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Información detallada de curso

 

Primer semestre 2019
Feb 17, 2020
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1. IDENTIFICACION DEL CURSO

Código y Nombre de la Asignatura: FIS 1043 - FISICA CALOR ONDAS
División Académica: División de Ciencias Básicas
Departamento Académico: Dpto. Física
( FIS 1023 Calificación Mínima de 3.0 y MAT 1101 Calificación Mínima de 3.0) o Ingreso INTEREXTERNO 00 o ( MAT 1101 Calificación Mínima de 3.0 y CSV 0040 Calificación Mínima de 3.0)
Número de créditos:
Intensidad horaria (semanal para nivel pregrado y total para nivel postgrado):
3.000 Horas de Teoría
2.000 Horas de Laboratorio
Niveles: Educación Superior Pregrado
Tipos de Horario: Teoría y Laboratorio

Este es un curso teórico práctico de nivel básico que se desarrolla en dos partes. La primera parte comprende el estudio de los fluidos, las oscilaciones y las ondas mecánicas. La segunda parte comprende el estudio de la temperatura, el calor y las leyes de la termodinámica. En cada unidad se incluyen talleres sobre resolución de problemas, experimentos demostrativos realizados por el profesor, y experimentos realizados por los estudiantes en forma grupal.


3. JUSTIFICACIÓN

La presencia de esta asignatura en el plan de estudio se justifica porque contribuye la formación de competencias básicas: cognitivas, procedimentales y actitudinales que los alumnos requieren para la comprensión de algunas asignaturas del área profesional; competencias de tipo personal relacionadas con la ética, y competencias de tipo interpersonal relacionadas con la comunicación y el trabajo en equipo.


4. COMPETENCIA A DESARROLLAR

Competencia básica Institucional
Desarrollar la capacidad para la síntesis, el análisis y la abstracción, de tal manera que permita reunir, organizar, relacionar y utilizar la información en el proceso de construcción de futuros aprendizajes.


5. OBJETIVO GENERAL DEL CURSO

Desarrollar en el estudiante la capacidad para comprender los fenómenos ondulatorios y térmicos que tendrá que manejar durante su formación avanzada y su posterior ejercicio profesional. Así mismo, a través de la realización de experimentos físicos, el estudiante debe comprender el papel fundamental de la experimentación en la generación y consolidación de conocimientos, así como la relación entre teoría y práctica.


6. RESULTADOS DE APRENDIZAJE

Al finalizar el curso, los estudiantes deben estar en capacidad de:

Conocimientos (saber conocer) : Interpretar los conceptos y las leyes involucradas con los fluidos, las oscilaciones, las ondas y los fenómenos térmicos.

Habilidades (saber hacer):
-Aplicar la temática tratada mediante las discusiones de preguntas y la resolución de problemas de incidencia en la ingeniería.
-Analizar situaciones físicas problemáticas.
-Análisis fisco, análisis gráfico, análisis dimensional, tratamiento matemático.
-Adquirir a través del laboratorio entrenamiento en hacer mediciones, registrar datos, organizarlos y analizarlos, elaborar informes técnicos.

Actitudes (saber ser):
-Demostrar las actitudes personales de cooperación, perseverancia y responsabilidad durante el desarrollo de las actividades programadas.
-Tomar conciencia de que la ciencia moderna supone rigor intelectual y reflexión.


7. CONTENIDO

UNIDAD I. FLUIDOS Y OSCILACIONES
Introducción al Curso.
Objetivos y Metodología.
Densidad y presión en un fluido.
Dinámica de fluidos.
Ecuación de continuidad.
Ecuación de Bernoulli.
Movimiento armónico simple (M.A.S).
Energía cinética y potencial en el M.A.S.
Péndulo Simple.
Péndulo Físico.
Oscilaciones amortiguadas y forzadas.
Descripción del movimiento ondulatorio.
Ondas periódicas.
Descripción matemática de una onda.
Cubeta de onda.

UNIDAD II. ONDAS MECANICAS
Rapidez de una onda.
Energía del movimiento ondulatorio.
Superposición e interferencia de ondas.
Ondas estacionarias en cuerdas.
Modos normales en una cuerda tensa.
Ondas sonoras.
Rapidez de las ondas sonoras.
Intensidad del sonido.
Ondas estacionarias y modos normales.
Resonancia.
Efecto Doppler.

UNIDAD III. PRINCIPIOS DE LA TERMODINAMICA
Temperatura.
Escalas de temperatura.
Expansión térmica.
Cantidad de Calor.
Calorimetría y cambios de fase.
Mecanismos de transferencia de calor.
Mecanismos de transferencia de calor.
Ecuación de estado.
Propiedades moleculares de la materia.
Teoría Cinética de Gases.
Capacidades Caloríficas.
Primera ley de la Termodinámica.
Procesos y termodinámicos.
Energía interna de un gas ideal.
Segunda ley de la Termodinámica.
Dirección de los procesos termodinámicos.
Maquinas térmicas.
Motores y Refrigeradores.
Eficiencia térmica.
Máquina de Carnot.
Entropía.


8. OPCIONES METODOLÓGICAS-ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE

Con la siguiente metodología se pretende alcanzar los objetivos propuestos
-El alumno debe leer previamente el tema a manejar por el profesor
-Exposición de los temas por parte del profesor, estimulando la participación del estudiante por medio de preguntas-guía y problemas modelos.
-Programación de clases prácticas que impliquen discusión y resolución de preguntas y problemas modelos, se hará énfasis en el uso del lenguaje científico apropiado para la descripción de las situaciones.
-Asignación de lecturas complementarias (en español o inglés) a través del catálogo web de la asignatura, revisiones bibliográficas y problemas para su estudio o resolución como trabajo fuera de clase, que serán evaluadas en clase mediante Quices, foros o mesas redondas o la estrategia que el profesor considere conveniente para la discusión.
-Asignación de actividades que serán desarrolladas en grupo, en clase o por fuera de ellas a criterio del profesor y que pueden ser evaluadas con la estrategia que el profesor considere conveniente para la discusión.
-Asignación de material complementario (en español o inglés) a través del catálogo WEB de la asignatura, y eventualmente, a criterio del profesor, se podrán desarrollar módulos en AULA VIRTUAL.
-Realización de prácticas de laboratorio de carácter demostrativo por parte del profesor que ayuden al estudiante a apropiarse de los conceptos tratados. También, los estudiantes, en grupos de 4, realizarán experiencias en el laboratorio, bajo la supervisión del profesor. Cada grupo rendirá un informe de la respectiva práctica, en la forma que exija su profesor.


9. EVALUACIÓN

Tres exámenes parciales, el examen final, Quices (a criterio de cada profesor), controles de trabajos y tareas. Cada parcial se hará sobre un determinado material, que también incluye los temas relativos a las experiencias e informes de laboratorio realizados en el período que se desarrolló con dicho material. Los exámenes parciales y finales se efectuarán con técnicas de desarrollo y test. Los controles de trabajos y tareas serán evaluadas en los exámenes parciales a criterio de cada profesor. Los informes de laboratorio tendrán un peso no superior al 30% dentro de cada nota parcial.

Primer parcial: 30%
Segundo parcial: 30%
Quices virtuales: 10%
Examen final: 30%


10. BIBLIOGRAFÍA

-Sears, F.; Zemansky, M.; Young, H.; Freedman, R. Física Universitaria, Vol. 1. Edición 13. México, Addison Wesley Longman, , 2013. 686p.
-Lobo, R.; Castro, D., Miranda, J; Mendoza; Manual de laboratorio de física calor ondas. Ediciones Uninorte.
-Serway, R.; Beichner, R. Física para estudiantes de ciencias e ingeniería. Vol. 1. 5ª edición. México: McGraw-Hill, 2000.
-Halliday, Resnick, Krane. Física. 5a. ed . México: CECSA. 2002, 566 p.
-Ohanian, Hans C.; Markert, John T.; Física para Ingeniería y Ciencias. Tercera edición. Volumen 1. McGraw-Hill, 2009

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