FORTALECIMIENTO DE LA FORMACIÓN BÁSICA UNIVERSIDAD DEL NORTE 1
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- Eduardo Maestre Ortíz
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1 FORTALECIMIENTO DE LA FORMACIÓN BÁSICA UNIVERSIDAD DEL NORTE 1 1. Intificación l curso División Ciencias Básicas Departamento Física Nombre l curso Física Calor Ondas Código l curso FIS 1043 Nivel l curso Pregrado Requisitos Fis 1023 Co requisitos NO Número créditos l curso 4 No. horas teóricas por semanas 3 No. horas prácticas por semanas 2 No. horas por semana trabajo inpendiente l estudiante 10 Número semanas 16 NRC 2925, 2926, 2927, 2928, 2929, 2930, 2931, 2932, 2933, 2934, 2935, 2936, , 2939, 2940, 2941, 2942, 2943, 2944, 2945, 2946, 2947, 2948, 2949, 2950, Nombre el(los) docente(s) Roque Lobo, Alfredo Lora, Álvaro González, Hayzar Hernánz, Heyner Martínez, Tomás Rada, Luz Ramírez, Octavio Ruiz, Erick Tuirán, Ubicación el/(los) docente( s) (es) (Oficina, ) Departamento Física. Oficinas Bloque L6, segundo piso. Horario atención Acordado con el profesor la clase magistral 2. Descripción la asignatura Este es un curso teórico práctico nivel básico que se sarrolla en dos partes. La primera parte compren el estudio los fluidos, las oscilaciones y las ondas mecánicas. La segunda parte compren el estudio la temperatura, el calor y las leyes la termodinámica. En cada unidad se incluyen talleres sobre resolución problemas, experimentos mostrativos realizados por el profesor, y experimentos realizados por los estudiantes en forma grupal. 3. Justificación La presencia esta asignatura en el plan estudio todos los programas ingeniería se justifica porque contribuye la formación competencias básicas: cognitivas, procedimentales y actitudinales que los alumnos requieren para la comprensión algunas asignaturas l área profesional; competencias tipo personal relacionadas con la ética, y competencias tipo interpersonal relacionadas con la comunicación y el trabajo en equipo.
2 FORTALECIMIENTO DE LA FORMACIÓN BÁSICA UNIVERSIDAD DEL NORTE 2 4. Competencia a sarrollar Competencia básica Institucional Desarrollar la capacidad para la síntesis, el análisis y la abstracción, tal manera que permita reunir, organizar, relacionar y utilizar la información en el proceso construcción futuros aprendizajes. 5. Objetivo general l curso Este curso se orientará a: Desarrollar en el futuro ingeniero la capacidad para comprenr los fenómenos ondulatorios y térmicos que tendrá que manejar durante su formación avanzada y su posterior ejercicio profesional. Así mismo, a través la realización experimentos físicos, el estudiante be comprenr el papel fundamental la experimentación en la generación y consolidación conocimientos, así como la relación entre teoría y práctica. 6. Resultados aprendizaje Al finalizar el curso, los estudiantes ben estar en capacidad : Dimensión la competencia Resultado aprendizaje Conocimientos (saber conocer) Interpretar los conceptos y las leyes involucradas con los fluidos, las oscilaciones, las ondas y los fenómenos térmicos. Habilidas (saber hacer) Aplicar la temática tratada mediante las discusiones preguntas y la resolución problemas incincia en la ingeniería. Analizar situaciones físicas problemáticas, teniendo en cuenta el siguiente esquema: Análisis fisco, análisis grafico, análisis dimensional, tratamiento matemático. Adquirir a través l laboratorio entrenamiento en hacer mediciones, registrar datos, organizarlos y analizarlos, elaborar informes técnicos. Actitus (saber ser) Demostrar las actitus personales cooperación, perseverancia y responsabilidad durante el sarrollo las actividas programadas. Tomar conciencia que la ciencia morna supone rigor intelectual y reflexión.
3 FORTALECIMIENTO DE LA FORMACIÓN BÁSICA UNIVERSIDAD DEL NORTE 3 7. Programación l curso Las lecturas indicadas l texto Física para ingeniería y ciencias ben ser estudiadas ANTES la clase magistral correspondiente. Sem Fechas Lectura Temas Sección complementaria Preguntas Ejercicios y Problemas UNIDAD I. FLUIDOS Y OSCILACIONES a 30 Enero 1 al 6 Feb. 8 a 13 Feb. 15 a 20 Feb. 22 a 27 Feb a a a a 14.8 Introducción al Curso. Objetivos y Metodología. Densidad y presión en un fluido. Flotación. Dinámica fluidos. Ecuación continuidad. Ecuación Bernoulli. Movimiento armónico simple (M.A.S). Energía cinética y potencial en el M.A.S. Aplicaciones. Péndulo Simple. Péndulo Físico. Oscilaciones amortiguadas y forzadas. PRIMER EXAMEN PARCIAL (Capítulos 12 y 14) Taller ejercicios: Mecánica Fluidos (Capitulo 14) Laboratorio 1: Principio Arquímes. ** Preparar el MAS Laboratorio 2: Movimiento Armónico Simple Taller ejercicios: Movimiento Armónico Simple (Capitulo 13) Descripción l mov. Ondulatorio. Ondas periódicas. Descripción mat. una onda Rapiz una onda. 12.1,12.5, 12.7, 12.9, 12.14, 12.17, 12.19, 12.20, 12.27, ,12.7,12.9,12.10, 12.11,12.12, 12.17, 12.20, 12.21,12.30, 12.31, 12.32, 12.34, 12.36, 12.41, 12.43, ,14.4, 14.5, 14.2,14.3,14.4, 14.6, 14.11, 14.16,14.17, 14,19, 14.21, 14.26, 14.30, 14.32, ,14.19, ,14.40, 14.42, 14.69,14.72, 14.73,14.83, , 15.7, 15.9, 15.11, 15.14, 15.18, 15.32, 15.34, 15.35, Cubeta onda. UNIDAD II. ONDAS MECANICAS feb a 5 Mzo 7 a 12 Mzo. 14 a 19 Mzo. 28 Mzo. a 02 Abr 15.4 a a a 16.8 Energía l movimiento ondulatorio. Superposición e interferencia ondas. Ondas estacionarias en cuerdas. Ondas sonoras. Rapiz las ondas sonoras. Intensidad l sonido. Ondas estacionarias y modos normales Resonancia. Efecto Doppler. SEGUNDO EXAMEN PARCIAL (Capítulos 12, 14, 15 y 16) Laboratorio 3: Ondas estacionarias en una cuerda tensa. Modos normales. Laboratorio 4: Ondas estacionarias en una columna aire. Taller ejercicios: Ondas Sonoras (Capitulo 16) Temperatura. Escalas temperatura. Expansión térmica. Laboratorio 5: Dilatación Lineal 15.10,15.12, , 15.19, , 15.41, 15.44, 15.48, 15.52, 15.62, 15.66, 15.72, 15.74, ,16.3,16.8, ,16.4,16.8,16.12, 16.15, 16.21, 16.60, 16.64, 16.29, 16.10,16.11, , 16.36, 16.40, 16.43, 16.47, 16.49, 16.50, 16.70, ,17.3,17.4, 17.22, 17.77, 17.5, 17.7,
4 FORTALECIMIENTO DE LA FORMACIÓN BÁSICA UNIVERSIDAD DEL NORTE 4 UNIDAD III. CALOR Y TEMPERATURA a 9 Abr. 11 a 16 Abr. 18 a 23 Abr. 25 a 30 Abr a a 18.4 Cantidad Calor. Calorimetría y cambios fase. Mecanismos transferencia calor. Ecuación estado. Propiedas moleculares la materia. Teoría Cinética Gases. Capacidas Caloríficas. TERCER EXAMEN PARCIAL (Capítulos 17 y 18) Taller ejercicios: Temperatura, escalas temperatura y calor. Laboratorio 6: Calor especifico sólidos Taller ejercicios: Calor y Temperatura (Capítulo 18) Primera ley la Termodinámica. Procesos termodinámicos 17.9, 17.11, 17.13, 17.14, 17.79, 17.82,17.84, 17.89, 17.52, 17.58, 17.60, 17.15,17.20, 17.26, 17.97, , , , 18.1, 18.3, 18.10, 18.8, 18.28,18.33, 18.16, 18.18, 18.41, 18.56, 18.57, 18.21, 18.62, 18.64, 18.69, 18.71, 19.2, , 19.16, 19.17, 19.38, 19.40, 19.41, UNIDAD IV. PRINCIPIOS DE LA TERMODINAMICA a 7 9 a a a a a a 20.7 Trayectoria entre estados termodinámicos. Energía interna un gas ial. Segunda ley la Termodinámica. Dirección los procesos termodinámicos. Maquinas térmicas Motores y Refrigeradores. Eficiencia térmica. Máquina Carnot. Entropía. Taller ejercicios: Primera ley la Termodinámica (Cap 19) Laboratorio 7: Calor latente fusión. Taller ejercicios: Segunda ley la Termodinámica (Cap 20) EXAMEN FINAL 19.6,19.7,19.8, 19.11,19.12, 19.14,19.19, 19.20, ,10.3, 20.5, 20.6, 20.7, 20.9, 20.12, 20.13, 20.14, 20,16, 19.42,19.43, 19.44, 19.45, 19.46, 19.52,19.54, 19.60, 19.61, 19.64, 19.66, , 20.14, 20.17, 20.18, 20.23, 20.29, 20.35, 20.40, 20.41, 20.43, 20.47, 20.51, 20.55, Opciones Metodológicas-Actividas aprendizaje Con la siguiente metodología se preten alcanzar los objetivos propuestos El alumno be leer previamente el tema a manejar por el profesor Exposición los temas por parte l profesor, estimulando la participación l estudiante por medio preguntas-guía y problemas molos. Programación clases prácticas que impliquen discusión y resolución preguntas y problemas molos, se hará énfasis en el uso l lenguaje científico apropiado para la scripción las situaciones. Asignación lecturas complementarias (en español o inglés) a través l
5 FORTALECIMIENTO DE LA FORMACIÓN BÁSICA UNIVERSIDAD DEL NORTE 5 catalogo web la asignatura, revisiones bibliográficas y problemas para su estudio o resolución como trabajo fuera clase, que serán evaluadas en clase mediante quices, foros o mesas redondas o la estrategia que el profesor consire conveniente para la discusión. Asignación actividas que serán sarrolladas en grupo, en clase o por fuera ellas a criterio l profesor y que puen ser evaluadas con la estrategia que el profesor consire conveniente para la discusión. Asignación material complementario (en español o inglés) a través l catálogo WEB la asignatura, y eventualmente, a criterio l profesor, se podrán sarrollar módulos en AULA VIRTUAL. Realización prácticas laboratorio carácter mostrativo por parte l profesor que ayun al estudiante a apropiarse los conceptos tratados. También, los estudiantes, en grupos 4, realizarán experiencias en el laboratorio, bajo la supervisión l profesor. Cada grupo rendirá un informe la respectiva práctica, en la forma que exija su profesor. 9. Evaluación Tres exámenes parciales, el examen final, controles trabajos y tareas. Cada parcial se hará sobre un terminado material, que también incluye los temas relativos a las experiencias e informes laboratorio realizados en el período que se sarrolló con dicho material. Los exámenes parciales y finales se efectuarán con técnicas sarrollo y test. Los controles trabajos y tareas serán evaluadas en los exámenes parciales a criterio cada profesor. Los informes laboratorio tendrán un peso no superior al 30% ntro cada nota parcial. Evincia aprendizaje Primer parcial Segundo parcial Tercer parcial Examen final Periodo la evaluación Temas Ponración evaluación Quinta semana clases UNIDAD I. FLUIDOS Semana l 22 al 27 feb. Y OSCILACIONES 20% Novena semana clases UNIDAD II. ONDAS Semana l 28 marzo al 3 MECANICAS 25% abr. Décima tercera semana semana Semana l 23 al 30 abr. 25% El examen final se llevará a cabo en la fecha, hora y sitio terminado por la Universidad Semanas l 23 al 31 may. UNIDAD III. PRINCIPIOS DE LA TERMODINAMICA 30%
6 FORTALECIMIENTO DE LA FORMACIÓN BÁSICA UNIVERSIDAD DEL NORTE Bibliografía TEXTO GUIA Sears, F.; Zemansky, M.; Young, H.; Freedman, R. Física Universitaria, Vol. 1. Edición 13. México, Addison Wesley Longman,, p, ISBN: Lobo, R.; Castro, D., Miranda, J; Mendoza; Manual laboratorio física calor ondas. Ediciones Uninorte. ISBN Bibliografía complementaria 1. Serway, R.; Beichner, R. Física para estudiantes ciencias e ingeniería. Vol ª edición. México: McGraw-Hill, ISBN: Halliday, Resnick, Krane. Física. 5 a. ed. México: CECSA. 2002, 566 p, ISBN Ohanian, Hans C.; Markert, John T.; Física para Ingeniería y Ciencias. Tercera edición. Volumen 1. McGraw-Hill, ISBN:
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