez Docente DAMFQ – UAC

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