INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL SECRETARIA ACADEMICA DIRECCION DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERIA Y CIENCIAS FISICO MATEMATICAS

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1 ESCUELA: UPIICSA CARRERA: INGENIERÍA INDUSTRIAL ESPECIALIDAD: COORDINACIÓN: ACADEMIAS DE FÍSICA DEPARTAMENTO: CIENCIAS BÁSICAS ASIGNATURA: FÍSICA EXPERIMENTAL II CLAVE: ILOM SEMESTRE: do. CRÉDITOS: 3 VIGENTE: ENERO 999 TIPO DE ASIGNATURA: TEÓRICA-PRÁCTICA MODALIDAD: Escolarizada X Abierta. FUNDAMENTACIÓN DE LA ASIGNATURA ASIGNATURAS ANTECEDENTES: ASIGNATURAS COLATERALES: ASIGNATURAS CONSECUENTES: Mecánica Clásica y Laboratorio de Mecánica Clásica. Ondas Mecánicas y Acústica. Electromagnetismo y Óptica, Laboratorio de Electromagnetismo y Óptica. OBJETIVO DE LA ASIGNATURA El alumno aplicará los métodos y/o técnicas de adquisición y análisis de datos experimentales en el estudio práctico de fenómenos de naturaleza electromecánica; así también aplicará los métodos de valoración experimental. TIEMPOS TOTALES ASIGNADOS: H/SEMESTRE: 36 H/SEMANA: H/TEORÍA/SEMESTRE: 8 H/PRACTICA/SEMESTRE: 8 PROGRAMA ELABORADO O ACTUALIZADO POR: ACADEMIAS DE FÍSICA REVISADO: JEFATURA DE LA CARRERA DE INGENIERIA INDUSTRIAL. APROBADO POR: C.T.C.E. PRESIDENTE ING. FRANCISCO BOJÓRQUEZ HERNÁNDEZ. AUTORIZADO POR: COMISIÓN DE PLANES Y PROGRAMAS DE ESTUDIO DEL C.G.C. DEL IPN

2 HOJA: DE. FUNDAMENTACIÓN Actividad fundamental para la comprensión clara y objetiva de los fenómenos de la naturaleza es la actividad experimental, como una continuación de esta filosofía, en este curso se pretende reafirmar en el alumno los conocimientos relativos a la aplicación de las técnicas y métodos clásicos y modernos en la adquisición y análisis de datos experimentales. Todo lo anterior dentro del contexto de fenómenos relacionados con la generación y/o transporte de ondas mecánicas y tópicos de acústica; así como también en fenómenos electrostáticos, corriente eléctrica y circuitos, a fin de reafirmar los conocimientos conceptuales que se abordan en la asignatura colateral de Ondas Mecánicas y Acústica. Todo este paquete de conocimientos será una herramienta fundamental para que el alumno tenga una adecuada introducción a cursos consecuentes, así como también para que tenga un buen desempeño en su futura vida profesional. La metodología general del plan enseñanza aprendizaje se basa en la exposición de los temas por parte del profesor, actividades experimentales y trabajos de análisis de los datos, dirigido por mesas dentro del aula de laboratorio realizado por los alumnos.

3 HOJA: 3 DE. UNIDAD NOMBRE : I MÉTODOS DE ADQUISICIÓN Y ANÁLISIS DE DATOS (RESUMEN) FUNDAMENTOS DE CONTROL EXPERIMENTAL Identificará y analizará datos experimentales, así como los métodos que determinan la validación de las leyes físicas que caracteriza el comportamiento de un fenómeno Revisión de los métodos de adquisición de datos. Método clásico. Método con PC. Fundamentos de control de las condiciones experimentales. Experimentos con dispersión no despreciable en y. Ajuste a una línea recta. Cálculo del coeficiente de correlación. Cálculo de la dispersión. Linearización (cambio de variable). Exposición del tema por el profesor. Actividad experimental # : Estudio del movimiento de un objeto usando una PC (demostrativo). Trabajo de análisis de los datos, dirigido por mesas dentro del aula de laboratorio realizado por los alumnos Actividad experimental # A simulación en una PC (opcional). B B 4C

4 HOJA: 4 DE. UNIDAD II NOMBRE: ELASTICIDAD Identificará y cuantificará las propiedades elásticas de algunos sólidos.... Propiedades elásticas de los materiales. Módulo de Young y límite de ruptura. Exposición por el profesor. Actividad experimental #. Módulo de Young. Trabajo de análisis de los datos, dirigidos por mesas dentro del aula del laboratorio por los alumnos.5.5 B

5 HOJA: 5 DE. UNIDAD III NOMBRE: OSCILACIONES Y ONDAS MECÁNICAS Identificará la importancia de las oscilaciones mecánicas en la naturaleza. Identificará y analizará la naturaleza del origen de una onda mecánica. Describirá las propiedades de transporte de una onda mecánica Oscilaciones mecánicas y movimiento armónico simple. Caracterización de una onda mecánica. Fuentes. Propiedades de transporte. Exposición por el profesor. Actividad experimental #3. Péndulo simple. Actividad experimental #4. Generación y transporte de ondas mecánicas en una cavidad. Trabajo dirigido por mesas dentro del aula de laboratorio por los alumnos Material de laboratorio B

6 HOJA: 6 DE. UNIDAD IV NOMBRE: ONDAS SONORAS Describirá las características de una onda sonora. Identificará y delimitará los rangos de frecuencia de una fuente sonora. Describirá las propiedades de transporte de una onda sonora Cracterización de una onda sónica. Identificación de rangos de frecuencias de generación. Propiedades de transporte. Micro-ondas. Ultrasonido. Infrasonido. Exposición por el profesor. Actividad experimental # 5 : Generación y estudio de ondas sonoras. Intensidad e identificación de frecuencias. Trabajo de análisis de los datos, dirigidos por mesas dentro del aula del laboratorio por los alumnos B

7 HOJA: 7 DE. UNIDAD V NOMBRE : ACÚSTICA Describirá la importancia de los efectos acústicos (más comunes) que están presentes en el entorno de la actividad humana La acústica en el entorno de la actividad humana. Vibraciones. Ondas sísmicas. La acústica ambiental en el mejoramiento del entorno. Exposición por el profesor. Actividad experimental #6 : Vibraciones en cuerdas y barras. Actividad experimental # 7 : Resonadores (ductos y filtros). Actividad experimental #8 : generación y propiedades de transporte de las micro-ondas. Reflexión, refracción e interferencia. Trabajo de análisis de los datos, dirigidos por mesas dentro del aula del laboratorio por los alumnos B

8 HOJA: 8 DE. UNIDAD VI NOMBRE : ELECTROSTÁTICA Identificará y explicará la importancia de los fenómenos electrostáticos en la naturaleza y en el entorno de la actividad humana Electrización de los cuerpos. Campo eléctrico y potencial electrostático. Capacitancia. Exposición por parte del profesor Actividad experimental #9 : Electrización de los cuerpos. Actividad experimental #0 : Campo eléctrico y potencial electrostático. Actividad experimental #: El capacitor de placas paralelas. Trabajo de análisis de los datos, dirigidos por mesas dentro del aula del laboratorio por los alumnos B

9 HOJA: 9 DE. UNIDAD VII NOMBRE: CORRIENTE ELÉCTRICA Y CIRCUITOS Identificará y explicará la importancia de los fenómenos de conducción eléctrica en la actividad humana Instrumentación eléctrica. Corriente eléctrica y cantidades que la caracterizan : voltaje, intensidad y resistencia. (VIR). Relaciones VIR y su rango de validez. Elementos para el montaje de una prueba física : determinación de la resistividad de un material. Circuitos de corriente directa. Exposición por parte del profesor Actividad experimental # : descripción y manejo de algunos instrumentos de medición. Actividad experimental #3 : Relaciones VIR. Elementos para el montaje de una prueba física (determinación de la resistividad de un material). Actividad experimental # 4 : Leyes de Kirchoff. Trabajo de análisis de los datos, dirigidos por mesas dentro del aula del laboratorio por los alumnos B

10 HOJA: 0 DE. RELACIÓN DE PRACTICAS PRACT. NOMBRE DE LA PRÁCTICA RELACIÓN UNIDADES TEMÁTICAS DURACIÓN PRÁCTICA LUGAR DE REALIZACIÓN Estudio del movimiento de un objeto usando una PC. Modulo de Young. Péndulo simple. Generación y transporte de ondas mecánicas en una cavidad. Generación y estudio de ondas sonoras : intensidad y frecuencias. Vibraciones en cuerdas barras y en el entorno humano. Resonadores, sus efectos y su importancia en la actividad humana. Generación y propiedad de transporte de las micro-ondas : reflexión, refracción e interferencia. Electrización de los cuerpos. Campo eléctrico y potencial electrostático. El capacitor de placas paralelas. Descripción y manejo de algunos instrumentos de medición eléctrica. Relaciones VIR. Determinación de la resistividad de un material. Leyes de kirchoff. l ll lll lll IV V V V VI VI VI VII VII VII.5.5 AULAS DE LOS LABORATORIOS DE FÍSICA

11 HOJA: DE. PERIODO UNIDADES TEMÁTICAS PROCEDIMIENTOS DE EVALUACIÓN º º 3º I-III IV-V VI-VII La evaluación será de tipo integral, involucrando exámenes departamentales, participación de los alumnos en clase y prácticas de investigación. El porcentaje asignado a cada uno de estos factores lo acordará la academia correspondiente conforme a la complejidad de los mismos en los tres diferentes periodos de evaluación departamental. El promedio definitivo será el promedio de las tres evaluaciones departamentales, por lo tanto el porcentaje de cada evaluación departamental con respecto a la final será el siguiente : a Evaluación departamental 33.3 % a. Evaluación departamental 33.3 % 3a. Evaluación departamental 33.3 % CLAVE B C X X X X X Instructivo de Física Experimental I, Edición 997, Editorial Spanta, S.A. México, p.p.84 Instructivo de Física Experimental II, Edición 997, Editorial Spanta, S.A. México, p.p. 96 Serway, R.A: Física Tomos I y II 4a. Edición, Editorial Mc. Graw Hill 997. México, p.p Introducción a la Estadística Matemáticas, Kreyszig, E. De, Limusa (976) México, p.p.689 Resnikk, R. y Halliday, D. Física Vol. y, 3a. Edición, Editorial CECSA (993) México, p.p. 698 Y -69