Cronograma Seminario Intensivo: Física

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1 Plan de Acogida de Alumnos de nuevo ingreso en la EPS. urso 05/6 ronograma Seminario Intensivo: Física Miércoles 6 de septiembre (Aula.) 9:30-0:30 h Presentación - Visión general del curso - Participación efectiva en la clase. - ómo estudiar Física? 0:30-:30 h - Estrategias de resolución de problemas. - Preparación de Eámenes Jueves 7 de septiembre (Aula.) 9:30-0:30 h Ejemplos y Problemas Prof. José Aguilera josag@us.es Prof. Mª del armen Morón - carmen.moron@gmail.com

2 FÍSIA I y II 08/09/05 Presentación. Programa y Proyecto Escuela Politécnica Superior Universidad de Sevilla urso 05/6 Índice. Descripción de las asignaturas: Física I y Física II. Generalidades. Objetivos. ontenidos 3. Aspectos didácticos 3. Metodología 3. Recursos didácticos 3.3 ómo se aprende Física? 3.4 ómo se aprende y se aprueba? 3.5 onsultar Información disponible urso 05/6

3 08/09/05 FÍSIA I y FÍSIA II er curso (plan 00). Descripción de las asignaturas Física I: er cuatrimestre y Física II: º cuatrimestre arácter formativo Básica módulo de Formación arga lectiva: 6 ETS ( ETS= 5 horas de trabajo) lases teóricas, prácticas, horas de estudio, eáees, urso 05/6 3. Generalidades. Objetivos Introducción de disciplinas propias de la Física Física I: Mecánica, Fluidos y Termodinámica Física II: Electromagnetismo, Ondas y Óptica (Fundamentos y aspectos generales Esenciales para las Ingenierías) Desarrollo de la capacidad de análisis elaboración y aplicación de los modelos matemáticos onstituir una base de conocimientos desarrollo posterior de otras asignaturas contribuir a la formación científica global Homogeneización de conocimientos urso 05/6 4

4 08/09/05. ontenidos FÍSIA I. Generalidades Introducción Metrología Álgebra vectorial Mecánica inemática Dinámica Termodinámica Modelos: Punto material Sólido Rígido Fluido Ideal Modelo: Gas ideal ontenidos Fundamentos de Mecánica y Termodinámica Estructura temática y organización: Proyecto Docente urso 05/6 5 FÍSIA II. Generalidades Electromagnetismo Ondas y Óptica ontenidos Fundamentos de: Electromagnetismo, Ondas y Óptica Estructura temática y organización: Proyecto Docente urso 05/6 6 3

5 08/09/05. Generalidades ontenidos de la asignatura Física I: Programa Docente Temario Física I TEMA.- MAGNITUDES FÍSIAS. VETORES. TEMA.- INEMÁTIA DE LA PARTÍULA. TEMA 3.- DINÁMIA DE LA PARTÍULA. TEMA 4.- DINÁMIA DE UN SISTEMA DE PARTÍULAS. SÓLIDO RÍGIDO. TEMA 5.- MOVIMIENTO VIBRATORIO. TEMA 6.- MEÁNIA DE FLUIDOS. TEMA 7.- TERMODINÁMIA: PRIMER PRINIPIO. TEMA 8.- SEGUNDO PRINIPIO. urso 05/6 7 PRÁTIAS DE LABORATORIO de Física I:. Generalidades - Teoría y álculo de Incertidumbre. - Representaciones gráficas. - Medidas de longitudes: calibre, palmer, esferómetro. - Péndulo simple y péndulo físico. - Momentos de Inercia. - alorimetría. urso 05/6 8 4

6 08/09/05. Generalidades ontenidos de la asignatura Física II: Programa Docente Temario Física II TEMA.- AMPO ELETROSTÁTIO EN EL VAÍO. POTENIAL ELÉTRIO. TEMA.- ONDUTORES Y DIELÉTRIOS. ONDENSADORES. TEMA 3.- ORRIENTE ELÉTRIA. REGLAS DE KIRHHOFF. TEMA 4.- AMPO MAGNÉTIO EN EL VAÍO. TEMA 5.- PROPIEDADES MAGNÉTIAS DE LA MATERIA. TEMA 6.- INDUIÓN ELETROMAGNÉTIA. TEMA 7.- FENÓMENOS ONDULATORIOS. ONDAS ELETROMAGNÉTIAS. TEMA 8.- ÓPTIA. urso 05/6 9 PRÁTIAS DE LABORATORIO de Física II: - Osciloscopio. - Medidas eléctricas. Ley de Ohm - arga y descarga de un condensador - Inducción electromagnética - Generadores de corriente alterna. Generalidades urso 05/6 0 5

7 08/09/05 Novedades. Generalidades Formalismo físico y matemático. Modelado de la naturaleza. Manejo de bibliografía diversa. Organización del trabajo por parte del alumno. urso 05/6 3. Aspectos didácticos. 3. Metodología lases teórico-prácticas (4,5 créditos) actividades presenciales : en el aula: pizarra, medios informáticos, eperiencias eposición y desarrollo de aspectos teóricos aplicación a supuestos prácticos (problemas) trabajo personal: estudio de los contenidos, resolución de problemas, Pruebas de control y evaluación º parcial y º parcial onvocatorias Oficiales urso 05/6 6

8 08/09/05 3. Aspectos didácticos Prácticas de Laboratorio (,5 créditos) eperimentos en el laboratorio realización en grupo, familiarización con el método eperimental trabajo personal Pruebas de control y evaluación Realización de memorias de prácticas urso 05/ Recursos didácticos 3. Aspectos didácticos Bibliografía recomendada (Ejemplo) Teoría Sears, F et al.física universitaria. Vol. y Tipler, P. et al. Física para la iencia y la Tecnología. Vol. y Serway, R. et al. Físia. Vol. y Problemas ontenidos Díaz arril, R. Meáia: probleas Burbano, S. et al. Probleas de Físia García Maroto, A. Físia : probleas útiles urso 05/6 4 7

9 08/09/05 3. Aspectos didácticos Boletines de problemas enunciados de ejercicios propuestos ejercicios resueltos Eperimentos en las prácticas de laboratorio eperiencias de cátedra, videos Internet Enseñanza virtual Material didáctico Otros recursos: MasteringPhysics: Ed. EARSON urso 05/ ómo se aprende Física? 3. Aspectos didácticos onocimiento escalonado. Necesita su tiempo (trabajo diario) Grados: h de clase=h de trabajo personal Máster: h de clase = 3h de trabajo personal Dominio de herramientas matemáticas básicas Aritmética Algebra vectores Trigonometría Sistemas de ecuaciones Derivadas Integrales Estudiando y haciendo ejercicios (tipos, propuestos boletines y eámenes) urso 05/6 6 8

10 08/09/05 3. Aspectos didácticos 3.4 ómo se aprende y se aprueba? Aprovechar y participar en las clases Usar de libros y material de clase Hacer ejercicios Usar las tutorías individuales (y colectivas) Hacer eámenes de otros años Trabajar en grupo urso 05/ onsultar Información disponible Proyecto docente: Evaluación y riterios de Evaluación Horarios de Tutorías Ejemplo: 3. Aspectos didácticos Horarios y alendarios de Prácticas. ALENDARIO DE SEMANAS PARES/IMPARES Plan de Acción Tutorial (PAT) Proyecto consistente en el desarrollo de un programa de apoyo, orientación y tutoría por y para el alumnado de la Escuela en general y, especialmente, para el de nuevo ingreso. urso 05/6 8 9

11 08/09/05 Estrategias para la resolución de problemas de Física Escuela Politécnica Superior Departamento de Física Aplicada I Plan de Acogida de Alumnos de nuevo ingreso en la EPS (05/06) No hay una estrategia única ada parte de la Física tiene sus propias técnicas de resolución. En general hay que usar : onocimientos de Física onocimientos de matemáticas Razonamiento lógico Ingenio

12 08/09/05 Pasos a seguir aracterísticas comunes en la resolución de problemas de física:. omprensión del problema. Análisis de la solución 3. Ejecución de la solución 4. omprobación del resultado omprensión del problema Análisis del enunciado. Leer el enunciado despacio y varias veces, si es necesario Análisis semántico. ada palabra cuenta Lectura analítica. Pregutádoos el por ué y para ué del problea y enmarcándolo en su disciplina correspondiente. Modelación de la situación que plantea el problema. ómo modelar físicamente cada uno de los elementos del problema? Reformulación del problema en caso que sea necesario. Usar palabras propias para describir el problema

13 08/09/05 Ejemplo: Ejercicio de un eamen de Física (8 Puntos) En una película de aventuras se quiere rodar una escena donde el héroe desciende en una vagoneta por una rampa de pendiente f=30 tal y como muestra la figura. Al llegar al final de la rampa hay una gran piedra que rompe las ruedas y la vagoneta continúa deslizando sin las ruedas hasta llegar al final de la parte llana y abalanzándose sobre el precipicio de 4,5m. Para comprobar dónde se debe colocar el colchón para que el especialista salga ileso, lanzan una vagoneta vacía de 0kg que reproduce el movimiento descrito y observan que ésta impacta contra el suelo a una distancia de 6m del precipicio. a. alcule el coeficiente de rozamiento entre la vagoneta y el suelo. b. Dónde debe colocarse el colchón cuando se suba el especialista de 80kg sobre otra vagoneta nueva de 0 kg para que amortigüe el golpe? Ejemplo: Ejercicio de un eamen de Física (8 Puntos) En una película de aventuras se quiere rodar una escena donde el héroe desciende en una vagoneta por una rampa de pendiente f=30 tal y como muestra la figura. Al llegar al final de la rampa hay una gran piedra que rompe las ruedas y la vagoneta continúa deslizando sin las ruedas hasta llegar al final de la parte llana y abalanzándose sobre el precipicio de 4,5m. Para comprobar dónde se debe colocar el colchón para que el especialista salga ileso, lanzan una vagoneta vacía de 0kg que reproduce el movimiento descrito y observan que ésta impacta contra el suelo a una distancia de 6m del precipicio. a. alcule el coeficiente de rozamiento entre la vagoneta y el suelo. b. Dónde debe colocarse el colchón cuando se suba el especialista de 80kg sobre otra vagoneta nueva de 0 kg para que amortigüe el golpe? 3

14 08/09/05 Ejemplo: Ejercicio de un eamen de Física (8 Puntos) En una película de aventuras se quiere rodar una escena donde el héroe desciende en una vagoneta por una rampa de pendiente f=30 tal y como muestra la figura. Al llegar al final de la rampa hay una gran piedra que rompe las ruedas y la vagoneta continúa deslizando sin las ruedas hasta llegar al final de la parte llana y abalanzándose sobre el precipicio de 4,5m. Para comprobar dónde se debe colocar el colchón para que el especialista salga ileso, lanzan una vagoneta vacía de 0kg que reproduce el movimiento descrito y observan que ésta impacta contra el suelo a una distancia de 6m del precipicio. a. alcule el coeficiente de rozamiento entre la vagoneta y el suelo. b. Dónde debe colocarse el colchón cuando se suba el especialista de 80kg sobre otra vagoneta nueva de 0 kg para que amortigüe el golpe? Ejemplo: Ejercicio de un eamen de Física 008 Ruedas: onservación de la energía? Energía potencial Energía cinética.- (8 Puntos) En una película de aventuras se quiere rodar una escena donde el héroe desciende en una vagoneta por una rampa de pendiente f=30 tal y como muestra la No se conserva la energía durante m figura. Al llegar al final de la rampa hay una gran piedra que rompe las ruedas y la vagoneta continúa deslizando sin las ruedas hasta llegar al final de la parte llana y abalanzándose sobre el precipicio de 4,5m. Para comprobar dónde se debe colocar el colchón para que el especialista salga ileso, lanzan una vagoneta vacía de 0kg que reproduce el movimiento descrito y observan que ésta impacta contra el suelo a una distancia de 6m del precipicio. Me dan la solución? a. alcule el coeficiente de rozamiento entre la vagoneta y el suelo. Tiro parabólico b. Dónde debe colocarse el colchón cuando se suba el especialista de 80kg sobre otra vagoneta nueva de 0 kg para que amortigüe el golpe? 4

15 08/09/05 Análisis de la solución Trabajar sobre un esquema del problema donde aparezcan los datos necesarios y las incógnitas del problema. Presentar cada una de las magnitudes involucradas asignándoles una letra o símbolo que las represente. Respetar el sistema internacional de unidades Separar el problema en las distintas partes en que se va a resolver y describir cómo se va a abordar el problema. Enunciar o al menos nombrar las leyes y principios físicos que se van a usar en la resolución del problema Ejemplo A B y D Masa de la vagoneta : m 0kg Ángulo de la rampa : f 50º 5m m Altura del precipicio: h 4,5m Entre A y B conservación de la energía ya que no se hay rozamiento en el eje de las ruedas Obtendré la velocidad en B v B Entre B y balance energético, considerando el trabajo de la fuerza de rozamiento Entre y D tiro parabólico Velocidad de salida : Horizontal y hacia laderecha v Fuerza de rozamiento: Horizontal y de sentido contrarioal movimiento oeficiente de rozamientodinámico : F R 5

16 08/09/05 6 Ejecución de la solución 0 A D : Tiro Parabólico : Teorema de la energía cinética B mgy 0 0 B: Teorema de conservación de la energía mecánica A tg g d g h gt y y h gt y y v d t t v d t v tg g v mg mv mv id F W mg F W E g tg v y y tg mgy mv E final final final final D B R F R F B B A B B m R R f f f f Ejecución de la solución 4 tg h d f a) b) La distancia no depende de la masa por tanto sigue siendo 6 m 0,44 4, m m m m m h d tg f

17 08/09/05 omprobación del resultado Lógica del resultado dentro del modelo adoptado. Análisis de unidades y dimensiones. Solución del problema por otra vía. Análisis etremal. 7

18 Ejercicios: Física. Plan de Acogida de Alumnos de nuevo ingreso en la EPS-US urso 05/6 Magnitudes y Unidades. álculo Vectorial.. Se tiene las epresiones siguientes, es posición en el eje X, en m, v la velocidad en m/s y t el tiempo transcurrido, en s. uáles son las dimensiones y unidades de las constante A, B,, D, ω y φ? a) = A +B t ; b) v = ; c) = D sen(ω t+ φ). uál es la dimensión (y la unidad) en el Sistema Internacional de las magnitudes derivadas p = m v, F = m a, E = (/) m v y EP = m g h, L = m v senθ, sabiendo que m es la masa de un cuerpo, v su velocidad en m/s, a su aceleración en m/s, g la aceleración debida a la gravedad y h la altura del cuerpo respecto a la superficie terrestre? 3. Dados los vectores a = 3i + j k ; b = i j + k y c = 3i j + k, se cumple que: a) La proyección de a sobre b es 7. b) El vector a está contenido en el plano z = 0. c) El producto vectorial b c es: i + 7j + 4k. d) Los vectores a y c son paralelos. 4. Señale el valor del ángulo que forman dos vectores de 8 y 0 unidades de longitud cuando su resultante forma un ángulo de 50 grados con el vector mayor. a) 3,5; b) 73,5; c) 6,75; d) 93,5 5. El origen de un vector es el punto A (3,-,) y su etremo B (,,). uál es su momento respecto al punto (,,)? a) i + j +k; b) 5i j +7k; c)5i + j 7k; d) i j + 3k 6. Dado el vector b = 0 i + 0 j + 0 k aplicado en el origen del referencial (0, i, j, k): a) Su vector unitario es i + j + k b) Es perpendicular a 0 i + 0 j 0 k c) ada uno de sus cosenos directores vale 0. d) Su momento con respecto a cualquiera de los tres ejes, y, z tiene el mismo valor y mayor que cero. 7. alcular el valor de t para que la derivada con respecto a t, del vector Q= t i (3t + ) j + t 3 k sea un vector perpendicular al vector P de coordenadas cartesianas (3, 4, 0). a) t = ; b) t = 3; c) t = ; d) t = 5 inemática Partícula 8. En un movimiento que cumple la ecuación: y= sen(3 t /), la aceleración para t=/3 en unidades del SI, vale: a) 8 m/s ; b) -6 m/s ; c) 36 m/s ; d) m/s

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