Download asignatura : mecanica calor y

UNIVERSIDAD DE TARAPACA
FACULTAD DE CIENCIAS
DEPARTAMENTO DE FISICA
PROGRAMA DE ASIGNATURA
I.
IDENTIFICACION
ALUMNO
:
SEMESTRE CURRICULAR :
ASIGNATURA
: MECANICA CALOR Y FLUIDO
CODIGO
: FI-102
No. HORAS SEMANALES
:SEIS (4,0,2)
PRE-REQUISITO
:
CARRERA
: TECNOLOGIA MEDICA
PROFESOR
: MIGUEL RIVAS AVILA
AYUDANTE
:
SEMESTRE ACADEMICO : I SEMESTRE 2012
II.
OBJETIVOS GENERALES
Al término de la Asignatura el alumno será capaz de:
1.- Comprender los conceptos de la física básica, sus principios, leyes y teorías.
2.- Resolver situaciones problemáticas basándose en conocimientos adquiridos a través de la
asignatura.
3.- Interpretar y aplicar las leyes básicas de la mecánica newtoniana de una partícula.
4.- Utilizar el método científico en la explicación de fenómenos físicos.
5.- Analizar información experimental, tabulando y graficando correctamente los datos
Y a partir de ellos encontrar las leyes matemáticas que describen los fenómenos observados.
6.- Aplicar los principios y leyes básicas de mecánica de fluidos y de física del calor para la
comprensión de fenómenos naturales relacionados.
III.
OBJETIVOS ESPECIFICOS
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Operar con el sistema internacional de unidades.
Aplicar notación científica.
Conocer y aplicar los conceptos de mediciones y cifras significativas.
Aplicar el análisis dimensional en formulas de físicas.
Describir gráficamente y analíticamente un vector.
Aplicar el álgebra de vectores: adición, sustracción, producto escalar y vectorial.
Aplicar los conceptos fundamentales de la cinemática: trayectoria, desplazamiento, velocidad y
aceleración.
8. Conocer y aplicar las leyes Newton de dinámica de una partícula.
9. Describir y analizar los conceptos: fuerza y torque.
10. Aplicar las condiciones de equilibrio de una partícula y de un sólido rígido a situaciones
problemáticas simples.
11. Conocer y aplicar los conceptos de: trabajo, energía. y principio de conservación de la energía.
12. Conocer y aplicar el concepto de momentum lineal en problemas sencillos.
13. Distinguir y aplicar los conceptos de calor y temperatura.
14. Conocer los efectos del calor en la materia.
15. Resolver problemas sencillos relacionados con los conceptos de calor y temperatura.
16. Conocer y aplicar los conceptos básicos de hidrostática e hidrodinámica a situaciones
problemáticas simples.
17. Realizar experimentos simples de mecánica de una partícula, de física de fluidos y de calor que
permitan comprender algunos fenómenos simples que ocurren en la naturaleza.
18. Tabular y graficar datos experimentales obtenidos en el laboratorio para obtener las
características fundamentales de la ley física bajo estudio.
IV.
CONTENIDOS
I.
PROGRAMATICOS
VECTORES:
1. Magnitudes físicas, símbolos y unidades.
2. Sistema internacional de unidades, conversión de unidades.
3. Análisis dimensional (cantidades fundamentales, sistema de unidades).
4. Cifras significativas, operatoria con cifras significativas.
5. Notación científica, orden de magnitud, problemas simples de estimación de magnitudes físicas.
6. Magnitudes escalares y vectoriales.
6.- Representación gráfica, vectores unitarios, y simbología de un vector.
7.- Notación de un vector en sus componentes rectangulares.
8.- Álgebra de vectores.
9.- Ejercicios.
II.- ESTÁTICA DE UNA PARTÍCULA Y UN SÓLIDO RÍGIDO:
1. Distintos tipos de interacción en la naturaleza.
2. Conceptos: masa y fuerza. Unidades
3. Tipos de fuerzas: normal, peso, roce, gravitacional, elásticas, tensión (cuerdas ideales).
4. Primera y tercera ley de Newton.
5. Primera condición de equilibrio (de una partícula).
6. Momento de una fuerza.
7. Segunda condición de equilibrio (de un sólido rígido).
III.- CINEMATICA DE LA PARTICULA:
1.
2.
3.
4.
Introducción de la cinemática.
Aplicación de los vectores a la física.
Conceptos: desplazamiento, rapidez, velocidad y aceleración. Unidades.
Movimiento rectilíneo: uniforme y uniformemente acelerado. Representación gráfica,
lanzamiento vertical, caída libre.
5. Movimiento circular: uniforme y uniformemente acelerado. Unidades.
6. Aplicaciones.
IV.- DINAMICA DE LA PARTICULA:
1. Segunda ley de Newton, unidades, ejercicios.
2. Momentum lineal. Conservación del momentum.
3. Trabajo potencia y energía.
4. Conservación de la energía.
5. Aplicaciones.
V. CALOR
1.
2.
3.
4.
5.
Energía calórica y temperatura.
Calor, capacidad calórica, cambio de fase calor latente, cambios de fase.
Transmisión del calor: conducción, convección, y radiación.
Principio de las mezclas.
Aplicaciones.
VI. FLUIDOS
1.
2.
3.
4.
Densidad, Peso específico, Densidad relativa.
Hidrostática: Presión en un fluido. Manómetro. Principios: Pascal, y Arquímedes.
Hidrodinámica: Línea de corriente, flujo estacionario, caudal teorema de Bernoulli.
Aplicaciones
V.
ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE
• Clases expositivas.
• Guías de ejercicios.
• Laboratorios: Gráficos y Mediciones
Estática
Cinemática
Dinámica
Energía
Calor
• Ayudantías.
VI.
SISTEMA DE
EVALUACION
• Cátedra 60%: 3 pruebas de igual ponderación : 20% c/u
• Laboratorio 40 % : 3 Pruebas de Laboratorios:
1a. Prueba: 17,2%
2a. Prueba: 11,4%
3a. Prueba: 11,4%
• Prueba optativa, según Reglamento de la Facultad de Ciencias
VII.
BIBLIOGRAFIA
1. Sears F., M.W. Zemansky, H.D. Young ., Física Universitaria, Edición Addinson-Wesley,
Iberoamericana
2. Tippens, P.., Física Conceptos y Aplicaciones , Mc Graw Hill (2001)
3. Tipler, P. ., Física para Ciencias y Tecnología ,Volumen I, Reverté (2001)
4. Material del curso disponible para el alumno en Intranet:
- Clases
- Guías de ejercicios y de Laboratorio
Páginas Web
1. http://www.fisicanet.com
2. http://www.hverdugo.cl
3. http://usuarios.lycos.es/pefeco/enlaces.htm