>ingenieriaycienciasfisicaii.weebly.com/uploads/2/0/6/9/20691564/guia... · 19 normales en tubos...
Transcript of >ingenieriaycienciasfisicaii.weebly.com/uploads/2/0/6/9/20691564/guia... · 19 normales en tubos...
Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey Campus Estado de México
Escuela de Ingeniería y Ciencias Departamento de Ciencias
Datos de la materia
Nombre de la materia:
Física II
Clave de la materia: F1003
Liga al programa de la asignatura:
https://serviciosva.itesm.mx/PlanesEstudio/Consultas/Materias/ConsultaMaterias.aspx?ClaveMateria=F1003
Competencias a desarrollar:
C1. Realizar experimentos para demostrar y adquirir conocimientos C2. Solucionar problemas integrando y aplicando los conocimientos de la materia.
C3. Construir y aplicar modelos matemáticos para solucionar problemas.
Datos del grupo y docente
Horario de clase:
Salón:
Nombre del/la docente: M en C. Elena Gabriela Cabral Velázquez
Datos de contacto: Aulas I, Planta Baja, Departamento de Ciencias [email protected]
Asesoría:
Objetivo general de la asignatura (tomado del programa de estudios): 1. Aplicar los conceptos y principios físicos de la mecánica de fluidos, fenómenos ondulatorios y la termodinámica en la solución de problemas y la descripción de dispositivos sencillos. 2. Aplicar las leyes de la termodinámica, de la mecánica de fluidos y del movimiento ondulatorio para determinar las características físicas (calor, temperatura, presión, equilibrio, movimiento, etc.) de un sistema físico.
Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey Campus Estado de México
Escuela de Ingeniería y Ciencias Departamento de Ciencias
Políticas generales para el desarrollo del curso: Políticas generales para el desarrollo del curso:
En el salón de clase. 1.- El profesor de la materia es la autoridad dentro del salón de clase. 2.- El profesor de la materia supervisa y controla todas las actividades que se desarrollan en el salón de clase y aquéllas relacionadas con la materia fuera del salón de clase. 3.- Las clases dentro del ITESM-CEM deben comenzar siempre 5 minutos después de la hora de entrada y terminar 5 minutos antes de la hora de salida. Se toma asistencia en cada clase. 4.- No existen retardos y el alumno que no asista no podrá justificar su falta por ningún motivo. 5.- No se pueden consumir alimentos y bebidas dentro del salón de clase. 6.- No se pueden usar teléfonos celulares ni dispositivos electrónicos (radiolocalizadores, ipods, ipads, etc.) durante el horario de clase. Las calculadoras y computadoras serán utilizadas durante las sesiones de clase como material de trabajo bajo la autorización expresa del profesor. 7.- Al salir deben dejarse las bancas debidamente ordenadas. 8.- No existen recesos ni permisos dentro del horario de clase para abandonar el salón, salvo en situaciones de fuerza mayor. 9.- Cualquier situación no contemplada en estas políticas se regirá por el reglamento general del Campus o de alumnos (ver Art. 35-38, 52, 53, 60, 61 y otros del reglamento general de alumnos) De la evaluación. Evaluaciones parciales: Las evaluaciones parciales son de carácter departamental y se elaborarán con preguntas de final abierto,
donde se considerará para su evaluación: orden, desarrollo lógico, respuesta, limpieza, etc. Examen final. El examen final será departamental y consistirá de preguntas de final abierto de todo el curso, donde se considerará
para su evaluación: orden, desarrollo lógico, respuesta, limpieza, etc. .
Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey Campus Estado de México
Escuela de Ingeniería y Ciencias Departamento de Ciencias
Tareas: Las tareas se entregan en clase o a través de alguna plataforma indicada (ej WEBASSIGN) en la fecha estipulada por el
profesor. En el caso de entrega en clase deben contener: nombre, matrícula, grupo y enunciados de los problemas y ejercicios, además deberá estar engrapada en caso de entregarse en clase. Actividades: Las actividades que sean asignadas de forma individual o en equipo se enviarán como sea indicado y su evaluación
se realizará con base en rúbricas establecidas. Actividades: Las actividades se desarrollarán y se entregarán con base en una guía instruccional establecida por el profesor. Otros 1.- Durante las evaluaciones está prohibido transmitir o recibir información, así como intercambiar objetos. La violación de ello se establece falta de INTEGRIDAD ACADÉMICA, en la evaluación y en la materia si se trata del examen final. Invariablemente esta nota va al expediente académico. 2.- Durante las evaluaciones solamente podrán ser usadas calculadoras básicas. El uso de cualquier otro tipo de equipo electrónico durante las evaluaciones deberá ser autorizado expresamente por el profesor. 3.- La copia de tareas y/o trabajos invalida a las mismas y se considera DA en el expediente académico. 4.- En caso de indisciplina o violación de las políticas del Departamento de Ciencias o del reglamento general de alumnos el profesor podrá amonestar y/o aplicar medidas correctivas al estudiante en cuestión. Si la falta lo amerita podrá remitir al estudiante a comité disciplinario. (Ver Art. 37, 38, 60 y 61 del reglamento general de alumnos). 5.- Si una evaluación no se presenta, será a criterio del profesor si se autoriza su presentación posterior. 6.- La calificación mínima aprobatoria es de 70. 7.- En la materia, una vez terminadas las clases el profesor no podrá realizar cambios en el número de faltas.
Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey Campus Estado de México
Escuela de Ingeniería y Ciencias Departamento de Ciencias
GUÍA INSTRUCCIONAL
No. de sesió
n
Fecha
Objetivos de Aprendizaje
para el desarrollo de competencias institucionales
Contenidos Actividades de instrucción Recursos de
Apoyo
Tipos de
Evidencia de
aprendizaje
Instrumentos de
Evaluación
1
Densidad y Presión. Definir los conceptos de densidad, presión, densidad relativa, peso aparente, fuerza boyante y resolver problemas.
Técnica expositiva, modalidad de presentación.
Libro de texto y de consulta. Apuntes de clase
2
Presión como función de la profundidad en líquidos. Resolver problemas de estática de fluidos.
Técnica de diálogo – discusión, modalidad de interacción.
Libro de texto y de consulta. Apuntes de clase
3
Principio de Arquímedes. Describir la fuerza boyante y resolver problemas de estática de fluidos.
Modalidad de estudio individual. Resolución de ejercicios por parte del alumno.
Libro de texto y de consulta. Apuntes de clase
4
Dinámica de Fluidos. Deducir la ecuación de continuidad y la ecuación de Bernoulli y resolver problemas de dinámica de fluidos.
Técnica expositiva, modalidad de presentación.
Libro de texto y de consulta. Apuntes de clase
Competencia 3
Construir y aplicar un
modelo físico y matemático
para
Estática y dinámica de fluidos Actividad de modelación de fluidos.
Bibliografía, recursos computacionales.
CD con la
simulación en Excel.
Guía de observación
Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey Campus Estado de México
Escuela de Ingeniería y Ciencias Departamento de Ciencias
representar un fenómeno susceptible a ser modelado
5
Dinámica de Fluidos. Analizar situaciones donde intervenga la dinámica de fluidos.
Técnica de diálogo – discusión, modalidad de interacción.
Libro de texto y de consulta. Apuntes de clase
Competencia 1
Realizar experimentos para demostrar y adquirir conocimientos a través de prácticas de laboratorio
Estática y dinámica de fluidos. Práctica de laboratorio de fluidos.
Manual de la práctica
Reporte de la
práctica
Guía de observación
6 Ecuación de Bernoulli. Resolver problemas de dinámica de fluidos.
Modalidad de estudio individual. Resolución de ejercicios por parte del alumno.
Libro de texto y de consulta. Apuntes de clase
Competencia 2
Estática y dinámica de fluidos. Resolver problemas donde intervenga la estática y dinámica angular.
Tarea integradora del parcial.
Libro de texto y de consulta. Apuntes de clase
Problema
s resueltos
por el
alumno
Cuestionario
7
Movimiento Armónico Simple. Obtener las ecuaciones de posición, velocidad y aceleración de la onda del MAS. Definir las cantidades que aparecen en esas ecuaciones. Resolver problemas del MAS.
Técnica expositiva, modalidad de presentación.
Libro de texto y de consulta. Apuntes de clase
Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey Campus Estado de México
Escuela de Ingeniería y Ciencias Departamento de Ciencias
8
Movimiento Armónico Simple. Obtener las ecuaciones de energía y potencia de la onda. Resolver problemas de MAS.
Técnica de diálogo – discusión, modalidad de interacción.
Libro de texto y de consulta. Apuntes de clase
9
Movimiento Armónico Simple. Obtener las ecuaciones del péndulo simple para pequeñas oscilaciones. Resolver problemas de péndulos.
Técnica expositiva, modalidad de presentación.
Libro de texto y de consulta. Apuntes de clase
Competencia 1
Realizar experimentos para demostrar y adquirir conocimientos a través de prácticas de laboratorio
Movimiento ondulatorio. Práctica de laboratorio de movimiento ondulatorio.
Manual de la práctica
Reporte de la
práctica
Guía de observación
10
. Movimiento Armónico Simple. Obtener las ecuaciones para el péndulo físico, péndulo de torsión y péndulo físico. Resolver problemas de péndulos.
Técnica de diálogo – discusión, modalidad de interacción.
Libro de texto y de consulta. Apuntes de clase
11
Movimiento Armónico Simple. Resolver problemas de MAS y sus aplicaciones.
Modalidad de estudio individual. Resolución de ejercicios por parte del alumno.
Libro de texto y de consulta. Apuntes de clase
12
Ondas. Obtener las ecuaciones de desplazamiento, velocidad y aceleración de una onda transversal. Definir las cantidades que aparecen en esas ecuaciones. Resolver problemas del tema.
Técnica expositiva, modalidad de presentación.
Libro de texto y de consulta. Apuntes de clase
Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey Campus Estado de México
Escuela de Ingeniería y Ciencias Departamento de Ciencias
13
Ondas en Cuerdas. Obtener la relación entre tensión, densidad lineal de masa y rapidez de propagación. Resolver problemas del tema.
Técnica de diálogo – discusión, modalidad de interacción.
Libro de texto y de consulta. Apuntes de clase
Competencia 1
Realizar experimentos para demostrar y adquirir conocimientos a través de prácticas de laboratorio
Movimiento ondulatorio. Práctica de laboratorio de movimiento ondulatorio.
Manual de la práctica
Reporte de la
práctica
Guía de observación
14
Ondas en Cuerdas. Obtener la ecuación de la energía del movimiento ondulatorio. Resolver problemas del tema.
Técnica expositiva, modalidad de presentación.
Libro de texto y de consulta. Apuntes de clase
Competencia 3
Construir y aplicar un
modelo físico y matemático
para representar
un fenómeno susceptible a
ser modelado.
Movimiento ondulatorio Actividad de modelación de movimiento ondulatorio.
Bibliografía, recursos computacionales.
CD con la
simulación en Excel.
Guía de observación
15
Ondas en Cuerdas. Analizar la interferencia de ondas, condiciones de frontera, superposición. Obtener la ecuación de una onda estacionaria y sus modos normales de oscilación.
Técnica de diálogo – discusión, modalidad de interacción.
Libro de texto y de consulta. Apuntes de clase
Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey Campus Estado de México
Escuela de Ingeniería y Ciencias Departamento de Ciencias
Competencia 2
Movimiento ondulatorio. Resolver problemas de MAS, sus aplicaciones y de ondas en cuerdas.
Tarea integradora del parcial.
Libro de texto y de consulta. Apuntes de clase
Problema
s resueltos
por el
alumno
Cuestionario
16
Sonido. Obtener la relación entre onda de desplazamiento y onda de presión. Resolver problemas del tema.
Técnica de diálogo – discusión, modalidad de interacción.
Libro de texto y de consulta. Apuntes de clase
17 Sonido. Obtener la expresión de la energía propagada en una onda de sonido. Resolver problemas del tema.
Técnica expositiva, modalidad de presentación.
Libro de texto y de consulta. Apuntes de clase
Competencia 1
Realizar experimentos para demostrar y adquirir conocimientos a través de prácticas de laboratorio
Sonido. Práctica de laboratorio de sonido.
Manual de la práctica
Reporte de la
práctica
Guía de observación
18
Sonido. Obtener la expresión de la intensidad y nivel de intensidad en una onda de sonido. Resolver problemas del tema.
Técnica de diálogo – discusión, modalidad de interacción.
Libro de texto y de consulta. Apuntes de clase
19
Sonido. Deducir la expresión de una onda estacionaria y de los modos normales en tubos abiertos y en tubos cerrados. Resolver problemas del tema.
Modalidad de estudio individual. Resolución de ejercicios por parte del alumno.
Libro de texto y de consulta. Apuntes de clase
Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey Campus Estado de México
Escuela de Ingeniería y Ciencias Departamento de Ciencias
20
Sonido. Describir el efecto Doppler del sonido considerando la velocidad del viento. Resolver problemas del tema.
Técnica expositiva, modalidad de presentación.
Libro de texto y de consulta. Apuntes de clase
21
Temperatura. Analizar las escalas de temperatura y obtener las ecuaciones de la dilatación Térmica. Resolver problemas del tema.
Técnica de diálogo – discusión, modalidad de interacción.
Libro de texto y de consulta. Apuntes de clase
Competencia 1
Realizar experimentos para demostrar y adquirir conocimientos a través de prácticas de laboratorio
Termodinámica Práctica de laboratorio de termodinámica.
Manual de la práctica
Reporte de la
práctica
Guía de observación
22
Temperatura. Analizar diferentes situaciones donde hay que considerar el efecto de la dilatación térmica.
Técnica expositiva, modalidad de presentación.
Libro de texto y de consulta. Apuntes de clase
23
Calor. Definir el calor y como difiere de la temperatura. Resolver problemas de cambio de fase.
Técnica de diálogo – discusión, modalidad de interacción.
Libro de texto y de consulta. Apuntes de clase
Competencia 3
Construir y aplicar un
modelo físico y matemático
para
Termodinámica. Actividad de modelación de termodinámica.
Bibliografía, recursos computacionales.
CD con la
simulación en Excel.
Guía de observación
Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey Campus Estado de México
Escuela de Ingeniería y Ciencias Departamento de Ciencias
representar un fenómeno susceptible a
ser modelado.
24 Calor. Resolver problemas de cambios de fase.
Modalidad de estudio individual. Resolución de ejercicios por parte del alumno.
Libro de texto y de consulta. Apuntes de clase
Competencia 2
Sonido y termodinámica: Resolver problemas de sonido y de los diferentes subtemas de termodinámica.
Tarea integradora del parcial.
Libro de texto y de consulta. Apuntes de clase
Problemas
resueltos por el
alumno
Cuestionario
25
Calor. Analizar el fenómeno de transferencia de calor. Resolver problemas del tema.
Técnica de diálogo – discusión, modalidad de interacción.
Libro de texto y de consulta. Apuntes de clase
Competencia 1
Realizar experimentos para demostrar y adquirir conocimientos a través de prácticas de laboratorio
Termodinámica. Práctica de laboratorio de termodinámica.
Manual de la práctica
Reporte de la
práctica
Guía de observación
26
1a Ley de la Termodinámica. Relacionar la presión, el volumen y la temperatura de un gas. Resolver problemas del tema.
Técnica expositiva, modalidad de presentación.
Libro de texto y de consulta. Apuntes de clase
Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey Campus Estado de México
Escuela de Ingeniería y Ciencias Departamento de Ciencias
27
1a Ley de la Termodinámica. Relacionar la transferencia de calor y el trabajo efectuado en un proceso termodinámico. Resolver problemas del tema.
Técnica de diálogo – discusión, modalidad de interacción.
Libro de texto y de consulta. Apuntes de clase
28
1a Ley de la Termodinámica. Analizar diferente ciclos termodinámicos. Resolver problemas del tema
Modalidad de estudio individual. Resolución de ejercicios por parte del alumno.
Libro de texto y de consulta. Apuntes de clase
29
2a Ley de la Termodinámica. Definir procesos termodinámicos reversibles e irreversibles. Definir que es una máquinas térmicas y como se calcula su eficiencia. Resolver problemas del tema.
Técnica expositiva, modalidad de presentación.
Libro de texto y de consulta. Apuntes de clase
30
Entropía. Analizar cómo se relacionan los refrigeradores y las máquinas térmicas y analizar el rendimiento de un refrigerador. Entender el concepto de entropía y como utilizarla para analizar los procesos termodinámicos.
Técnica de diálogo – discusión, modalidad de interacción.
Libro de texto y de consulta. Apuntes de clase
Competencia 2
Termodinámica. Resolver problemas de primera y segunda ley de la termodinámica.
Tarea integradora del parcial.
Libro de texto y de consulta. Apuntes de clase
Problemas
resueltos
por el alumno
Cuestionario
31
Entropía. Analizar los procesos termodinámicos con la segunda ley de la termodinámica. Resolver problemas del tema.
Técnica expositiva, modalidad de presentación.
Libro de texto y de consulta. Apuntes de clase
32
Entropía. Analizar los procesos termodinámicos con la segunda ley de la termodinámica. Resolver problemas del tema.
Modalidad de estudio individual. Resolución de ejercicios por parte del alumno.
Libro de texto y de consulta. Apuntes de clase
Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey Campus Estado de México
Escuela de Ingeniería y Ciencias Departamento de Ciencias
Metodología de enseñanza-aprendizaje (breve descripción de cómo se desarrollará el curso): Técnicas didácticas:
- Resolución de Problemas, Aprendizaje Colaborativo y Aprendizaje basado en problemas. Las actividades de aprendizaje y otras técnicas didácticas son: - Exposición del profesor y de los alumnos - Actividades para desarrollar las competencias disciplinares, personales y transversales. - Prácticas de laboratorio. - Actividades demostrativas en el salón de clases.
- Capacidad de observación.
- Investigación de tópicos relacionados con los temas del curso
Competencias disciplinares:
- Realizar experimentos para demostrar y adquirir conocimientos - Solucionar problemas integrando y aplicando los conocimientos de la materia. - Construir y aplicar modelos matemáticos para solucionar problemas.
Intención del curso en el contexto general del plan de estudios Es un curso de nivel básico que tiene la intención de desarrollar en el alumno la habilidad de resolución de problemas de mecánica de fluidos, movimiento ondulatorio y termodinámica mediante la aplicación de los conocimientos y leyes fundamentales de la Física; la comprensión de los conceptos a través del análisis teórico y práctico de los fenómenos físicos; la capacidad de observación y la habilidad de relacionar los eventos físicos de la vida cotidiana con los conceptos de la Física. Requiere conocimientos previos de cálculo diferencial e integral en una variable.
Bibliografía base para el desarrollo del curso y actividades correspondientes (tareas, prácticas, evaluaciones) Libro de Texto: Serway R., y Jewett J. (2018). Física para ciencias e ingeniería. México. Editorial Cengage. 10ª. Ed.. Volumen 1.
Referencias adicionales: Bauer W., y Westfall G.(2014). Física para Ingeniería y Ciencias. México. Editorial Mc Graw Hill. 2ª.Ed. Volumen I. Tipler P. A., y Mosca G.,(2010). Física para la ciencia y la tecnología. Editorial Reverté. 6ª. Ed. Volumen I.
Young H., y Freedman R. (2013). Física Universitaria. Editorial Pearson . 13ª. Ed. Volumen I.
Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey Campus Estado de México
Escuela de Ingeniería y Ciencias Departamento de Ciencias
Sistema de evaluación:
Sistema de evaluación integral/fechas a considerar Primera evaluación 30% (Primer registro:
- (2) Examen parcial 70% - Actividad reto 10%
- Exámenes rápidos 10% - Tareas 10%
Segunda evaluación 30% (Segundo registro:
- (2) Examen parcial 70% - Actividad reto 10%
- Exámenes rápidos 10% - Tareas 10%
Evaluación Final 30%
(Tercer período: calendario escolar)
- Examen final-acumulativo 80% - Exámenes rápidos 10% - Tareas 10%
Laboratorio 10%
Primer Registro: martes 26 de febrero. Segundo registro: martes 9 de abril Asuetos:
lunes 4 de febrero lunes 18 de marzo
miércoles 1 de mayo
Período de vacaciones (semana santa) del 15 al
19 abril.
Último día de clases: 8 de mayo Finales: Calendario escolar Del 10 al 21 de mayo
En caso de que un alumno falte a un examen rápido o una actividad no se podrán reponer. En caso de que un alumno falte al primer examen parcial lo presentará acumulativo en el segundo examen parcial, y si falta al segundo examen
parcial lo presentará acumulativo en el examen final. En caso de no presentar el examen final en la fecha estipulada en el calendario escolar, el alumno después de solicitarlo presentará un examen final departamental (todos los temas del curso).
Inclusión de la herramienta tecnológica WEBASSIGN en el curso, para fortalecer los espacios de aprendizaje del alumno a través de la medición del dominio de su conocimiento y su retroalimentación correspondiente.
Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey Campus Estado de México
Escuela de Ingeniería y Ciencias Departamento de Ciencias
Síntesis curricular de tu profesor/profesor:
Licenciatura en Ciencias Químicas ITESM-MTY Maestría en Educación, especialidad en Física ITESM-Eugenio Garza La Güera Maestría en Ciencias, especialidad en Ingeniería Ambiental ITESM-MTY Estudiante del Doctorado en Derecho Privado, Especialidad Derecho Ambiental ITESM-USAL ESPAÑA Certificado GRI KPMG-GRI Certificado ISO 14001:2004 Auditor Interno SGS Cervecería Cuauhtémoc y Famosa. Departamento de Control de Calidad e Investigación Química Investigadora del área de Investigación y Desarrollo ITESM-CEM Profesora de tiempo completo del Departamento de Ciencias Directora de Posgrado Coordinadora del proyecto de transversalidad del desarrollo sostenible en ITESM RZMCM Proyecto Novus: mphyslab Proyectos de vinculación academia-empresa-gobierno.