Download COMPETENCIAS FISICA II

AUTOR: ING. MARIO CONDORI MACHACA
UNIVERSIDAD CATÓLICA BOLIVIANA “SAN PABLO”
UNIDAD ACADÉMICA REGIONAL LA PAZ
FACULTAD DE INGENIERIA
DEPARTAMENTO DE CIENCIAS
PLAN DE CLASES – PLAN GLOBAL DE ASIGNATURA
1. Identificación
Sigla y Código:
Nombre de la asignatura:
FIS - 273
FISICA II Y LABORATORIO
Docente(s): HERNAN VICENTE AQUINO TARQUI
Gestión: 1/2017
Día
Hora
Bloque
Aula
MIERCOLES
18:00 – 19:30
F
F 13
VIERNES
18:00 – 19:30
F
D7
Carga horaria semanal
4
Carga horaria semestral
80
Créditos
5
Prerrequisitos:
Conocimientos previos:
FIS – 171 FISICA I
Saberes:
(hacer, saber
hacer,
ser)
previos de la materia
2. Justificación
La inclusión de esta asignatura en los programas de ingeniería se debe a que su contenido
contribuye en la formación tanto metodológica como científica del estudiante. Además
suministra las bases para comprender y profundizar áreas del campo del campo de formación
profesional del ingeniero.
3. Competencias
Competencia de la asignatura: Capacidad para comprender y aplicar los principios y leyes básicas
de la física general, en relación con la mecánica, ondas, hidrostática y termodinámica, así como sus
aplicaciones en la ingeniería.
↓
Competencia de área: La asignatura Física II se estudia en primer curso y es de carácter semestral.
↓
Perfil profesional: El conocimiento y uso del método científico y sus valores se consideran de vital
importancia para que el Ingeniero desarrolle su actividad profesional con el rigor adecuado.
AUTOR: ING. MARIO CONDORI MACHACA
4. Planificación del proceso de enseñanza-aprendizaje
4.1. Derivación de la competencia (contenidos)
Derivación de la Competencia (contenidos)
Dimensiones/
Elementos de Competencia
Dimensión 1:
*Mecánica de fluidos
*Movimiento Ondulatorio.
*Ondas sonoras.
*Superposición y ondas estacionarias.
Dimensión 1:
*Mecánica de fluidos
*Movimiento Ondulatorio.
*Ondas sonoras.
*Superposición y ondas estacionarias
Procedimentales
*Conoce las propiedades
físicas fundamentales de los
fluidos.
*Aplica la ecuación
fundamental de la
hidrostática.
*Analiza fuerzas sobre
superficies sumergidas.
*Conoce y aplica la
ecuación de la continuidad.
*Conoce y aplica la
ecuación de Bernoulli.
*Comprende la noción
general de onda como
transmisora de energía
asociada a una vibración y
algunas magnitudes
comunes a todas las ondas
como la longitud de onda,
amplitud, frecuencia,
periodo y velocidad de
propagación.
*Clasifica las ondas
adecuadamente por la
relación entre la dirección de
la vibración y la
Saberes
Conceptuales
Cap.1: Mecánica de
fluidos.
1.1 Densidad, Tensión y
deformación.
1.2 Presión en un fluido.
1.3
Principio
de
Arquímedes.
1.4 Tensión superficial y
capilaridad.
1.5 Líneas de corriente y
ecuación de continuidad.
1.6
Ecuación
de
Bernoulli.
1.7 Viscosidad.
Cap.2:
Movimiento
Ondulatorio.
2.1 Tipos de ondas.
2.2
Ondas
viajeras
unidimensionales.
2.3 Superposición e
interferencia de ondas.
2.4 Velocidad de ondas
en cuerdas.
2.5
Reflexión
y
transmisión de ondas.
2.6 Ondas sinusoidales.
2.7 Energía transmitida
Actitudinales
Unidades de
Aprendizaje
Se conoce y valora a
sí mismo y aborda
problemas y retos
teniendo en cuenta
los objetivos que
persigue.
Posición crítica,
responsable y
constructiva en
relación con
investigaciones y
trabajos diarios
Mecánica de
fluidos
Valora el
conocimiento teórico
práctico de la Física.
Se conoce y valora a
sí mismo y aborda
problemas y retos
teniendo en cuenta
los objetivos que
persigue.
Posición crítica,
responsable y
constructiva en
relación con
investigaciones y
trabajos diarios
Movimiento
Ondulatorio
AUTOR: ING. MARIO CONDORI MACHACA
Dimensión 1:
*Mecánica de fluidos
*Movimiento Ondulatorio.
*Ondas sonoras.
*Superposición y ondas estacionarias
Dimensión 1:
*Mecánica de fluidos
*Movimiento Ondulatorio.
*Ondas sonoras.
*Superposición y ondas estacionarias
propagación.
Reconoce que la vibración
de una cuerda genera una
onda de tipo transversal.
*Utiliza la ecuación de
ondas para predecir el estado
de vibración de un punto
alcanzado por las ondas.
Reconoce que las onda
sonoras es del tipo
longitudinal.
Realiza cálculos de la
velocidad de una onda
longitudinal dependiendo del
medio físico de propagación,
la elasticidad y densidad del
medio.
Reconoce la relación
existente entre las
ecuaciones de onda de
desplazamiento y onda de
presión
Realiza cálculos de
frecuencia escuchada con el
concepto del fenómeno
efecto doppler
*Utiliza el concepto de la
presencia de una
interferencia de ondas
constructivas y destructivas.
*Comprende y describe la
presencia del fenómeno de
onda estacionaria, en las
cuerdas sujetas por sus
extremos. En tubos abiertos
en ambos extremos o en
tubos abierto en un extremo
y cerrado en el otro
*Explica el fenómeno de
por ondas sinusoidales Valora el
conocimiento teórico
en cuerdas.
2.8 La ecuación de onda práctico de la Física.
lineal.
Cap.3: Ondas sonoras.
3.1 Velocidad de las
ondas sonoras.
3.2
Ondas
sonoras
periódicas.
3.3 Intensidad de las
ondas
sonoras
periódicas.
3.4 Ondas esféricas y
planas.
3.5 Efecto Doppler.
Se conoce y valora a
sí mismo y aborda
problemas y retos
teniendo en cuenta
los objetivos que
persigue.
Ondas sonoras
Posición crítica,
responsable y
constructiva en
relación con
investigaciones y
trabajos diarios
Valora el
conocimiento teórico
práctico de la Física.
Cap. 4: Superposición y
ondas estacionarias.
4.1 Superposición e
interferencia de ondas
sinusoidales.
4.2 Ondas estacionarias.
4.3 Ondas estacionarias
en una cuerda fija en
ambos extremos.
4.4 Resonancia.
4.5 Ondas estacionarias
en columnas de aire.
Se conoce y valora a
sí mismo y aborda
problemas y retos
teniendo en cuenta
los objetivos que
persigue.
Posición crítica,
responsable y
constructiva en
relación con
investigaciones y
trabajos diarios
Superposición y
ondas sonoras
AUTOR: ING. MARIO CONDORI MACHACA
Resonancia
4.6 Ondas estacionarias
Valora el
en barras y placas
conocimiento teórico
práctico de la Física.
Dimensión 2:
*Temperatura, calor y la primera ley
de la termodinámica.
*Teoría cinética de los gases.
* Maquinas Térmicas.
*Segunda ley de la termodinámica
* Comprende la primera ley
de la termodinámica como
una correspondencia del
principio de conservación
de la energía.
*Comprende los procesos
termodinámicos e identifica
a partir de la interpretación
de gráficas.
Cap. 5: Temperatura,
calor y la primera ley
de la termodinámica.
5.1 Temperatura y la ley
cero
de
la
termodinámica.
5.2
Termómetros
y
escalas de temperatura.
5.3 El termómetro de gas
a volumen constante y la
escala de Kelvin.
5.4 Expansión térmica de
sólidos y líquidos.
5.5
Descripción
macroscópica de un gas
ideal.
5.6 Calor y energía
térmica.
5.7 Capacidad calorífica
y calor específico.
5.8 Calor latente.
5.9 Trabajo y calor en
procesos
termodinámicos.
5.10 La primera ley de la
termodinámica.
5.11 Aplicaciones.
5.12 Transferencia de
calor.
Se conoce y valora a
sí mismo y aborda
problemas y retos
teniendo en cuenta
los objetivos que
persigue.
Posición crítica,
responsable y
constructiva en
relación con
investigaciones y
trabajos diarios
Valora el
conocimiento teórico
práctico de la Física.
Temperatura,
calor y la primera
ley de la
termodinámica
AUTOR: ING. MARIO CONDORI MACHACA
Dimensión 2:
*Temperatura, calor y la primera ley
de la termodinámica.
*Teoría cinética de los gases.
* Maquinas Térmicas.
*Segunda ley de la termodinámica
Dimensión 2:
*Temperatura, calor y la primera ley
de la termodinámica.
*Teoría cinética de los gases.
* Maquinas Térmicas.
*Segunda ley de la termodinámica
*Distingue las características
de los gases.
*Comprende la teoría
cinética de los gases.
*Clasifica las diferentes
leyes de los gases.
Conoce la llamada Teoría
cinética de los gases y sus
postulados
*Utiliza las leyes de la
termodinámica para
determinar si una maquina
térmica es realizable o no.
*Analiza el comportamiento
de máquinas térmicas
clásicas.
Cap.6:
La
teoría
cinética de los gases.
6.1 Modelo molecular de
un gas ideal.
6.2 Calor específico de
un gas ideal.
6.3 Procesos adiabáticos
para un gas ideal.
6.4 La equipartición de
la energía.
6.5
La
ley
de
distribución
de
Boltzmann
Cap.
7:
Máquinas
térmicas, entropía y la
segunda ley de la
termodinámica.
7.1 Máquinas térmicas y
la segunda ley de la
termodinámica.
7.2 Procesos reversibles
e irreversibles.
7.3 La máquina de
Carnot.
7.4
Escala
de
temperatura absoluta.
7.5 El motor de gasolina.
7.6 Bombas de calor y
refrigeradores.
7.7 Entropía.
7.8 Cambios de entropía
en procesos reversibles.
Se conoce y valora a
sí mismo y aborda
problemas y retos
teniendo en cuenta
los objetivos que
persigue.
La teoría cinetica
de los gases
Posición crítica,
responsable y
constructiva en
relación con
investigaciones y
trabajos diarios
Valora el
conocimiento teórico
práctico de la Física.
Se conoce y valora a
sí mismo y aborda
problemas y retos
teniendo en cuenta
los objetivos que
persigue.
Posición crítica,
responsable y
constructiva en
relación con
investigaciones y
trabajos diarios
Valora el
conocimiento teórico
práctico de la Física.
Maquinas
termicas, entropia
y la segunda ley
de la
termodinamica
AUTOR: ING. MARIO CONDORI MACHACA
4.2. Estrategias didácticas
Unidad de
Aprendizaje
Mecánica de fluidos
Saberes
Cap.1: Mecánica de fluidos.
1.1 Densidad, Tensión y deformación.
1.2 Presión en un fluido.
1.3 Principio de Arquímedes.
1.4 Tensión superficial y capilaridad.
1.5 Líneas de corriente y ecuación de
continuidad.
1.6 Ecuación de Bernoulli.
1.7 Viscosidad.
Duración en
Semanas
Semana 1
Miércoles 01 al
viernes 03 de
febrero
Semana 2
Lunes 06 al viernes
10 de febrero
Estrategias y actividades de
enseñanza-aprendizaje
Evaluación diagnostica y
presentación de plan de
asignatura.
Clases de teoría:
Clases expositivas de teoría,
Desarrollo de los contenidos de la
programación de la asignatura
mediante clase magistral.
Semana 3
Lunes 13 al viernes
17 de febrero
Movimiento
Ondulatorio
Cap.2: Movimiento Ondulatorio.
2.1 Tipos de ondas.
2.2 Ondas viajeras unidimensionales.
2.3 Superposición e interferencia de ondas.
2.4 Velocidad de ondas en cuerdas.
2.5 Reflexión y transmisión de ondas.
2.6 Ondas sinusoidales.
2.7 Energía transmitida por ondas sinusoidales
en cuerdas.
2.8 La ecuación de onda lineal.
Semana 5
Lunes 27 de febrero
al viernes 03 de
marzo
Clases Problemas:
Clases expositivas de problemas.
Se trabaja conjuntamente con los
alumnos sobre una serie de
problemas, planteamiento y
resolución.
Resolución dirigida de
problemas:
Alumnos trabajan en el aula en la
resolución de problemas, se recoge
el trabajo para su posterior
corrección y evaluación.
Semana 6
Lunes 06 al viernes
10 de marzo
Clases Problemas:
Semana 4
Lunes 20 al viernes
24 de febrero
AUTOR: ING. MARIO CONDORI MACHACA
Ondas sonoras
Cap.3: Ondas sonoras.
3.1 Velocidad de las ondas sonoras.
3.2 Ondas sonoras periódicas.
3.3 Intensidad de las ondas sonoras periódicas.
3.4 Ondas esféricas y planas.
3.5 Efecto Doppler.
Semana 7
Lunes 13 al viernes
17 de marzo
Semana 8
Lunes 20 al viernes
24 de marzo
Superposición y ondas
estacionarias.
Clases Problemas:
Cap. 4: Superposición y ondas estacionarias.
Clases expositivas de problemas.
4.1 Superposición e interferencia de ondas
Se trabaja conjuntamente con los
Semana
9
sinusoidales.
alumnos sobre una serie de
Lunes
27
al
viernes
4.2 Ondas estacionarias.
problemas, planteamiento y
31 de marzo
4.3 Ondas estacionarias en una cuerda fija en
resolución.
ambos extremos.
Resolución dirigida de
4.4 Resonancia.
problemas:
4.5 Ondas estacionarias en columnas de aire.
Alumnos trabajan en el aula en la
Semana 10
4.6 Ondas estacionarias en barras y placas.
resolución de problemas, se recoge
Lunes 03 al viernes
07 de abril
Temperatura, calor y la
primera ley de la
termodinámica.
Clases expositivas de problemas.
Se trabaja conjuntamente con los
alumnos sobre una serie de
problemas, planteamiento y
resolución.
Resolución dirigida de
problemas:
Alumnos trabajan en el aula en la
resolución de problemas, se recoge
el trabajo para su posterior
corrección y evaluación.
el trabajo para su posterior
corrección y evaluación.
Semana 11
Cap. 5: Temperatura, calor y la primera ley
Lunes
10 al viernes Clases Problemas:
de la termodinámica.
Clases expositivas de problemas.
14
de abril
5.1 Temperatura y la ley cero de la
Se trabaja conjuntamente con los
termodinámica.
alumnos sobre una serie de
5.2 Termómetros y escalas de temperatura.
problemas, planteamiento y
Semana 12
5.3 El termómetro de gas a volumen constante Lunes 17 al viernes resolución.
y la escala de Kelvin.
Resolución dirigida de
21 de abril
5.4 Expansión térmica de sólidos y líquidos.
problemas:
5.5 Descripción macroscópica de un gas ideal.
Alumnos trabajan en el aula en la
resolución de problemas, se recoge
5.6 Calor y energía térmica.
el trabajo para su posterior
5.7 Capacidad calorífica y calor específico.
corrección y evaluación.
Semana 13
5.8 Calor latente.
AUTOR: ING. MARIO CONDORI MACHACA
5.9
Trabajo
y
calor
en
procesos
termodinámicos.
5.10 La primera ley de la termodinámica.
5.11 Aplicaciones.
5.12 Transferencia de calor.
Teoría cinética de los
gaese
Maquinas térmicas,
entropía y la segunda
ley de la
termodinámica.
Cap.6: La teoría cinética de los gases.
6.1 Modelo molecular de un gas ideal.
6.2 Calor específico de un gas ideal.
6.3 Procesos adiabáticos para un gas ideal.
6.4 La equipartición de la energía.
6.5 La ley de distribución de Boltzmann
Lunes 24 al viernes
28 de abril
Semana 14
Lunes 01 al viernes
05 de mayo
Semana 15
Lunes 08 al viernes
12 de mayo
Semana 16
Lunes 15 al viernes
19 de mayo
Clases Problemas:
Clases expositivas de problemas.
Se trabaja conjuntamente con los
alumnos sobre una serie de
problemas, planteamiento y
resolución.
Resolución dirigida de
problemas:
Alumnos trabajan en el aula en la
resolución de problemas, se recoge
el trabajo para su posterior
corrección y evaluación.
Cap. 7: Máquinas térmicas, entropía y la
Clases Problemas:
Semana 17
Clases expositivas de problemas.
segunda ley de la termodinámica.
Se trabaja conjuntamente con los
7.1 Máquinas térmicas y la segunda ley de la Lunes 22 al viernes
26 de mayo
alumnos sobre una serie de
termodinámica.
problemas, planteamiento y
7.2 Procesos reversibles e irreversibles.
resolución.
7.3 La máquina de Carnot.
Resolución dirigida de
7.4 Escala de temperatura absoluta.
Semana 18
problemas:
7.5 El motor de gasolina.
Lunes 29 de mayo
Alumnos trabajan en el aula en la
7.6 Bombas de calor y refrigeradores.
al viernes 02 de
resolución de problemas, se recoge
7.7 Entropía.
junio.
el trabajo para su posterior
7.8 Cambios de entropía en procesos
corrección y evaluación.
reversibles.
AUTOR: ING. MARIO CONDORI MACHACA
4.3. Sistema de evaluación
4.3.1. Evaluación diagnóstica
Una prueba escrita basado en problemas sobre las materias prerrequisitos, que exige como
conocimientos el curso de Física II. En las áreas de: Calculo I y Calculo II, las preguntas son referidas
a los tópicos de Vectores, operaciones con vectores, integrales de áreas y volumen.
Física I, Las preguntas son referidas a los tópicos de Fuerza, trabajo, energía mecánica cinética,
potencial y movimiento armónico simple.
De esta manera se verifica las debilidades en conocimientos, para luego retroalimentar en el transcurso
del curso.
4.3.2. Evaluación formativa
Sistema de evaluación
Competencias/
Dimensión
Fecha/semana
Dimensión 1:
*Mecánica de
fluidos
*Movimiento
Ondulatorio.
Semana 8
Estrategias o
actividades
de evaluación
*Prueba escrita
*Prácticas de
resolución de
problemas en
forma individual y
de grupo
*Ondas sonoras.
*Superposición
y ondas
estacionarias
Dimensión 2:
*Temperatura,
calor y la
primera ley de
la
termodinámica.
*Teoría cinética
de los gases.
* Maquinas
Térmicas.
*Segunda ley de
la
termodinámica
Martes 21 de marzo
de 2017
Semana 16
Martes 16 de mayo
de 2017
NOTA DE HABILITACIÓN
*Prueba escrita
*Prácticas de
resolución de
problemas en
forma individual y
de grupo.
Criterios de evaluación
Se evaluará
especialmente el
aprendizaje individual
por parte del estudiante
de los contenidos
específicos disciplinares
abordados (Teoría y
problemas)
Se evaluará
especialmente el
aprendizaje individual
por parte del alumno de
los contenidos
específicos disciplinares
abordados (Teoría y
problemas).
Ponderación
50%
50%
100%
AUTOR: ING. MARIO CONDORI MACHACA
4.3.3. Evaluación final
Estrategia(s)/Actividad(es)
Fecha(s)
Semana 19
Examen final
Prueba escrita de resolución de
problemas
Martes 6 de
junio de 2017
Producto/ evidencia
Competencia y el
identificador
Tipo general:
Comprensión y dominio de los
conceptos básicos sobre:
Conceptos básicos de mecánica
de fluidos, ondas mecánicas y
Conceptos de la ley cero de la
termodinámica, primera y
segunda ley de la
termodinámica y su aplicación
para la resolución de
problemas propios de la
ingeniería.
Ponderación
100%
Tipo específico:
Capacidad para resolver
problemas con iniciativa, toma
de decisiones, creatividad,
razonamiento crítico y de
comunicar y transmitir
conocimientos y habilidades
NOTA DE EVALUACIÓN FINAL
100%
5. Bibliografía
5.1. Bibliografía obligatoria
RAYMOND A. SERWAY y CHRIS VUILLE, Fundamentos de Física, novena edición volumen I,
2012 por Cengage Learning Editores, S.A. de C.V.
5.2. Bibliografía complementaria
RESNICK, HALLIDAY, KRANE. Física, Quinta edición - Volumen 2 – CECSA, 2004.
PAUL E. TIPPENS. Física Conceptos y Aplicaciones, Quinta edición, Mc Graw Hill, 1998.
JERRY D. WILSON, ANTHONY J. BUFFA. Física, Quinta edición, Pearson Prentice Hall, 2003.
RONALD LANE REESE, Física Universitaria, volumen 2, Thomson, 2002.
SEARS, F.W., ZEMANSKY, M.W., YOUNG, H.D. y FREEDMAN, R.A., Física Universitaria, 9ª
Edición, Ed. Addison-Wesley Longman, México (1999).