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Universidad Tecnológica Nacional Facultad Regional

San Francisco

INGENIERÍA ELECTROMECÁNICA

INGENIERÍA ELECTRÓNICA

INGENIERÍA QUÍMICA

INGENIERÍA EN SISTEMAS DE INFORMACIÓN

FÍSICA II

PLANIFICACIÓN CICLO LECTIVO 2016

FÍSICA II

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ÍNDICE

ÍNDICE .............................................................................................................................................. 2

PROFESIONAL DOCENTE A CARGO ........................................................................................ 3

UBICACIÓN ...................................................................................................................................... 4

OBJETIVOS ...................................................................................................................................... 5

ORGANIZACIÓN DE CONTENIDOS .......................................................................................... 6

PROGRAMA ANALÍTICO ............................................................................................................. 9

CRITERIOS DE EVALUACIÓN .................................................................................................. 13

EVALUACIÓN: ................................................................................................................................ 13

AUTOEVALUACIÓN: ....................................................................................................................... 14

PLAN DE TRABAJO ..................................................................................................................... 15

METODOLOGÍA ........................................................................................................................... 18

BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................................................. 21

ARTICULACIÓN ........................................................................................................................... 23

ARTICULACIÓN CON EL ÁREA: ...................................................................................................... 23

TEMAS RELACIONADOS CON MATERIAS DEL ÁREA: ....................................................................... 23

ARTICULACIÓN CON EL NIVEL: ..................................................................................................... 24

TEMAS RELACIONADOS CON MATERIAS DEL NIVEL: ...................................................................... 26

ARTICULACIÓN CON LAS CORRELATIVAS: ..................................................................................... 27

TEMAS RELACIONADOS CON LAS CORRELATIVAS: ......................................................................... 27

ORIENTACIÓN .............................................................................................................................. 28

DEL ÁREA: .................................................................................................................................... 28

DE LA ASIGNATURA: ..................................................................................................................... 28

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PROFESIONAL DOCENTE A CARGO

Docente Categoría Título Profesional

GUSTAVO YOAQUINO MATÍAS ADES LEANDRO SARMIENTO

Profesor adjunto interino Jefe de Trabajos Prácticos Ayudante de Trabajos Prácticos de 1°

Ing. Electromecánico Ing. en Sistemas de Información Profesor de Física

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UBICACIÓN

Dentro del contexto curricular prescripto se ubica en:

Carrera: Ingeniería Electromecánica Plan: 95 modificado Área: Física Nivel: 2°

Carga Horaria Semanal: 5 Horas cátedras Régimen: Anual

Carrera: Ingeniería Electrónica Plan: 95 modificado Área: Física Nivel: 2°


Carrera: Ingeniería Química Plan: 95 modificado Área: Física Nivel: 2°


Carrera: Ingeniería en Sistemas de Información Plan: 2008

Subárea: Física Nivel: 2°


Distribución horaria

Formación

Total de

horas

Teórica Práctica

Teoría Práctica Laboratorio Formación

experimental

Resolución de

problemas de

Ingeniería

Proyecto y

diseño

Práctica profesional supervisada

60 46 6 48 - - - 160

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OBJETIVOS

Que el estudiante pueda analizar y comprender los fenómenos naturales y los productos tecnológicos que involucran campos eléctricos y magnéticos, estáticos y dependientes del tiempo.

Que el estudiante conozca los fundamentos del movimiento ondulatorio, las

propiedades de las ondas y los fenómenos de polarización, interferencia y difracción de las ondas electromagnéticas.

Que el estudiante pueda comprender el método científico que lleva al

enunciado de las propiedades y leyes aplicables a los fenómenos estudiados. Que el estudiante aplique los modelos matemáticos desarrollados a

problemas concretos, reconociendo los límites de aplicación de dichos modelos y desarrollando habilidades para la resolución de esos problemas.

Que el estudiante conozca el material empleado para la realización de

experiencias de laboratorio, su manejo correcto y las medidas de seguridad que deben adoptarse durante los trabajos de laboratorio.

Que el estudiante desarrolle destrezas básicas para la realización de

experiencias prácticas de laboratorio. Que el estudiante desarrolle habilidad para analizar hechos y sistemas

reales relacionados con la práctica de la especialidad, que involucran conocimientos adquiridos en la materia.

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ORGANIZACIÓN DE CONTENIDOS

Eje Temático Nº 1: FUNDAMENTOS DE TERMODINÁMICA

Contenidos Conceptuales:

Comprender los conceptos físicos relacionados con fenómenos que involucran la energía térmica y su interrelación con la materia.

Contenidos Procedimentales:

Aplicar los fundamentos de termodinámica a situaciones que involucran campos electromagnéticos.

Contenidos Actitudinales:

Desarrollar el espíritu crítico del estudiante para analizar: las diversas alternativas que permitan resolver un mismo problema, los límites del modelo aplicado y los resultados encontrados.

Desarrollar la expresión verbal y escrita, con adecuada aplicación del lenguaje científico y tecnológico, como modo de comunicación de los resultados.

Eje Temático Nº 2: CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS ESTÁTICOS


Comprender los conceptos físicos relacionados con los campos eléctricos y magnéticos no dependientes del tiempo.

Aplicar los modelos matemáticos desarrollados para describir cuantitativamente los fenómenos que involucran campos eléctricos y magnéticos no dependientes del tiempo.


Resolver problemas relacionados con los temas desarrollados.

Utilizar instrumentos y medios de laboratorio para actividades experimentales.



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Reflexionar sobre la secuencia del método científico.


Respetar las normas de seguridad en el laboratorio.

Eje Temático Nº 3: CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS DEPENDIENTES DEL TIEMPO


Comprender los conceptos físicos relacionados con los campos electromagnéticos dependientes del tiempo.

Aplicar los modelos matemáticos desarrollados para describir cuantitativamente fenómenos que involucran campos electromagnéticos dependientes del tiempo.



Utilizar instrumentos y medios de laboratorio para actividades experimentales.





Respetar las normas de seguridad en el laboratorio.

Eje Temático Nº 4: ONDAS


Comprender los conceptos físicos relacionados con las ondas en general y, en particular, con las ondas electromagnéticas.

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Aplicar los modelos matemáticos desarrollados para describir cuantitativamente fenómenos que involucran ondas electromagnéticas.




Desarrollar la actitud crítica del estudiante ante las diversas alternativas que permiten resolver una situación problemática planteada por los docentes.


Desarrollar la expresión verbal y escrita como modo de comunicación de los resultados.

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PROGRAMA ANALÍTICO

Eje Temático Nº 1: FUNDAMENTOS DE TERMODINÁMICA

Unidad Nº 1: Temperatura y calor

Temperatura y equilibrio térmico Introducción al primer principio de la termodinámica Introducción al segundo principio de la termodinámica

Eje Temático Nº 2: CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS ESTÁTICOS

Unidad Nº 2: Electrostática Carga eléctrica Conductores y aisladores Ley de Coulomb Principio de superposición Campo electrostático de una carga puntual Campo electrostático de cargas distribuidas Líneas de campo eléctrico Dipolos eléctricos

Unidad Nº 3: Ley de Gauss Flujo del campo eléctrico Ley de Gauss del campo eléctrico Aplicaciones de la ley de Gauss para el cálculo del campo electrostático de configuraciones de carga que presentan diferentes simetrías

Unidad Nº 4: Energía potencial eléctrica y potencial eléctrico Trabajo realizado por la fuerza de Coulomb Energía potencial de un par de cargas Energía potencial de un sistema de cargas Potencial eléctrico Cálculo del potencial eléctrico para distintas configuraciones de cargas distribuidas Superficies equipotenciales Relación entre superficies equipotenciales, líneas de campo eléctrico y conductores Objeto conductor dentro de un campo electrostático – cargas inducidas Relación entre la forma de un conductor, la densidad superficial de cargas del conductor y el campo eléctrico en su superficie Gradiente de potencial

Unidad Nº 5: Capacitancia y dieléctricos Capacitores y capacitancia

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Cálculo de la capacitancia de un capacitor de placas paralelas y de un capacitor esférico en el vacío. Capacitores en serie y en paralelo Almacenamiento de energía en los capacitores Energía y densidad de energía electrostática en el vacío Funciones del dieléctrico en un capacitor – Rigidez dieléctrica y constante dieléctrica

Unidad Nº 6: Corriente eléctrica, resistencia y fuerza electromotriz

Corriente eléctrica y densidad de corriente eléctrica Resistividad Resistencia eléctrica Fuerza electromotriz Energía y potencia en circuitos eléctricos elementales

Unidad Nº 7: Circuitos de corriente continua Resistencia en serie y en paralelo Circuitos combinados Reglas de Kirchhoff Resolución de circuitos a través de las reglas de Kirchhoff Mediciones eléctricas: corriente, diferencia de potencial y resistencia

Unidad Nº 8: Campo magnético y fuerzas magnéticas Magnetismo y campo magnético Fuerza sobre una carga eléctrica móvil en un campo magnético uniforme Movimiento de cargas eléctricas en campos magnéticos uniformes – aplicaciones (Experimento de Thomson) Flujo del campo magnético y ley de Gauss del campo magnético Fuerza sobre un conductor que transporta corriente en un campo magnético uniforme – aplicaciones (funcionamiento del parlante) Fuerza y momento sobre una espira de corriente en un campo magnético uniforme – Momento dipolar eléctrico Aplicaciones (motor eléctrico de corriente continua) Efecto Hall

Unidad Nº 9: Fuentes de campo magnético – Materiales magnéticos

Experimento de Oersted Campo magnético de una carga en movimiento con velocidad constante Ley de Biot y Savart Campo magnético de un conductor recto que transporta corriente Fuerza entre conductores paralelos

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Campo magnético de una espira circular de corriente Ley de Ampere Aplicaciones de la ley de Ampere para el cálculo del campo magnético de un solenoide cilíndrico y de un solenoide toroidal Materiales magnéticos – Introducción cualitativa al paramagnetismo, diamagnetismo y ferromagnetismo Ferromagnetismo: curva de magnetización, ciclo de histéresis, temperatura de Curie

Eje Temático Nº 3: CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS DEPENDIENTES DEL TIEMPO

Unidad Nº 10: Inducción electromagnética y ecuaciones de Maxwell

Fem inducida – Ley de Faraday - Ley de Lenz Aplicaciones (generador de corriente alterna) Fem de movimiento Aplicaciones (dínamo de Faraday y corrientes parásitas) Campos eléctricos inducidos Ley de Ampere – Maxwell Recopilación: Ecuaciones de Maxwell (forma integral) Unidad Nº 11: Inductancia - Introducción a los circuitos

dependientes del tiempo Inductancia mutua Autoinductancia Energía y densidad de energía del campo magnético en el vacío Circuito RC – carga y descarga de un capacitor Circuito RL Oscilaciones eléctricas: circuito RLC y circuito LC Unidad Nº 12: Corriente alterna La diferencia de potencial y la intensidad de corriente como funciones sinusoidales del tiempo Representación a través de fasores Valor eficaz Circuito RLC de corriente alterna – Reactancia inductiva, reactancia capacitiva e impedancia Potencia en un circuito RLC de corriente alterna Resonancia en un circuito RLC de corriente alterna Introducción al sistema de transporte y distribución de energía eléctrica - Transformadores

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Eje Temático Nº 4: ONDAS

Unidad Nº 13: Ondas electromagnéticas Movimiento ondulatorio Descripción matemática de una onda Ecuación de onda Ecuaciones de Maxwell (forma diferencial) Ondas electromagnéticas planas Energía de las ondas electromagnéticas – vector de Poynting Intensidad de la onda electromagnética Unidad Nº 14: Interacción de las ondas electromagnéticas con

la materia Polarización Fuentes coherentes e interferencia – curvas nodales Interferencia de dos fuentes luminosas Difracción de Fraunhofer

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CRITERIOS DE EVALUACIÓN

Evaluación

Exámenes parciales Se realizarán tres exámenes parciales, de forma individual, de acuerdo al

cronograma establecido en el Plan de Trabajo. En ellos se evalúa la capacidad del estudiante para resolver problemas que exigen el conocimiento de los fundamentos teóricos y de los modelos matemáticos utilizados para la descripción cuantitativa de los fenómenos estudiados.

Los resultados numéricos alcanzados en las tres pruebas deben ser:

No inferiores a 4 (cuatro) puntos para regularizar la materia, o sea estar en condiciones mínimas para dar un examen final integrador (alumno regularizado, supeditado a la aprobación de los Trabajos prácticos de laboratorio).

No inferiores a 7 (siete) puntos para promocionar la parte práctica del examen final integrador (alumno regularizado y promocionado, supeditado a la aprobación de los Trabajos prácticos de laboratorio).

En caso de que el alumno no haya alcanzado la condición de regularizado o promocionado en uno de los tres exámenes parciales, se realizará un examen parcial recuperatorio luego de finalizar el ciclo lectivo.

La promoción de la parte práctica se mantendrá durante un año, a contar desde la fecha de finalización del dictado de la materia. Si en dicho lapso, el alumno reprobara dos exámenes teóricos finales, perderá la condición de promoción de la parte práctica.

En caso de ausencia a un examen parcial, el alumno podrá justificar su inasistencia en un plazo de 72 horas, en cuyo caso se le tomará el examen parcial en fecha a convenir. Si no se justifica la inasistencia, el alumno tendrá “ausente” en el examen parcial y el mismo se considerará no aprobado.

Durante los exámenes parciales, el alumno podrá consultar libremente una “hoja de fórmulas”, tamaño A4.

Trabajos prácticos de laboratorio Cada uno de los trabajos prácticos de laboratorio, realizados en forma

grupal, se evaluará como “aprobado” o “no aprobado”, teniendo en cuenta los criterios siguientes:

Desempeño del grupo de alumnos durante el desarrollo del trabajo práctico de laboratorio

Cumplimiento de las consignas establecidas en la Guía de Trabajos Prácticos correspondiente

En caso de que algún trabajo práctico de laboratorio haya sido calificado como “no aprobado”, se deberá repetir el mismo.

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Examen final El examen final integrador se realiza de forma individual y consta de dos

instancias. La primera instancia es una parte práctica consistente en la resolución de

problemas, cuya aprobación habilita para continuar con la evaluación, y que se aplica únicamente a aquellos estudiantes regularizados no promocionados. Durante la parte práctica, el alumno podrá consultar libremente una “hoja de fórmulas”, tamaño A4.

La segunda instancia es una parte teórica común para todas las categorías,

o sea estudiantes regularizados y/o promocionados, que evalúa el adecuado conocimiento y la articulación correcta de los contenidos de la materia. La modalidad que adopta la parte teórica es la del coloquio. Previo a la realización del coloquio, el estudiante podrá consultar el material bibliográfico que considere necesario.

La aprobación del examen final se obtiene alcanzando no menos de 4

(cuatro) puntos en cada una de las dos instancias que lo componen.

Autoevaluación Será realizada utilizando el instrumento elaborado desde Secretaría

Académica y aprobado por Consejo Académico.

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PLAN DE TRABAJO

Eje temático Nº 1: FUNDAMENTOS DE TERMODINÁMICA

Semana Contenidos Metodología Evaluación Nivel de

Profundidad Bibliografía

1

Unidad 1:Temperatura y calor Temperatura y equilibrio térmico Introducción al primer principio de la termodinámica Introducción al segundo principio de la termodinámica

Clase Formativa Informativo SEARS

Eje temático Nº 2: CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS ESTÁTICOS



2

Unidad 2: Electrostática Carga eléctrica Conductores y aisladores Ley de Coulomb Principio de superposición Campo electrostático de una carga puntual

Clase Discusión y resolución de problemas

Formativa Conceptual Operativo

GETTYS – HALLIDAY –

REESE – SEARS – SERWAY – TIPLER - YOAQUINO

3

Campo electrostático de cargas distribuidas Líneas de campo eléctrico Dipolos eléctricos

Clase Discusión y resolución de problemas Experiencias de laboratorio




4

Unidad 3: Ley de Gauss Flujo del campo eléctrico Ley de Gauss del campo eléctrico Aplicaciones de la ley de Gauss para el cálculo del campo electrostático de configuraciones de carga que presentan diferentes simetrías





5

Unidad 4: Energía potencial eléctrica y potencial eléctrico Trabajo realizado por la fuerza de Coulomb Energía potencial de un par de cargas Energía potencial de un sistema de cargas Potencial eléctrico Cálculo del potencial eléctrico para distintas configuraciones de cargas distribuidas




REESE – SEARS –

SERWAY – TIPLER - YOAQUINO

6

Superficies equipotenciales Relación entre superficies equipotenciales, líneas de campo eléctrico y conductores Objeto conductor dentro de un campo electrostático – cargas inducidas Relación entre la forma de un conductor, la densidad superficial de cargas del conductor y el campo eléctrico en su superficie Gradiente de potencial




REESE – SEARS – SERWAY – TIPLER -

YOAQUINO

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7

Unidad 5: Capacitancia y dieléctricos Capacitores y capacitancia Cálculo de la capacitancia de un capacitor de placas paralelas y de un capacitor esférico en el vacío. Capacitores en serie y en paralelo





8

Almacenamiento de energía en los capacitores Energía y densidad de energía electrostática en el vacío Funciones del dieléctrico en un capacitor – Rigidez dieléctrica y constante dieléctrica





YOAQUINO

9 Sumativa

Examen parcial N° 1

10

Unidad 6: Corriente eléctrica, resistencia y fuerza electromotriz Corriente eléctrica y densidad de corriente eléctrica Resistividad Resistencia eléctrica Fuerza electromotriz Energía y potencia en circuitos eléctricos elementales





11

Unidad 7: Circuitos de corriente continua Resistencia en serie y en paralelo Circuitos combinados Reglas de Kirchhoff




REESE – SEARS –


12

Resolución de circuitos a través de las reglas de Kirchhoff Mediciones eléctricas: corriente, diferencia de potencial y resistencia





13 Circuito RC – carga y descarga de un capacitor (introducción)




REESE – SEARS –


14

Unidad 8: Campo magnético y fuerzas magnéticas Magnetismo y campo magnético Fuerza sobre una carga eléctrica móvil en un campo magnético uniforme Movimiento de cargas eléctricas en campos magnéticos uniformes – aplicaciones (Experimento de Thomson)





15

Flujo del campo magnético y ley de Gauss del campo magnético Fuerza sobre un conductor que transporta corriente en un campo magnético uniforme – aplicaciones (funcionamiento del parlante)





16

Fuerza y momento sobre una espira de corriente en un campo magnético uniforme – Momento dipolar eléctrico Aplicaciones (motor eléctrico de corriente continua) Efecto Hall





YOAQUINO

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17

Unidad 9: Fuentes de campo magnético – Materiales magnéticos Experimento de Oersted Campo magnético de una carga en movimiento con velocidad constante Ley de Biot y Savart Campo magnético de un conductor recto que transporta corriente





YOAQUINO

18

Fuerza entre conductores paralelos Campo magnético de una espira circular de corriente Ley de Ampere




REESE – SEARS –


19

Aplicaciones de la ley de Ampere para el cálculo del campo magnético de un solenoide cilíndrico y de un solenoide toroidal Materiales magnéticos – Introducción cualitativa al paramagnetismo, diamagnetismo y ferromagnetismo Ferromagnetismo: curva de magnetización, ciclo de histéresis, temperatura de Curie





YOAQUINO

20 Sumativa


Eje temático Nº 3: CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS DEPENDIENTES DEL TIEMPO



21

Unidad 10: Inducción electromag-nética y ecuaciones de Maxwell Fem inducida – Ley de Faraday - Ley de Lenz Aplicaciones (generador de corriente alterna)



GETTYS – HALLIDAY

– REESE – SEARS – SERWAY – TIPLER - YOAQUINO

22 Fem de movimiento Aplicaciones (dínamo de Faraday y corrientes parásitas)



GETTYS – HALLIDAY


23

Campos eléctricos inducidos Ley de Ampere – Maxwell Recopilación: Ecuaciones de Maxwell (forma integral)



GETTYS – HALLIDAY


24

Unidad 11: Inductancia – Introducción a los circuitos dependientes del tiempo Inductancia mutua Autoinductancia Energía y densidad de energía del campo magnético en el vacío Circuito RC – carga y descarga de un capacitor (ampliación)



GETTYS – HALLIDAY


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Eje temático Nº 3: CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS DEPENDIENTES DEL TIEMPO



25 Circuito RL Oscilaciones eléctricas: circuito RLC y circuito LC



GETTYS – HALLIDAY


26

Unidad 12: Corriente alterna La diferencia de potencial y la intensidad de corriente como funciones sinusoidales del tiempo Representación a través de fasores Valor eficaz Circuito RLC de corriente alterna – Reactancia inductiva, reactancia capacitiva e impedancia



GETTYS – HALLIDAY

– REESE – SEARS –

SERWAY – TIPLER -

YOAQUINO

27

Potencia en un circuito RLC de corriente alterna Resonancia en un circuito RLC de corriente alterna Introducción al sistema de transporte y distribución de energía eléctrica - Transformadores



GETTYS – HALLIDAY


Eje temático Nº 4: ONDAS



28

Unidad 13: Ondas electromagnéticas Movimiento ondulatorio Descripción matemática de una onda Ecuación de onda



ALONSO - GETTYS –

HALLIDAY – REESE – SEARS – SERWAY – TIPLER - YOAQUINO

29 Ecuaciones de Maxwell (forma diferencial) Ondas electromagnéticas planas



ALONSO - GETTYS –


30 Energía de las ondas electromagnéticas – vector de Poynting Intensidad de la onda electromagnética



ALONSO - GETTYS –

HALLIDAY – REESE – SEARS – SERWAY –

TIPLER - YOAQUINO

31

Unidad 14: Interacción de las ondas electromagnéticas con la materia Polarización Fuentes coherentes e interferencia – curvas nodales Interferencia de dos fuentes luminosas Difracción de Fraunhofer

Clase Discusión de fenómenos

Formativa Conceptual

ALONSO - GETTYS –


32 Sumativa


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METODOLOGÍA

La metodología utilizada combina las siguientes técnicas: Clase Inicialmente de naturaleza expositiva, su finalidad es la de orientar al

alumno en el abordaje de cada uno de los temas. Se describen los fenómenos objeto de estudio, el proceso de modelado matemático seguido por los científicos que los analizaron, los límites y restricciones de este modelado, los resultados alcanzados y las implicaciones hacia otras áreas del conocimiento que se derivan de ellos.

Si bien, como se menciona en el párrafo anterior, la clase se inicia de forma expositiva, deviene frecuentemente en debate. Esto ocurre en la medida que se plantean situaciones que constituyen un conflicto conceptual con saberes aprendidos con anterioridad, aplicaciones concretas a la ciencia o la ingeniería, o bien ante la realización de preguntas simples que permitan detectar el avance en la compresión de los conceptos. Esto posibilita la participación activa de los alumnos, los cuales van construyendo su propio aprendizaje.

En todas las clases se utilizan presentaciones de Powerpoint y videos, con el propósito de agilizar el desarrollo de la clase y facilitar la comprensión de los diferentes temas. El pizarrón tradicional se utiliza como complemento durante toda la clase.

Se utilizan también simulaciones de diferentes fenómenos, desarrolladas por la cátedra utilizando el software Mathematica, las cuales permiten analizar la influencia de ciertos parámetros en la evolución del fenómeno en estudio.

Se asigna importancia fundamental al manejo fluido de los conceptos y a la integración de los diferentes temas. Pero no así a la memorización de fórmulas y procedimientos. En esta línea, durante los exámenes parciales el alumno podrá consultar libremente una “hoja de fórmulas”, y durante los exámenes finales, previo al coloquio, tendrá acceso al material bibliográfico que considere necesario.

Discusión y resolución de problemas Esta técnica constituye, en realidad, un taller donde participan los docentes

y los estudiantes. Se plantean problemas que deben tener las siguientes características:

Pertinencia con respecto al tema que interesa discutir.

Grado de dificultad interesante, acorde con los objetivos que se pretende lograr y con los problemas que compondrán las instancias de evaluación.

Proceso de modelización matemática que resulte perceptible por los estudiantes y acorde con el grado de desarrollo que han alcanzado en este campo.

Posibilidad de resolución por múltiples vías. Se facilita la intervención de los alumnos en el análisis del problema y en el

planteo de diferentes alternativas de solución. Se limitará al mínimo que resulte imprescindible en cada caso la resolución

de ejercicios, entendiendo por tales aquellas situaciones en las que el modelo

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matemático a aplicar para resolverlas se encuentra predefinido, restando simplemente la resolución numérica.

Trabajos prácticos de laboratorio El método científico solo puede aprehenderse por medio de su ejercitación

a través de la experiencia en laboratorio, la que además pone en contacto directo al estudiante con la realidad física, permitiéndole ver las limitaciones que adolecen los modelos que las representan. Una serie aunque sea limitada de experiencias debe permitir al estudiante aguzar las dotes de observador, aprender sobre las técnicas de medición y sobre los instrumentos y equipos para realizarlas, analizar y calcular los errores que las afectan, formular hipótesis sobre las cuales edificar un modelo descriptivo del hecho, verificar su ajuste calculando valores para luego compararlos con los datos relevados y discutir las razones que justifican las divergencias observadas. No siempre resulta posible cumplir el proceso enunciado en forma íntegra, pero aún parcial resulta de invalorable importancia en la formación del profesional actuando como promotor de una actitud permanentemente proactiva hacia la investigación fundada en la aplicación de los recursos del método científico.

Los trabajos prácticos de laboratorio se realizarán en grupos, de entre 5 y 7

alumnos, en horarios que no coincidan con el horario habitual de dictado de clases. Para aquellos alumnos que, por razones laborales, académicas u otras que resulten atendibles, no puedan concurrir al laboratorio en ese horario, se habilitará la concurrencia en el horario habitual de clase.

Todos los trabajos prácticos de laboratorio cuentan con la guía correspondiente, la cual da lugar a la presentación de un informe que se empleará en la evaluación del trabajo práctico. El listado de trabajos prácticos de laboratorio es:

Electrostática

Campos eléctricos, líneas equipotenciales. Capacitores y dieléctricos

Fem, corriente eléctrica y resistencia

Leyes de Kirchhoff. Circuitos RC. Fuerza de Lorentz

Fuentes de campo magnético, materiales magnéticos e inducción electromagnética

Inductancia. Corriente alterna

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BIBLIOGRAFÍA

LISTA ALFABÉTICA DE REFERENCIAS (Bibliográficas y no bibliográficas)

OBLIGATORIA:

Libros:

ALONSO, Marcelo; FINN, Edward J. Física t. 2: campos y ondas [1a. ed.] Addison Wesley Longman, 1998.

ISBN: 9789684442245

(Al 2015: 1 ejemplar/es en Colección UTN más 3 de edición anterior)

GETTYS, Edward W.; KELLER, Frederick J.; [et al.]. Física para ingeniería y ciencias t. 2 2a. ed. Mc Graw Hill Interamericana, 2005. ISBN: 9789701048894

(Al 2013: 1 ejemplar/es en Colección UTN

HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; [et al.]. Física t. 2 4a. ed.

CECSA, 1999. ISBN: 9789682612558

(Al 2015: 1 ejemplar/es en Colección UTN más 4 de ediciones anteriores)

REESE, Ronald Lane Física universitaria t. 2 [1a. ed.] International Thomson Editores, 2002. ISBN: 9789706861047

(Al 2013: 3 ejemplar/es en Colección UTN) más 3 de edición anterior)

SEARS, Francis Weston; ZEMANSKY, Mark W. ; [et al.].

Física universitaria con física moderna t.1 y 2 11a. ed. Pearson educación, 2006. ISBN: 9789702606727 (Al 2015: 2 ejemplar/es en Colección UTN

más 3 de edición anterior más 7 con variantes de título de ediciones anteriores)

SERWAY, Raymond A. Física t. 2 4a. ed. Mc Graw Hill, 1996. ISBN: 9789701012970

(Al 2015: 3 ejemplar/es en Colección UTN

más 1 de edición anterior)

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TIPLER, Paul A.; MOSCA, Gene Física para la ciencia y la tecnología t. 2 5a. ed. Reverté, 2006. ISBN: 9788429144123

(Al 2015: 4 ejemplar/es en Colección UTN más 1 de edición anterior)

Apuntes:

YOAQUINO, Gustavo J. (Ing.) Problemas resueltos y propuestos de Física II [Apunte de cátedra].

El Autor, 2015. (Al 2015: 0 copia/es en Colección UTN)

En soporte digital:

YOAQUINO, Gustavo J. (Ing.) Sitio de la cátedra Física 2. [en línea]. 1a. ed. El Autor, 2015. [Sitio web con

Presentaciones digitales en Powerpoint: Electrostática; Ley de Gauss; Potencial eléctrico; Capacitancia y dieléctricos; Corriente eléctrica, resistencia

y fem; Circuitos de corriente continua; Campo magnético y fuerzas magnéticas; Fuentes de campo magnético; Inducción electromagnética y ecuaciones de Maxwell; Inductancia; Corriente alterna; Ondas electromagnéticas; Polarización, interferencia y difracción.

Gráficos dinámicos en Mathematica: Circuito RC; Circuito RL; Circuito RLC; Corriente alterna; Polarización]. Disponible en: https://onedrive.live.com/redir?resid=FD15E95EB5584715!114&authkey=!AFfSUcA7mN6okjI&ithint=folder%2c.pptx.... [Consulta: Setiembre 2015].

COMPLEMENTARIA:

FEYNMAN Richard; LEIGHTON Robert B.; SANS, Matthew Física t. 2: Electromagnetismo y materia [1a. ed. ] Pearson Educación, 1998. ISBN: 9789684443495 (Al 2015: 0 ejemplar/es en Colección UTN

más 1 de edición anterior)

GARCÍA, Ángel Franco Curso interactivo de Física en internet [en línea]. 3a. ed. Universidad del País Vasco.

Disponible en: http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica3/ [Consulta: Setiembre 2015].

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ARTICULACIÓN

Articulación con el Área Física (Ingeniería Electromecánica, Ingeniería Quí-mica) y con la Subárea Física (Ingeniería en Sistemas de Información):

Asignatura Carga Horaria Porcentaje %

Física II 160 50,00

Física I 160 50,00

Articulación con el Área Física (Ingeniería Electrónica):

Asignatura Carga Horaria Porcentaje %

Física II 160 33,33

Física I 160 33,33

Física electrónica 160 33,33

Temas relacionados con materias del área Física (Ingeniería Electromecáni-ca, Ingeniería Electrónica, Ingeniería Química) y con materias de la Subárea Física (Ingeniería en Sistemas de Información):

Física I Tema relacionado

Cinemática del punto Dinámica de la partícula Dinámica del sólido Trabajo, energía Estática Movimiento oscilatorio

Movimientos de partículas cargadas en campos eléctricos y magnéticos Fuerzas entre cargas, intensidad del campo E Fuerzas y momentos sobre conductores y espiras Fuerzas entre cargas, intensidad del campo E Circuitos LC y RLC Ondas electromagnéticas

Temas relacionados con materias del área Física (Ingeniería Electrónica):

Física electrónica Tema relacionado

Ondas mecánicas Ondas electromagnéticas

Movimiento ondulatorio Descripción matemática de una onda Ecuación de onda Ondas electromagnéticas planas, energía de las ondas electromagnéticas – vector de Poynting

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Articulación con el Nivel (Ingeniería Electromecánica):

Asignatura Carga Horaria total

Carga horaria semanal

Porcentaje %

Física II 160 5 15,40

Estabilidad 192 6 18,50

Ingeniería Electromecánica II 96 3 9,20

Conocimiento de materiales 128 8 12,30

Análisis Matemático II 160 5 15,40

Programación en Computación 96 6 9,20

Probabilidad y Estadística 96 3 9,20

Inglés Técnico I 64 2 6,20

Comunicación lingüística 48 3 4,60

Articulación con el Nivel (Ingeniería Electrónica):



Porcentaje %

Física II 160 5 19,20


Informática II 160 5 19,20


Técnicas digitales I 128 4 15,50

Seguridad, Higiene y Medio Ambiente

64 4 7,70


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Articulación con el Nivel (Ingeniería Química):



Porcentaje %

Física II 160 5 16,70

Integración II 96 3 10,00


Química Inorgánica 128 4 13,20


Química Orgánica 192 6 20,00


Marketing 64 4 6,70

Articulación con el Nivel (Ingeniería en Sistemas de Información):



Porcentaje %

Física II 160 5 14,70

Química 96 3 8,80


Análisis de Sistemas 192 6 17,60

Sintaxis y Semántica de los Lenguajes

128 8 11,80

Paradigmas de Programación 128 8 11,80

Sistemas operativos 128 8 11,80

Sistemas de representación 96 3 8,80

FÍSICA II

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Temas relacionados con materias del nivel (Ingeniería Electromecánica, In-geniería Electrónica, Ingeniería Química, Ingeniería en Sistemas de Infor-mación):

Análisis Matemático II Tema relacionado

Funciones de varias varia-bles, derivadas parciales, curvas de nivel Gradiente Integrales múltiples, de línea y de superficie Ecuaciones diferenciales lineales de 1° y 2° orden Divergencia y rotor Ecuaciones diferenciales en derivadas parciales

El potencial eléctrico Superficies y líneas equipotenciales Relación entre campo eléctrico y potencial Campo eléctrico de distribuciones de carga línea-les, superficiales y volumétricas. Trabajo. Cálculo del campo a partir del potencial. Flujo eléctrico y magnético. Ecuaciones de Maxwell (forma integral) Circuitos RL, LC, RC, RLC Ecuaciones de Maxwell (forma diferencial) Ecuación de la onda electromagnética

Temas relacionados con materias del nivel (Ingeniería Electromecánica):

Conocimiento de materiales

Tema relacionado

Materiales conductores Materiales no conductores Materiales magnéticos

Conductores y aislantes Resistividad, resistencia Ferromagnetismo, ciclo de histéresis

Temas relacionados con materias del nivel (Ingeniería Electromecánica, Ingeniería Electrónica, Ingeniería Química):

Probabilidad y Estadística Tema relacionado

Variables aleatorias, distri-buciones y densidades

Errores en las mediciones de magnitudes eléctricas en laboratorio

Temas relacionados con materias del nivel (Ingeniería Electrónica):

Seguridad, Higiene y Medio Ambiente

Tema relacionado

Riesgo eléctrico Circuito RLC de corriente alterna – Reactancia inductiva, reactancia capacitiva e impedancia

FÍSICA II

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Articulación con las correlativas (Ingeniería Electromecánica, Ingeniería Electrónica, Ingeniería Química, Ingeniería en Sistemas de Información):

Asignatura Para cursar Para rendir

Cursada Aprobada Aprobada

Física II Análisis Matemático I Física I

Análisis Matemático I Física I

Temas relacionados con las correlativas (Ingeniería Electromecánica, Ingeniería Electrónica, Ingeniería Química, Ingeniería en Sistemas de Información):

Análisis Matemático I Tema relacionado

Límite Derivada y diferencial Análisis de funciones Integración, cálculo y aplicaciones

Temas a lo largo de todo el desarrollo de los contenidos de la asignatura

Física I Tema relacionado

Cinemática del punto Dinámica de la partícula Dinámica del sólido Trabajo, energía Estática Movimiento oscilatorio

Movimientos de partículas cargadas en campos eléctricos y magnéticos Fuerzas entre cargas, intensidad del campo E Fuerzas y momentos sobre conductores y espiras Fuerzas entre cargas, intensidad del campo E Circuitos LC y RLC Ondas electromagnéticas

FÍSICA II

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ORIENTACIÓN

Del Área (Ing. Electromecánica, Ing. Electrónica, Ing. Química) o Subárea (Ing. en Sistemas de Información)

La asignatura integra:

El Área Física junto con Física I (Ing. Electromecánica, Ing. Química)

El Área Física junto con Física I y Física electrónica (Ing. Electrónica)

La Subárea Física junto con Física I (Ing. en Sistemas de Información)

Estas materias están orientadas a proporcionar al estudiante los mínimos recursos del saber científico que resultan necesarios y suficientes para fundamentar la formación del profesional de la ingeniería, constituyendo la base sobre la que se desarrollan las áreas específicas del diseño curricular. En este aspecto, desde el Área, se propende al desarrollo de la actitud reflexivamente crítica que debe primar en el análisis de los hechos, dotando al estudiante de las herramientas necesarias como para recoger y validar observaciones, proporcionándoles los instrumentos como para construir un modelo descriptivo de los fenómenos y sucesos que se analizan, así como las herramientas que le permiten ajustar y optimizar dicho modelo. Este ejercicio del saber y el proceder científico, en suma, constituye una etapa de formación de capital importancia, ya que dota al profesional de la ingeniería de la necesaria flexibilidad y de recursos como para mantener una actualización permanente, obligatoria ante el rápido proceso de cambio que experimentan las tecnologías en uso.

De la Asignatura: Física II está orientada al análisis y la comprensión del electromagnetismo,

de los fundamentos de los fenómenos ondulatorios y de las cuestiones básicas de la termodinámica, a un nivel que permita al estudiante abordar las aplicaciones específicas de esas ramas de la física en su área profesional y encarar, a partir de una base sólida, estudios de mayor profundidad en materias subsiguientes de la carrera de grado o en cursos de posgrado.

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