Ministerio de Educación

Universidad Tecnológica Nacional

Facultad Regional Concepción del Uruguay

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Cátedra: FÍSICA II Código: X9527 O9529 K952D

Carrera: Ingeniería Electromecánica Ingeniería Civil Ingeniería en Sistemas de Información

Plan: ORD. Nº 1029 (Modif. por Res. 06/2010 C.D.) ORD. Nº 1030 ORD. Nº 795 (modif. por Ord.1150 y Res.CD. nº50/2013)

Año: 2015

Régimen: cuatrimestral Horas semanales: 10

PROGRAMA ANALÍTICO

UNIDAD Nº 1: introducción al Electromagnetismo El electromagnetismo. La acción a distancia y el concepto de campo. Campos eléctricos y magnéticos. Cargas eléctricas e imanes. Conductores y aislantes. El magnetismo terrestre. Propiedades eléctricas y magnéticas de la materia. UNIDAD Nº 2: Electrostática Distribuciones discretas de carga. Carga eléctrica y carga por inducción, Ley de Coulomb, líneas de campo eléctrico, movimiento de cargas pun-tuales en campos eléctricos, dipolos eléctricos. Distribuciones continuas de carga. Cálculo del campo eléctrico mediante la ley de Gauss. Carga y campo en la superficie de los conductores. Aplicación de la Ley de Gauss a distribuciones simétricas de carga. UNIDAD Nº 3: Potencial Eléctrico, Energía electrostática y capacidad Potencial eléctrico y diferencia de potencial. Potencial debido a un sistema de cargas puntuales. Energía poten-cial. Cálculo del potencial eléctrico en distribuciones continuas de carga. Potencial eléctrico de un conductor cargado. Cálculo del campo eléctrico a partir del potencial eléctrico. Superficies equipotenciales, distribución de carga y ruptura dieléctrica. Energía potencial electrostática. Comparación con otras energías potenciales. Condensadores y dieléctricos. Almacenamiento de la energía eléctrica. Combinaciones de condensadores. UNIDAD Nº 4: Corriente continua y circuitos Corriente y movimiento de cargas. Ley de Ohm y resistencia. Amperímetros, voltímetros y ohmímetros. Energía en los circuitos eléctricos. Fuentes. Combinaciones de resistencias. Circuitos de corriente continua. Reglas de Kirchoff. Circuitos RC. Modelo microscópico de la conducción eléctrica. Superconductores. UNIDAD Nº 5: Magnetismo Fuerza ejercida por un campo magnético, movimiento de una carga puntual en el interior de un campo magné-tico, pares de fuerzas sobre espiras de corriente. Fuentes del campo magnético: campo magnético creado por las cargas puntuales móviles, campo magnético creado por corrientes eléctricas: Ley de Biot y Savart, definición de amperio, Ley de Ampere. Campo magnético de un solenoide.

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UNIDAD Nº 6: Inducción magnética Flujo magnético, Fem inducida y ley de Faraday, Ley de Lenz, Fem de movimiento. Generadores y motores, inductancia, autoinductancia, circuitos RL, energía almacenada en un campo magnético. UNIDAD Nº 7: Corriente alterna Corriente alterna en una resistencia, corriente alterna en bobinas y condensadores, fasores, circuitos LC y RLC sin generador, circuitos RLC con un generador, transformadores, rectificación y amplificación. UNIDAD Nº 8: Ecuaciones de Maxwell y ondas Corriente de desplazamiento de Maxwell y. la generalización de la ley de Ampere. Ecuaciones de Maxwell en forma integral y diferencial. Ecuación de onda para las ondas electromagnéticas, energía y cantidad de movi-miento de una onda electromagnética, presión de radiación. Espectro electromagnético. UNIDAD Nº 9: Óptica física Concepto cuántico de la luz: dualidad onda partícula. Propiedades ondulatorias y particulares de la luz. Veloci-dad de la luz, propagación de la luz, polarización. Interferencia y difracción: diferencia de fase y coherencia, patrones de interferencia, diagrama de dos rendijas, interferencia en películas delgadas. El experimento de Young: diagrama de difracción de una sola rendija, diagrama de interferencia-difracción de dos rendijas. Difrac-ción y resolución, redes de difracción. UNIDAD Nº 10: Temperatura y teoría cinética de los gases Temperatura. Equilibrio térmico. Medida de la temperatura. Termómetro. Escalas de temperatura. Dilatación térmica. Descripción macroscópica de un gas ideal. Teoría cinética de los gases. UNIDAD Nº 11: Termodinámica Concepto de calor. Calorimetría. Capacidades caloríficas. Calores específicos. Cambio de fase y calor latente. Mecanismos de transmisión del calor. Energía. Trabajo. Primer principio. Calores específicos a presión constan-te y a volumen constante. Aplicaciones del primer principio a sistemas cerrados y abiertos. Máquinas térmicas y el segundo principio de la termodinámica. Equivalencia entre los enunciados de la máqui-na térmica y del refrigerador. La máquina de Carnot. La escala termodinámica o absoluta de temperaturas. Irreversibilidad y desorden. Entropía. Entropía de un gas ideal. Cambios de entropía en diversos procesos. En-tropía y energía utilizable.

BIBLIOGRAFÍA � “El Universo Mecánico”, Videos realizados en California Institute of Technology and The Corporation for Community College, USA. Provistos por la cátedra y también disponibles en Internet, en Youtube. � ALONSO FINN, “Campos y Ondas”, Fondo Educativo Interamericano, 1970. � BUECHE, “Física General”, Serie Schaum, 9º Ed., Mc Graw Hill, 2001. � BURBANO DE ERCILLA y otros, “Problemas de Física”, Tomo 2: Campo gravitatorio, elasticidad, ter-modinámica, transferencia de calor, movimientos ondulatorios y electromagnetismo, Alfaguara, México, 2005. � ESQUEMBRE, Martín y otros, “FISLETS Enseñanza de la Física con Material Interactivo”, Pearson Edu-cación, Madrid, 2004. Disponible en el sitio de la asignatura. � FEYNMAN, “Física”, Tomo II, 1972. � GARCÍA, Franco, “Física con Ordenador”, Escuela Universitaria de Ingeniería Técnica Industrial de Eibar, España. Disponible en el sitio: http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/default.htm � GIL y RODRÍGUEZ, “Física re-Creativa: Experimentos de Física usando nuevas tecnologías”, Pearson Education, Buenos Aires, 2001. � HEWITT, “Física Conceptual”, Pearson, 1999.

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PERELMAN, “Física Recreativa 2”, 1936. Disponible en formato pdf en el campus virtual de la asignatu-ra. � PINZÓN, Alvaro. “Física: Problemas resueltos y propuestos. Conceptos fundamentales y su aplica-

ción”, Tomos I y II, Ed. Harla, Edición 1991. � RESNIK y otros, “Física”, Tomos I y II, CECSA, 1982. � ROBINSON y HEWITT, “Física conceptual, manual de laboratorio”, Ed. Aguilar. � SEARS, “Electromagnetismo”, Ed. Aguilar, 1975. � SEARS, ZEMANSKY, YOUNG y FREEDMAN, “Física Universitaria”, Tomos I y II, 1999. � SERWAY, R, “Física” Tomos I y II, Editorial Limusa. � TIPLER . P, “Física moderna”, Reverté, 1989. � TIPLER, “Física para la Ciencia y la Tecnología”, Vols. 1B (Osc. y Ondas), 1C (Termodinámica), 2A (Electricidad y Magnetismo), 2B (Luz), Reverté, 2010. � TIPLER, “Física” Tomos I y II, Reverté, 1993.