FISICA_II

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UNIVERSIDAD PRIVADA ANTENOR ORREGO FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA ELECTRONICA DEPARTAMENTO ACADEMICO DE CIENCIAS SEMESTRE ACADEMICO: 2010 – I I. DATOS GENERALES. 1.1 Nombre de la Asignatura : Física II 1.2 Código : CIEN – 443 1.3 Créditos : 05 1.4 Ciclo de Estudios : II Ciclo 1.5 Número de horas por semestre : 96 horas Número de horas por semana : 06 horas (Teoría: 02 horas, Problemas 02 horas, Laboratorio : 02 horas) 1.6 Fecha de Inicio : 22 de marzo del 2010 Fecha de culminación : 17 de julio del 2010 1.7 Duración del Ciclo : 17 semanas 1.8 Pre-requisitos : CIEN 407 (FISICA I) 1.8 Profesores : MSc. Manuel Anselmo Carnero Arroyo II FUNDAMENTACIÓN APORTE DE LA ASIGNATURA AL PERFIL PROFESIONAL La asignatura de Física II para los estudiantes del segundo ciclo de la carrera de Ingeniería Electrónica de la UPAO, es de naturaleza teórico practico; contribuye a formar un profesional con sólida formación científica, tecnológica y humanística, proporcionándole conocimientos básicos de los contenidos del curso de Física II : Elasticidad, Oscilaciones y Ondas, Mecánica de Fluidos, Termodinámica, y Electrostática; y proyectando su aplicación en la Ingeniería Electrónica, ya que por su naturaleza la física es una ciencia que observa, describe, analiza, evalúa, diagnostica fenómenos físicos, los cuales pueden ser orientados a ejercitar habilidades a los estudiantes para la investigación científica. Aprovechando la ventaja que la física tiene en su desarrollo, frente a otras ciencias, y por ello cuenta con un bagaje de métodos y técnicas de investigación tanto experimentales como teóricas muy poderosas, esto se manifiesta por ejemplo, en el éxito obtenido por esta disciplina en la explicación de una variedad de fenómenos, desde aquellos referidos al mundo sub-atómico hasta el universo. Llegando a aplicar estas técnicas a

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UNIVERSIDAD PRIVADA ANTENOR ORREGO FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA ELECTRONICA DEPARTAMENTO ACADEMICO DE CIENCIAS SEMESTRE ACADEMICO: 2010 – I

I. DATOS GENERALES.

1.1 Nombre de la Asignatura : Física II 1.2 Código : CIEN – 443 1.3 Créditos : 05 1.4 Ciclo de Estudios : II Ciclo

1.5 Número de horas por semestre : 96 horas Número de horas por semana : 06 horas (Teoría: 02 horas, Problemas 02 horas, Laboratorio : 02 horas)

1.6 Fecha de Inicio : 22 de marzo del 2010 Fecha de culminación : 17 de julio del 2010

1.7 Duración del Ciclo : 17 semanas 1.8 Pre-requisitos : CIEN 407 (FISICA I) 1.8 Profesores : MSc. Manuel Anselmo Carnero Arroyo

II FUNDAMENTACIÓN APORTE DE LA ASIGNATURA AL PERFIL PROFESIONAL

La asignatura de Física II para los estudiantes del segundo ciclo de la carrera de Ingeniería Electrónica de la UPAO, es de naturaleza teórico practico; contribuye a formar un profesional con sólida formación científica, tecnológica y humanística, proporcionándole conocimientos básicos de los contenidos del curso de Física II : Elasticidad, Oscilaciones y Ondas, Mecánica de Fluidos, Termodinámica, y Electrostática; y proyectando su aplicación en la Ingeniería Electrónica, ya que por su naturaleza la física es una ciencia que observa, describe, analiza, evalúa, diagnostica fenómenos físicos, los cuales pueden ser orientados a ejercitar habilidades a los estudiantes para la investigación científica. Aprovechando la ventaja que la física tiene en su desarrollo, frente a otras ciencias, y por ello cuenta con un bagaje de métodos y técnicas de investigación tanto experimentales como teóricas muy poderosas, esto se manifiesta por ejemplo, en el éxito obtenido por esta disciplina en la explicación de una variedad de fenómenos, desde aquellos referidos al mundo sub-atómico hasta el universo. Llegando a aplicar estas técnicas a

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solución de problemas de otras disciplinas, como es el caso de la electrónica, para resolver problemas complejos, contribuyendo a la investigación multidisciplinaria.. Logrando afianzamiento de los valores fundamentales e integrales que conduzcan al cambio y desarrollo económico, político, social y cultural de la región y del país.

2.2 SUMILLA

Elasticidad, movimiento oscilatorio, movimiento ondulatorio, mecánica de fluidos, temperatura y calor, leyes de los gases ideales, primera ley de la termodinámica, segunda ley de la termodinámica, carga eléctrica, ley de Coulomb, campo eléctrico, potencial eléctrico, movimiento de cargas en un campo eléctrico uniforme, capacitancia y dieléctricos. El desarrollo del curso comprende cuatro unidades que son: 1ª Unidad: Elasticidad, Oscilaciones y Ondas 2ª Unidad: Mecánica de Fluidos 3ª.Unidad: Termodinámica 4ª Unidad: Electrostática

III. COMPETENCIAS DE LA ASIGNATURA

3.1 Competencia General

Adquiere conocimientos en ciencias básicas y los aplica a la comprensión y solución de procesos industriales.

3.2 Competencia específica

El estudiante adquiere conocimientos, habilidades y destrezas científicas y matemáticas en física, específicamente en conceptos básicos y su aplicación a los fenómenos industriales en los campos de mecánica, fluidos, termodinámica y electrostática.

3.3 Capacidades

3.3.1 Explica los fundamentos físicos y matemáticos de la elasticidad de los cuerpos, el movimiento oscilatorio y ondulatorio, la mecánica de los fluidos, de la termodinámica y la electrostática

3.3.2 Resuelve problemas y cuestiones relacionados con los fenómenos estudiados, haciendo uso de las leyes o fórmulas estudiadas. 3.3.3 Aplica el método científico en la demostración experimental de las leyes básicas de la Física. 3.3.4. Capacidad comprensiva ante la descripción de un proceso físico. 3.3.5. Capacidad de operatividad matemática suficientemente sólida y amplia.

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IV. PROGRAMACIÓN POR UNIDADES DE APRENDIZAJE UNIDAD 01: ELASTICIDAD, OSCILACIONES Y ONDAS

2. Competencias de la Unidad de Aprendizaje

En esta unidad el alumno comprende los conceptos básicos vinculados a las propiedades elásticas de los sólidos y los líquidos. Soluciona problemas utilizando las ecuaciones que describen los movimientos: armónico simple, oscilatorio amortiguado y oscilatorio forzado. Describe el movimiento ondulatorio a través de la solución de problemas de aplicación de las ecuaciones que lo rige.

3. Temporalización

Cuatro semanas 4. Metodología

Teoría: Explicativa Práctica: Experimental

5. Programación de Contenidos

SEMANA CONTENIDOS CONCEPTUALES CONTENIDOS PROCEDIMENTALES CONTENIDOS ACTITUDINALES

1

Elasticidad. -Infiere los conceptos de esfuerzo, deformación, deformación unitaria, Módulos de elasticidad, Ley de Hooke y Constante elástica. -Calcula la Energía elástica de deformación en cuerpos homogéneos.

El profesor realiza una exploración en el grupo, respecto a las ideas que los alumnos traen en relación con los conceptos a abordar en esta unidad. -Análisis de casos. -Estudia las propiedades elásticas de los cuerpos deformables. -Determina experimentalmente la constante elásticas de un resorte. - Resuelve problemas numéricos sobre elasticidad. Laboratorio: Elasticidad de un resorte

-Establece y asume responsabilidades sobre los temas que se presentan en el sílabo -Participa en clase. -Muestra responsabilidad respeto, puntualidad en sus tareas. -Trabaja en equipo -Disposición emprendedora. -Disposición cooperativa y democrática. -Trabajo en equipo.

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2

Oscilaciones -Define un sistema oscilante. -Realiza un análisis Cinemática del movimiento armónico simple (MAS). -Define: posición de equilibrio, desplazamiento, amplitud, frecuencia angular y fase. - Análisis Dinámico del movimiento armónico simple. -Analiza el desplazamiento, la velocidad y la aceleración del MAS en función del tiempo. Ejemplos. -Establece analogías entre sistemas oscilantes mecánicos y eléctricos. Lecturas: Movimiento armónico simple (Serway Raymond, Física Tomo I, Pág. 334-336)

-Análisis de casos. - Estudia el movimiento de un vasito portapesas sujeto a un resorte. -Dibuja gráficas x-t, v-t y a-t del MAS. -Aplica las gráficas y los modelos matemáticos anteriores, para resolver problemas de objetos sometidos a una fuerza proporcional a la posición. -Utiliza el osciloscopio para establecer analogías entre las oscilaciones mecánicas y eléctricas. Laboratorio: Péndulo físico. -Determina analíticamente el periodo y la frecuencia de un péndulo simple, péndulo físico

-Demuestra interés y responsabilidad para identificar un problema y establecer soluciones. -Muestra interés permanente por la solución de los problemas físicos aplicados a ingeniería. -Muestra habilidad, destreza y cuidado en el manejo de los instrumentos y equipo de laboratorio. -Respeta a las normas de convivencia. -Persevera en sus tareas.

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Energía y superposición del MAS. - Analiza los cambios de la Energía cinética, energía potencial y energía total en el M.A.S. -Calcula la velocidad en función del desplazamiento. -Analiza los sistemas con MAS: péndulo simple, péndulo físico, péndulo de torsión, masa unida a un resorte. -Analiza la superposición de dos movimientos armónicos simples: igual dirección, igual

-Utiliza el método fasorial y trigonométrico para determinar la resultante de la superposición de dos MAS en sus distintas variantes. -Describe los cambios de energía cinética a potencial o viceversa en un sistema con MAS. -Resuelve problemas numéricos de aplicación. Laboratorio: Péndulo de torsión

-Participa en clase. -Muestra responsabilidad respeto, puntualidad en sus tareas. -Trabaja en equipo.

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frecuencia. Igual dirección, diferente frecuencia. Osciladores acoplados. Movimiento oscilatorio amortiguado. Movimiento oscilatorio forzado. Resonancia. Impedancia de un oscilador. -Aplica el Análisis de Fourier al movimiento periódico. Lecturas: Oscilaciones Forzadas- Simulación electrónica. (Apuntes del Profesor).

4

1.4. Ondas mecánicas - Define Ondas Mecánicas. Ondas transversales y ondas longitudinales. Ejemplos de ondas transversales y de ondas longitudinales. -Deduce la función de onda para ondas lineal es y la velocidad de propagación de las ondas transversales. Lecturas: Superposición de dos MAS – Simulación Electrónica. (Apuntes del Profesor) 1.5.Ondas transversales. - Define función de onda transversal. - Define los parámetros de la onda: Amplitud de la onda, frecuencia, periodo, número de onda, y longitud de onda. - Calcula la velocidad transversal y aceleración transversal. -Enuncia el concepto de energía y potencia de las ondas transversales. -Analiza la superposición de ondas armónicas. Ondas estacionarias sobre una cuerda. Lecturas: Oscilaciones Forzadas (Sears-Zemansky. Física

Laboratorio: Péndulos acoplados - Realiza ejercicios de sistemas oscilantes con MAS, Movimiento oscilatorio amortiguado y Movimiento oscilatorio forzado, aplicando los métodos gráfico y analítico. Laboratorio: Ondas transversales en una cuerda. -Análisis de casos. - Resuelve problemas numéricos de superposición e interferencia de ondas. Laboratorio: Ondas longitudinales en el tubo Kundt -Produce experimentalmente ondas estacionarias en una cuerda. -Realiza ejercicios de aplicación del efecto Doppler. -Explica el ultrasonido y algunas de sus aplicaciones en control de calidad industrial. -Resuelve problemas numéricos de aplicación.

-Participa en clase. - Muestra responsabilidad respeto, puntualidad en sus tareas. -Trabaja en equipo. -Aporta ideas tendientes a mejorar la dinámica grupal.

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Universitaria. Vol. I. Pág. 413) 1.6. Ondas longitudinales. - Discrimina una onda longitudinal y una transversal. - Define la velocidad de propagación de las ondas longitudinales armónicas. Ondas sonoras: ondas de presión y ondas de desplazamiento. Variación máxima de la presión. -Calcula la velocidad y aceleración longitudinales. Intensidad de las ondas sonoras. - Describe cualitativa del efecto Doppler. Lecturas: Sonido y el oído (Sears- Zemansky. Física Universitaria. Vol. I. Pág. 646)

PRIMERA PRACTICA CALIFICADA; 1 Exposición trabajos de investigación

4.2 Segunda Unidad:

1. Titulo de la unidad: UNIDAD II: FLUIDOS

2. Competencia de la unidad de aprendizaje

En esta unidad el alumno Interpreta las relaciones fundamentales del estado de equilibrio de los fluidos ideales Soluciona problemas tipo usando las ecuaciones de la presión y del empuje Explica la ecuación de Bernoulli para fluidos en movimiento, no viscosos y laminares. Describe los métodos para medir la presión y el caudal.

3. Temporalización Cuatro semanas

4. Metodología Teoría: Explicativa Práctica: Experimental

5. Programación de Contenidos

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SEMANA CONTENIDOS CONCEPTUALES CONTENIDOS PROCEDIMENTALES CONTENIDOS ACTITUDINALES

5

1 Presión, presión atmosférica, presión absoluta y presión manométrica. -Infiere el concepto de presión. -Explica el concepto de presión atmosférica. -Deduce el modelo matemático para la presión absoluta a cierta profundidad dentro de un líquido. -Distingue entre presión absoluta y presión manométrica (hidrostática). -Explica el Principio de Pascal. - Explica la variación de la presión atmosférica con la altura. - Analiza el origen de las fuerzas sobre superficies sumergidas en un fluido en reposo.

-El profesor realiza, una exploración en el grupo, respecto a las ideas que los alumnos traen en relación con los conceptos a abordar en esta unidad. -Análisis de casos. - Analiza los conceptos y principios matemáticos de cada ecuación esencial de la hidráulica. -Obtiene experimentalmente las densidades de diferentes sustancias. -Verifica experimentalmente la relación entre la magnitud de la presión sobre un objeto y la profundidad a la que se encuentra sumergido en un líquido. -Describe algunas aplicaciones de las leyes físicas de la estática de fluidos en procesos industriales. Laboratorio: Densidad Relativa.

-Participa en clase. -Muestra responsabilidad respeto, puntualidad en sus tareas. -Trabaja en equipo

6

Principio de Arquímedes. -Discute el concepto de densidad con respecto al principio de Arquímedes. -Establece las condiciones de flotación y pérdida de peso aparente de objetos sumergidos parcial o totalmente en fluidos.

Presentación oral sobre los conceptos teóricos. Práctica: I EXAMEN DE LABORATORIO

.Participa en clase. -Muestra responsabilidad respeto, puntualidad en sus tareas. -Trabaja en equipo

7

Líquidos en movimiento. -Explica el fenómeno de continuidad en el flujo de líquidos y el concepto de gasto hidráulico. -Analiza el teorema de Bernoulli. -Explica el concepto de viscosidad como una propiedad de los fluidos. -Discrimina entre los conceptos de densidad y viscosidad.

-El profesor realiza, una exploración en el grupo, respecto a las ideas que los alumnos traen en relación con los conceptos a abordar en esta unidad. Cuestionario Preguntas múltiples. -Análisis de casos.

-Plantea preguntas, expone sus puntos de vista. Participa en clase. -Muestra

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-Analiza la ecuación de Poiseuille. -Explica las diferencias entre flujo laminar y turbulento y destaca la importancia del número de Reynolds para determinar si un flujo es turbulento o no. Capilaridad, tensión superficial, cohesión y adherencia. -Explica el concepto de capilaridad. -Explica la relación entre la elevación capilar del agua y el diámetro interior del tubo que la contiene. (Ley de Jurin). -Explica el concepto de tensión superficial. -Discrimina entre los conceptos de cohesión y adherencia en líquidos (líquidos que mojan y que no mojan). Lecturas: Aplicaciones de la Ecuación de Bernoulli. (Apuntes del Profesor)

- Analiza los conceptos y principios matemáticos de cada ecuación esencial de la hidrodinámica. -Obtiene experimentalmente las densidades de diferentes sustancias. -Verifica experimentalmente el principio de Arquímedes.

responsabilidad respeto, puntualidad en sus tareas. -Trabaja en equipo

8 Evaluación: EXAMEN PARCIAL

. .

4.3 Tercera Unidad:

1. Titulo de la unidad: TERMODINÁMICA 2.- Competencia de la unidad de aprendizaje

2.1 Define temperatura, energía interna y calor. 2.2 Describe los cambios de estado mediante ejercicios cuantitativos. 2.3 Explica los mecanismos de propagación del calor. 2.4 Utiliza la ecuación de estado del gas ideal para obtener la presión, volumen o temperatura conociendo las demás variables. 2.5 Calcula el trabajo y la energía en los diversos procesos termodinámicos. 2.6 Aplica el principio de equipartición de la energía en la determinación del calor específico de los gases y cristales perfectos. 2.7 Diferencia los procesos reversibles de los irreversibles a través de ejemplos. 2.8 Describe las máquinas térmicas ideales y reales a través de ejercicios numéricos. 2.9 Describe el ciclo de Carnot.

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2.10 Comprende el concepto de entropía a través de la solución de problemas 3.- Temporalización

Cinco semanas

4.- Metodología 4.1 Teoría: Explicativa 4.2 Práctica: Experimental

5.- Programación de Contenidos

SEMANA CONTENIDOS CONCEPTUALES CONTENIDOS PROCEDIMENTALES CONTENIDOS ACTITUDINALES

9

Variables termométricas, dilatación térmica y concepto de temperatura. -Describe el equilibrio térmico y la ley cero. -Describe el funcionamiento de termómetros a partir de la modificación del volumen debido a cambios de temperatura. -Describe diferentes tipos de termómetros. (Termopar, de resistencia eléctrica, de volumen constante, etc.). - Analiza la dilatación térmica. 3.2. Escalas termométricas. -Describe la construcción de una escala termométrica. (Celsius, Fahrenheit, Kelvin). -Establece el concepto de cero absoluto. Lecturas: Escalas de temperaturas (Paul A. Tipler, Física Vol. I Pág. 486)

Laboratorio: Ley de enfriamiento de Newton -El profesor realiza una exploración en el grupo, respecto a las ideas que los alumnos traen en relación con los conceptos a abordar en esta unidad. -Análisis de casos. -Verifica experimentalmente la dilatación de sólidos, líquidos y gases al aumentar temperatura. -Explica las consecuencias dañinas de las temperaturas extremas en los materiales de construcción.

-Participa en clase. -Muestra responsabilidad respeto, puntualidad en sus tareas. -Trabaja en equipo -Define las escalas Celsius y Fahrenheit destacando que se utilizan dos puntos fijos para establecerlas. -Demuestra interés y responsabilidad para identificar un problema y establecer soluciones.

10

Teoría cinética materia. - Deduce a partir de la Teoría Cinética la Ley General del gas ideal y el principio de equipartición de la energía.

Presentación Oral sobre los conceptos teóricos

-Participa en clase. -Muestra responsabilidad respeto, puntualidad en sus tareas.

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-Define calor específico, la Ley de Dulong Petit y el Trabajo realizado por un gas. -Deduce la Primera ley de la termodinámica. Describe los Procesos isotérmico, isobárico, isométrico y adiabático. Lecturas: Transferencia de energía térmica (Paul A. Tipler, Física Vol. I Pág. 525)

-Verifica cualitativamente las leyes de los gases. Laboratorio: Ley de Boyle.

-Trabaja en equipo -Resuelve problemas numéricos de aplicación.

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Calor, trabajo y energía interna. -Discrimina entre los conceptos de calor y temperatura. -Estable las diferencias entre las diferentes mecanismos de transferencia de calor (conducción, convección y radiación) -Diferencia el concepto de energía interna, calor y trabajo y los relaciona con los cambios de la energía interna en un sistema. Capacidad térmica específica y calores latentes. -Define la capacidad térmica específica como una propiedad de cada cuerpo o sustancia. -Define los puntos de fusión y de evaporación. -Define el calor latente de fusión solidificación y de evaporación.

-Verifica experimentalmente la transmisión de calor por conducción, convección y radiación. -Diferencia experimentalmente la convección natural de la convección forzada. -Verifica experimentalmente la transferencia de calor entre dos cuerpos en contacto a diferente temperatura inicial. Laboratorio: Calor latente de fusión del agua

-Participa en clase. -Muestra responsabilidad respeto, puntualidad en sus tareas. -Trabaja en equipo -Resuelve problemas numéricos de aplicación. -Determina experimentalmente el calor específico de varias sustancias por el método de mezclas.

12

Leyes de la Termodinámica. -Enuncia y explicar la Ley Cero, la Primera Ley y la Segunda Ley de la Termodinámica. -Define la escala Kelvin utilizando un termómetro de gas a volumen constante. -Utilizar el punto triple del agua para definir la escala Celsius y la Kelvin.

-Resuelve problemas numéricos de aplicación. -Determina experimentalmente los puntos de fusión y de evaporación de diversas sustancias. -Realiza una investigación bibliográfica sobre la regulación de la temperatura de procesos y sistemas -Muestra habilidad, destreza y cuidado en el manejo de los instrumentos y equipo de

-Participa en clase. -Muestra responsabilidad respeto, puntualidad en sus tareas. -Trabaja en equipo. - Respeta las normas de convivencia. -Persevera en sus tareas. -Disposición emprendedora.

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laboratorio.

-Disposición cooperativa y democrática. -Resuelve problemas numéricos de aplicación.

13

-Explica la relación de la ley cero con el concepto de temperatura. -Explica la relación de la primera ley con la conservación de la energía. -Explica la relación entre la irreversibilidad de los procesos naturales y la Segunda Ley de la Termodinámica. Lecturas: Expansión adiabática cuasiestática de un gas (Paul A. Tipler, Física Vol. I Pág. 547) .

-Realiza una investigación bibliográfica sobre las leyes de la termodinámica. Laboratorio: Cantidad de calor.

-Participa en clase. -Muestra responsabilidad respeto, puntualidad en sus tareas. -Trabaja en equipo -Respeta a las normas de convivencia. -Persevera en sus tareas. -Disposición emprendedora. -Disposición cooperativa y democrática. -Resuelve problemas numéricos de aplicación.

SEGUNDA PRÁCTICA CALIFICADA

4.4 Cuarta Unidad: 1. Titulo de la unidad: ELECTROSTATICA 2. Competencia de la unidad de aprendizaje

2.1 Describe y compara las interacciones fundamentales de la naturaleza. 2.2 Describe los procedimientos para la electrización de un cuerpo. 2.3 Define conductores, aisladores y semiconductores. 2.4 Aplica la ley de Coulomb para calcular la fuerza sobre una carga eléctrica. 2.5 Calcula el campo eléctrico para sistemas de carga discreta.

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2.6 Calcula el campo eléctrico para cargas continuas regulares utilizando las fórmulas apropiadas. 2.7 Calcula el potencial eléctrico de cargas discretas y continuas utilizando las fórmulas apropiadas. 2.8 Describe al condensador utilizando los conceptos de capacidad (o capacitancia) y la influencia de dieléctricos. 2.9 Calcula la capacidad equivalente de circuitos con condensadores.

3. Temporalización

Tres semanas

4. Metodología 4.1 Teoría: Explicativa

4.2 Práctica: Experimental 5. Contenidos

SEMANA CONTENIDOS CONCEPTUALES CONTENIDOS PROCEDIMENTALES CONTENIDOS ACTITUDINALES

14

Interpreta las Interacción eléctrica. Carga eléctrica. Conductores y aisladores. Deduce cualitativamente Ley de Coulomb. Define Campo eléctrico. Calcula el campo eléctrico en sistemas de carga discreta. Dipolos. Lecturas: Propiedades de las cargas eléctricas (Serway Raymond. Física. Tomo II, Pág.641)

-El profesor realiza una exploración en el grupo, respecto a las ideas que los alumnos traen en relación con los conceptos a abordar en esta unidad. -Análisis de casos. -Demuestra interés y responsabilidad para identificar un problema y establecer soluciones. Laboratorio: Curvas equipotenciales

-Participa en clase. -Muestra responsabilidad respeto y puntualidad en sus tareas. -Trabaja en equipo -Muestra habilidad, destreza y cuidado en el manejo de los instrumentos y equipo de laboratorio. - Respeta las normas de convivencia.

Describe el campo eléctrico en sistemas de carga continua. Líneas de campo. Energía potencial y Potencial eléctrico.

Presentación grupal de los conceptos teóricos

-Participa en clase. -Muestra

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15 Diferencia de potencial. Energía electrostática. Enuncia la ley de Gauss. Calculo del campo mediante la ley de Gauss. Carga y campo de conductores en equilibrio electrostático. Curvas y Superficies equipotenciales. Lecturas: Demostración experimental de la Ley de Gauss y Coulomb (Serway Raymond. Física Tomo II, Pág. 684)

- Analiza los conceptos y principios matemáticos de cada ecuación esencial de los fenómenos eléctricos. - Calcula la fuerza generadas por cargas eléctricas utilizando la ley de Coulomb. - Determina el campo eléctrico a partir del potencial. -Calcula el potencial eléctrico y el potencial eléctrico en distribuciones continuas de carga. Laboratorio: Capacitores en serie y en paralelo

responsabilidad respeto y puntualidad en sus tareas. -Trabaja en equipo -Respeta las normas de convivencia. -Persevera en sus tareas. -Disposición emprendedora.

16

Condensadores. Capacitancia de un condensador de placas paralelas. Energía electrostática de un condensador. Densidad de energía electrostática. Asociación de condensadores en serie y en paralelo. Capacidad equivalente. Dieléctricos. Modelo molecular de la carga inducida. Ley de Gauss en dieléctricos.

Presentación grupal de los conceptos teóricos -Calcula el campo eléctrico empleando la Ley de Gauss. - Dibuja superficies equipotenciales. - Resuelve problemas numéricos de aplicación. - Verifica experimentalmente la existencia del campo eléctrico. - Analiza los efectos de un dieléctrico en un capacitor. -Discute la estructura molecular de un dieléctrico. -Resuelve problemas numéricos de aplicación. -Construye un condensador plano y determina la constante dieléctrica del cartón y polietileno. . II EXAMEN DE LABORATORIO

-Participa en clase. -Muestra responsabilidad respeto y puntualidad en sus tareas. -Trabaja en equipo. -Muestra habilidad, destreza y cuidado en el manejo de los instrumentos y equipo de laboratorio. -Respeta las normas de convivencia. -Persevera en sus tareas. -Disposición emprendedora.

17 EXAMEN FINAL

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V. ESTRATEGIAS METODOLOGICAS.

5.1 TEORIA. 5.1.1 Exposición interactiva de los temas indicados en este silabo y la resolución demostrativa de problemas aplicativos. 5.1.2 Dinámicas grupales en las que se entregara separatas con tareas, las cuales serán ejecutadas por los alumnos. 5.1.3 Se propiciara la interacción entre estudiantes mediante trabajos de investigación bibliográfica y experimental.

5.2 PRÁCTICA de LABORATORIO

5.2.1 Trabajo en equipo, consistente en la comprobación virtual de una ley Física, utilizando los ambientes del centro de computo de la facultad. 5.2.2 Desarrollo y presentación de informes experimentales usando las pautas del método científico.

VI. MATERIALES EDUCATIVOS Y OTROS RECURSOS DIDACTICOS 6.1 MATERIALES EDUCATIVOS

Las exposiciones se harán en el aula de clase y en el laboratorio de Física. Se hará uso de: aulas, pizarra, plumones, transparencias, proyector multimedia, Biblioteca general.

Se utilizaran materiales y equipos para realizar prácticas de laboratorio en grupos organizados. Se utilizara módulos de prácticas. 6.2 RECURSOS HUMANOS Profesores, alumnos y técnicos de laboratorio.

VII.- TECNICAS, INSTRUMENTOS E INDICADORES DE EVALUACIÓN.

7.1 Sistema de Calificación: Escala vigesimal. Nota aprobatoria: 11 – 20 Nota desaprobatoria: 01 – 10

7.2 Sistemas de evaluación: 7.2.1 Prácticas Calificadas. Son dos pruebas orales en las que el estudiante desarrolla temas teóricos, ejercicios y problemas 7.2.2 Exámenes Parciales. Son dos pruebas escritas de desarrollo las cuales se aplican según cronograma de la Universidad. Abarca todas las

unidades desarrolladas. 7.2.3 Laboratorio. Se evaluará mediante informes semanales escritos y exámenes escritos. La nota de Laboratorio parcial se obtiene con la

siguiente formula:

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2

PEPINLi+

= i=1, 2

Donde: PI = Promedio de Informes PE = Promedio de Exámenes de Laboratorio.

7.2.4 Trabajos de Investigación. Relacionados a los temas desarrollados en la asignatura.

7.3 Requisitos de Aprobación:

7.3.1 Rendir exámenes y presentar las tareas en las fechas programadas. 7.3.2 Asistencia no menor al 70 % de las actividades del curso. En caso contrario se declarara al alumno INHABILITADO. 7.3.3 La nota promedio parcial, sin valorar el medio apunto, se obtiene con la siguiente formula:

6)(2. TPENLiPCPN i+++

=

Donde: PC = Práctica Calificada NLi = Nota de Laboratorio parcial T = Calificación de trabajos de Investigación PE = Exámen Parcial.

7.3.4 La nota promocional o final del curso, redondeando el medio punto a la unidad, se obtiene con la siguiente formula.

2NPNPF.N 21 +=

Donde: NPi = Son los promedios parciales del curso.

7.4 Los alumnos con nota promocional desaprobatoria, tendrán derecho a rendir examen de aplazados siempre que su nota no sea inferir a 07 (siete). Si en este examen el alumno obtiene la nota de 11 (once) o más queda promovido en el curso.

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VIII. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS PARTE TEÓRICA

8.1 Paul A. Tipler. FISICA PARA LA CIENCIA Y LA TECNOLOGIA. Edit. REVERTE S.A. 2005. 8.2 SEARS-ZEMANSKY-YOUNG-FREEDMAN. FISICA UNIVERSITARIA. VOLUMEN 1. Edit. Addison-Wesley-Longman.2005. 8.3 Benson, Harris. FISICA UNIVERSITARIA. VOLUMEN 1 y II. Edit. CESCA. 2000. 8.4 Serway Raymond. FISICA TOMO I y II. Edit. Mc Graw Hill. 2005. 8.5 Halliday D., Resnick R., Krane K. FISICA. VOL I. Edit. CESCA. 1998. 8.6 Yunus A. Cengel-M. Boles. TERMODINAMICA. Edit. Mc Graw Hill. 2005. 8.7 Alonso, Marcelo. Finn Edward. FISICA VOL. I y II. Edit. FEISA. 1980. 8.8 Berdford - Fowler. MECÁNICA PARA INGENIEROS. ESTÁTICA Y DINÁMICA. Edit. Addison Wesley Iberoamericana. 1995. 8.9 James M. Gere. MECANICA DE MATERIALES. Edit. Thomson- Learning. 2005. 8.10 Alexander J. Smits. MECÁNICA DE FLUIDOS-UNA INTRODUCCIÓN FÍSICA. Alfaomega grupo Editor, S.A. de C.V.2004. PARTE EXPERIMENTAL 8.11 Laboratorio de Física. GUÍA DE FISICA EXPERIMENTAL II. Apuntes preparados por el Departamento Académico de Ciencias UPAO (Área de

Física) para la ejecución de las prácticas de laboratorio. 8.12 Baird, D.C. EXPERIMENTACIÓN: UNA INTRODUCCIÓN A LA TEORIA DE LAS MEDICIONES Y AL DISEÑO DE XPERIMENTOS.

Edit. PRENTICE-HALL. 1991. 8.13 Holman, J. P. MÉTODOS EXPERIMENTALES PARA INGENIEROS. Edit. Mc. Graw - Hill. 1992. 8.14 Hewit G. Paul. MANUAL DE LABORATORIO DE FISICA. Edit. Addison Wesley Longman. 1998. PÁGINAS WEB RECOMENDADAS. • FISICA CON ORDENADOR. http:/www.sc.ehu.es/sbweb/física/dafault.htm • APUNTES DE FÍSICA. http:/www.geocities.com/athens/delphi/8951/ • FÍSICA INTERACTIVA. http:/members.es.tripode/pefeco/index.htm • Divulgación tópicos de física www.Colorado.physics2000 • Problemas resueltos de Física II http://caos.eis.uva.es/db/problemas/fisica2/indice.htm Revisar también: FISICANET y FISICA re-CREATIVA.

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FICHA DE EVALUACIÓN DE ACTIVIDADES FRENTE AL CURSO

INICIATIVA, CUMPLIMIENTO

Y PERSEVERANCIA EN LA TAREA

SENTIDO DE ORGANIZACIÓN Y COOPERACIÓN

CRITERIOS E INDICADORES

ESTUDIANTE A B C D A B C D

P U N T A J E

CALIFI-CACIÓN

01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15

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CRITERIOS E INDICADORES PARA EVALUAR ACTITUD ANTE EL CURSO

INICIATIVA, CUMPLIMIENTO Y PERSEVERANCIA EN

LA TAREA SENTIDO DE ORGANIZACIÓN Y COOPERACIÓN

A Ejecuta con responsabilidad la tarea encomendada A Presenta con orden y limpieza sus tareas B Presenta en forma responsable y oportuna sus tareas B Se integra a diversos grupos de trabajo C Persevera en la elaboración de tareas C Respeta la diversidad de opinión D Aporta ideas para mejorar el desempeño grupal D Colabora reforzando las opiniones de sus

compañeros

ESCALA DE VALORACIÓN NUNCA 0 PUNTOS

CASI NUNCA 1 PUNTO A VECES 2 PUNTOS

CASI SIEMPRE 3 PUNTOS SIEMPRE 4 PUNTOS

PUNTAJE MÁXIMO POR INDICADOR 04 PUNTOSPUNTAJE TOTAL POR CRITERIO 16 PUNTOSPUNTAJE TOTAL 32 PUNTOS

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IX. ANEXOS

EVALUACIÓN DE DESEMPEÑO : EXPOSICIONES GRUPALES Facultad de Ingeniería Escuela Profesional: ……………………………………

Asignatura: Física II CICLO: II SECCIÓN: …… GRUPO: …….

FECHA DE EXPOSICIÓN: …………………. CALIFICACIÓN: Muy Bueno: (MB) 4 Suficiente: (S) 2 Bueno: (B) 3 Deficiente: (D) 1

ALUMNOS EXPOSICIÓN INDIVIDUAL A B C D E F 1.-SE EXPRESA EN FORMA CLARA Y PRECISA. 2.-DOMINA EL TEMA. 3.-MANEJA CON EFICIENCIA EQUIPO O

MATERIAL.

4.-APORTA CON SU INVESTIGACIÓN AL TEMA. 5.-CREATIVIDAD EN EL DISEÑO

EXPERIMENTAL

NOTAS INDIVIDUALES (NI)

D S B MB TRABAJO ESCRITO DEL GRUPO

(NG) 1 2 3 4 1.- CALIDAD DEL CONTENIDO. 2.- CALIDAD DEL TRABAJO ESCRITO. 3.- APLICACIÓN Y APORTES. 4.- BIBLIOGRAFÍA CON REFERENCIAS. 5.- RESULTADOS Y CONCLUSIONES.

APELLIDOS Y NOMBRES NI NG PROMEDIOA.-

B.-

C.-

D.-

E.-

F.- NI: NOTA INDIVIDUAL NG: NOTA GRUPAL

Nota: fracciones mayor a 0,5 en el promedio se redondea a la unidad.