Instituto Tecnológico Superior de Calkiní en el estado de Campeche

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1 Instituto Tecnológico Superior de Calkiní en el estado de Campeche TEMAS PARA 2DA REEVALUACIÓN Asignatura: FÍSICA DEL ESTADO SÓLIDO Programa educativo: INGENIERÍA EN MATERIALES 17 de Julio de da reevaluación Página 1 de 14 Dr. Oscar Pacheco

2 PARCIAL 1 Las actividades a calificar para el parcial 1 son las que se enlistan a continuación, las cuales se calificarán sobre 8 por ser segunda reevaluación 1. Evaluación (10 puntos) Fecha de aplicación: martes 01 de agosto de Fecha de entrega de la actividad (Moodle): martes 01 de agosto de 2017 Lugar: ITESCAM (sala de maestros, edificio A) Hora: 10:00 a.m 2. Práctica de laboratorio (10 puntos) Título de la práctica: Elaboración de las redes de Bravais del sistema cúbico y hexagonal empleando esferas de poliestireno. 3. Investigación documental (10 puntos) Título de la investigación: Diferentes estructuras cristalinas que presentan los materiales. 4. Resolución de problemas (10 puntos) Título de la actividad: Estructura cristalina 1. Determinar los índices de Miller para los siguiente planos 2da reevaluación Página 2 de 14 Dr. Oscar Pacheco

3 2. Calcule la densidad atómica lineal en la dirección [110] de la red cristalina de cobre en átomos por milímetro. El cobre es FCC y tiene una constante de red de nm. 3. Calcule la densidad atómica planar en el plano (110) de la red BCC del hierro alfa en átomos por milímetro cuadrado. La constante de red del hierro alfa es nm. 4. Calcule el factor de empaquetamiento para la celda unitaria BCC, considerando a los átomos como esferas rígidas. 5. Determine la relación entre el radio atómico (R) y el parámetro de red (a) para la estructura BCC cuando se tiene un átomo en cada punto de red. 6. El potasio tiene una estructura BCC y un átomo por punto de red, con una densidad de g/cm^3. Si el peso atómico del potasio es de g/mol calcule el parámetro de red del potasio. (NA = 6.023*10^23 átomos/mol) 7. El torio tiene una estructura FCC y un átomo por punto de red, con una densidad de g/cm^3. Si el peso atómico del torio es de 232 g/mol calcule el radio atómico del torio. (NA = 6.023*10^23 átomos/mol). 8. El cobre tiene una estructura cristalina FCC y un radio atómico de nm. Considerando a los átomos como esferas rígidas que se tocan entre sí a lo largo de la diagonal de la celda unitaria FCC. Calcule el valor teórico de la densidad del cobre. La masa atómica del cobre es de g/mol. (NA = 6.023*10^23 átomos/mol). 9. El bismuto tiene una estructura hexagonal compacta con a = nm y c = nm. Su densidad es g/cm^3 y su peso atómico es g/mol. Determine la cantidad de átomos en cada celda unitaria. (V_HCP = a^2 c, NA = 6.023*10^23 átomos/mol). 2da reevaluación Página 3 de 14 Dr. Oscar Pacheco

4 10. A más de 882 C el titanio tiene una estructura cristalina BCC con a = nm. Abajo de esta temperatura, su estructura es HCP con a = nm y c = nm. Determine el cambio porcentual de volumen cuando el titanio BCC se transforma en titanio HCP. (V_HCP = a^2 *c) 11. Calcule en centímetros el radio atómico de un metal BCC con a = nm y un átomo por punto de red. 12. Un broche (clip) pesa 0.59 g y es de hierro BCC. Calcule la cantidad de celdas unitarias contenidas. (M = g/mol, NA = 6.023*10^23 átomos/mol) 2da reevaluación Página 4 de 14 Dr. Oscar Pacheco

5 PARCIAL 2 Las actividades a calificar para el parcial 2 son las que se enlistan a continuación, las cuales se calificarán sobre 8 por ser segunda reevaluación 1. Evaluación (10 puntos) Fecha de aplicación: martes 01 de agosto de Fecha de entrega de la actividad (Moodle): martes 01 de agosto de 2017 Lugar: ITESCAM (sala de maestros, edificio A) Hora: 10:00 a.m 2. Práctica de laboratorio (10 puntos) Título de la práctica: Propiedades mecánicas de los materiales: ensayo de compresión. 3. Investigación documental (10 puntos) Título de la investigación: Comportamiento de las fibras ópticas y de láser. 4. Cuestionario (10 puntos) Título de la actividad: Propiedades de los materiales. 1. Describa qué es una jaula de Faraday y qué comprueba. 2. Describa como se produce la corriente eléctrica en los sólidos, líquidos y gases. 3. Por qué es importante el estudio del magnetismo? 4. Qué estudios se realizan a fin de producir nuevos imanes que tengan mayor potencia y para que se les desea utilizar? 5. Cuántas imágenes se observarán de un objeto al ser colocado en medio de dos espejos planos que forman un ángulo de 60? 2da reevaluación Página 5 de 14 Dr. Oscar Pacheco

6 6. Explique cuál es el concepto que en la actualidad se tiene sobre la naturaleza de la luz. 7. Cuál es la diferencia básica entre las diferentes clases de radiación que constituyen el llamado espectro electromagnético? 8. Cuál es la diferencia entre deformación plástica y elástica? 9. Qué es la viscoelasticidad? 10. Cómo es el comportamiento esfuerzo-deformación de un material dúctil y de un material frágil? 11. En una placa circular de 3 cm de radio existe una densidad de flujo magnético de 2 teslas. Calcular el flujo magnético total a través de la placa en webers y maxwells (Φ = BA, 1 Wb = 1x10 8 maxwells). 12. Una espira de 15 cm de ancho por 25 cm de largo forma un ángulo de 27 con respecto al flujo magnético. Determinar el flujo magnético que penetra por la espira debido a un campo magnético cuya densidad de flujo es de 0.2 teslas (Φ = BAsenθ, 1 Wb = 1x10 8 maxwells). 13. Una barra de hierro cuya permeabilidad relativa es de se coloca en una región de un campo magnético en el cual la densidad del flujo magnético es de 0.8 teslas. Cuál es la intensidad del campo magnético originada por la permeabilidad del hierro? (H = B, μ μ r = μ μ μ o = 4πx Tm/A). 14. Calcular la iluminación que produce una lámpara eléctrica de 300 candelas a una distancia de 2.5 metros. 15. Calcular la distancia a la que debe colocarse una lámpara eléctrica de 200 cd para que produzca sobre una mesa una iluminación de 50 lx. 2da reevaluación Página 6 de 14 Dr. Oscar Pacheco

7 PARCIAL 3 Las actividades a calificar para el parcial 3 son las que se enlistan a continuación, las cuales se calificarán sobre 8 por ser segunda reevaluación 1. Evaluación (10 puntos) Fecha de aplicación: martes 01 de agosto de Fecha de entrega de la actividad (Moodle): martes 01 de agosto de 2017 Lugar: ITESCAM (sala de maestros, edificio A) Hora: 10:00 a.m 2. Práctica de laboratorio (10 puntos) Título de la práctica: Ensayo de dureza Rockwell 3. Investigación documental (10 puntos) Título de la investigación: Investigación documental que involucre los temas de defectos estructurales, soluciones sólidas, difusión y mecanismos de endurecimiento. 4. Cuestionario (10 puntos) Título de la actividad: Defectos estructurales, soluciones sólidas, difusión y mecanismos de endurecimiento. 1. Imperfecciones (en general), como las vacancias, que normalmente están en un sitio (en algunos casos, en pocos sitios) en un cristal. 2. Elementos o compuestos que se agregan intencionalmente, en concentraciones conocidas, y que aparecen en lugares específicos dentro de la microestructura, para mejorar las propiedades o el procesamiento de un material. 3. Par de defectos puntuales, producido cuando se mueve un ion para crear un sitio intersticial y deja atrás una vacancia. 2da reevaluación Página 7 de 14 Dr. Oscar Pacheco

8 4. Defecto puntual que se produce cuando un átomo entra al cristal, en un sitio que normalmente no es un punto de red. 5. Defecto puntual que se produce al quitar un átomo de un punto de red normal y sustituirlo por un átomo diferente, normalmente de tamaño distinto. 6. Imperfección lineal en un material cristalino. El movimiento de las dislocaciones ayuda a explicar cómo se deforman los materiales metálicos. La interferencia con el movimiento de las dislocaciones ayuda a explicar cómo se endurecen los materiales metálicos. 7. Dirección y distancia en que se mueve una dislocación en cada etapa en un cristal; también se llama vector de deslizamiento. 8. Imperfecciones, tales como límites de grano, que forman un plano bidimensional dentro del cristal. 9. Es uno de los cristales presentes en un material policristalino. 10. Material que tiene propiedades de material metálico, obtenido a partir de varios elementos. 11. Aleaciones resistentes a la corrosión que suelen contener hierro, carbono, cromo, níquel y algunos otros elementos. 12. Diagrama que muestra las fases presentes bajo condiciones de equilibrio, así como la composición de la fase en cada combinación de temperatura y composición general. En ocasiones este tipo de diagramas también señalan fases metaestables. 13. Línea a temperatura constante trazada en una región de dos fases, en un diagrama de fases, para ayudar a determinar las composiciones de ambas. 14. Expresión matemática para la difusión en el estado estacionario que dice que el flujo es proporcional al gradiente de concentración. La ecuación relaciona el flujo de átomos por difusión, con el coeficiente de difusión y el gradiente de concentración. 15. Así se le conoce a la ecuación diferencial en derivadas parciales que describe la difusión en el estado no estacionario, lo cual ocurre en la mayoría de las situaciones prácticas. Esta ecuación describe la velocidad con que se redistribuyen, por difusión, los átomos en un material. 2da reevaluación Página 8 de 14 Dr. Oscar Pacheco

9 16. Flujo neto de átomos, iones u otras especies dentro de un material, causado por gradiente de temperatura y de concentración. 17. Energía requerida para hacer que suceda determinada reacción. En la difusión, esta energía se relaciona con la energía necesaria para mover un átomo desde un sitio de red hasta otro. 18. Endurecimiento de un material mediante el aumento de la cantidad de dislocaciones por deformación, o trabajo en frío. También se le llama endurecimiento por trabajo. 19. Es un tratamiento térmico para eliminar parte o todos los efectos del trabajo en frío en materiales metálicos. Para los vidrios, es un tratamiento térmico que hace desaparecer esfuerzos inducidos térmicamente. 20. Técnica para reforzar y endurecer los metales que consiste en alearlos con átomos de impurezas que forman soluciones sólidas sustitucionales o intersticiales. 21. Endurecimiento de metales y aleaciones mediante la formación de precipitados diminutos dentro de los granos. Los pequeños precipitados contribuyen a resistir el movimiento de dislocaciones. 22. Tratamiento térmico para endurecer la superficie de aceros mediante una fuente gaseosa o sólida de carbono. El carbono que se difunde hacia la superficie la hace más dura y más resistente a la abrasión. 2da reevaluación Página 9 de 14 Dr. Oscar Pacheco

10 RÚBRICA DE EVALUACIÓN Evaluación de la actividad (total = 10 puntos) Rubrica Competencia Específica Competencia Genérica Procedimiento Argumentación 8 puntos 2 punto Aspecto Excelente (100 %) Bien (90 %) Aceptable (80 %) No suficiente (70 %) Procedimiento Detalla los pasos Detalla los pasos Detalla los pasos El procedimiento no del procedimiento, del del procedimiento mantiene una se- especificando las procedimiento, en una secuencia cuencia lógica, aunque unidades en cada especificando lógica y especificando incluye las paso e incluyendo las unidades las unida- ecuaciones y des- las constantes, las en cada paso des en cada paso pejes necesarios. ecuaciones y los e incluyendo despejes necesarios. las constanmiento El procedites, las ecua- mantiene ciones y los una secuencia lógica despejes necesarios. y cada cálculo y/o estimación es pertinente. Argumentación Los argumentos Los argumentos Los argumentos Los argumentos ca- son claros, precisos son claros son claros, aunrecen de claridad y y sustentados y precisos. que no puntualmente precisos. objetividad y precisión. en razonamientos. 2da reevaluación Página 10 de 14 Dr. Oscar Pacheco

11 RÚBRICA DE PRÁCTICA DE LABORATORIO La presente rúbrica es una guía de puntuación usada en la evaluación del desempeño de los estudiantes que describen las características específicas del reporte de laboratorio en varios niveles de rendimiento, con el fin de clarificar lo que se espera del trabajo del alumno, de valorar su ejecución y de facilitar la proporción de retroalimentación. Evaluación del reporte de la práctica de laboratorio (total = 10 puntos) Descripción de la competencia específica (8 puntos): Asistir y desarrollar la práctica de laboratorio para posteriormente presentar en la fecha indicada un reporte digital individual como evidencia documental. Este rubro tiene un valor de 80 % del puntaje total, es decir 8 puntos. Los rubros a evaluar son: Portada Objetivo Introducción Materiales/Métodos Resultados Conclusiones 0.5 puntos 0.5 puntos 2 puntos 1 punto 3 puntos 1 punto En la siguiente página se presenta la rúbrica de calificación donde se especifica la ponderación de cada uno de estos rubros. Se maneja la escala de excelente (100 %), bien (80 %), aceptable (70 %) y no suficiente (50 %), según sea el caso. Competencia genérica asociada (2 puntos): Preocupación por la calidad. Se hace énfasis en citar al menos dos libros y/o dos artículos científicos. Se penaliza el citar referencias de páginas de internet de dudoso prestigio académico. No se exige una forma específica de citar (p.ej. APA), ya que las revistas científicas del área de las ciencias químico-biológicas tienen diferentes estilos de cita. Este rubro tiene un valor de 20 % del puntaje total = 2 puntos. En la siguiente página se específica la rúbrica de calificación para la evaluación de esta competencia, donde se maneja la escala de excelente (100 %), bien (80 %), aceptable (70 %) y no suficiente (50 %), según sea el caso. 2da reevaluación Página 11 de 14 Dr. Oscar Pacheco

12 Aspecto Excelente (100%) Bien (80%) Aceptable (70%) No suficiente(50%) Portada Incluye nombre de Incluye lo solicitado, excepto citado, excepto el do, excepto el ciclo Incluye lo soli- Incluye lo solicita- la escuela, carrera, semestre y grupo, el ciclo escolar. ciclo escolar y la escolar, la asignatura, nombre matricula del matricula del del docente, título alumno. alumno y el del trabajo, nombre nombre de la materia. del alumno, matricula, lugar, fecha y ciclo escolar. Objetivo Introducción Materiales / Métodos Resultados Realiza una redacción clara del objetivo cuidando la ortografía. Realiza una introducción pertinente cuidando la ortografía, homogeneidad y originalidad del texto. Incluye todos los materiales utilizados incluyendo fotos, diagramas y/o esquemas. Describe y sustenta claramente la métodología utilizada. La descripción de los resultados es clara, precisa, objetiva y se cuida la ortografía. Realiza una redacción clara del objetivo Realiza una introducción pertinente cuidando la homogeneidad y originalidad del texto. Incluye todos los materiales utilizados incluyendo diagramas y/o esquemas. Describe la métodología utilizada. La descripción de los resultados es clara y objetiva. Conclusiones Las conclusiones son claras, puntuales y pertinentes y además están sustentadas en razonamientos y/o textos académicos. Se cuida la ortografía. Preocupación La introducción y por la calidad las conclusiones incluyen las citas de al menos dos libros y/o dos artículos cientificos. Las conclusiones son claras, puntuales y pertinentes y además están sustentadas en razonamientos y/o textos académicos. La introducción y las conclusiones incluyen las cita de al menos un libro y/o artículo científico. La redacción del objetivo no es clara ni acorde al nombre de la práctica. Realiza una introducción relacionada con el tema, cuidando la originalidad del texto. Incluye todos los materiales utilizados. Describe la metodología utilizada. La descripción de los resultados no es clara y carece de objetividad. Las conclusiones son claras, aunque con dudosa pertinencia y están sustentadas en ligas de internet. La introducción y las conclusiones incluyen al menos una referencia a una fuente académica reconocida. No específica de forma explícita el objetivo de la práctica. Realiza una introducción con dudosa relación con el tema y cuestionable originalidad en el texto. Enlista los materiales utilizados. Describe vagamente la métodología utilizada. La descripción de los resultados no es clara ni objetiva y además su originalidad es dudosa. Las conclusiones son vagas, no acordes con el objetivo del trabajo y no incluye referencia alguna. Se incluyen referencias a ligas de dudoso prestigio académico. 2da reevaluación Página 12 de 14 Dr. Oscar Pacheco

13 RÚBRICA DE INVESTIGACIÓN DOCUMENTAL Evaluación de la actividad de investigación (total = 10 puntos) Competencia Específica Competencia Genérica Antecedentes Fundamentación Congruencia de conclusiones Validez de opiniones 2 puntos 3 puntos 3 puntos 2 puntos Rúbrica Aspecto Excelente (100%) Bien (90%) Aceptable (80%) No suficiente (70%) Antecedentes Fundamentación Congruencia de conclusiones Validez opiniones de Realiza una introducción pertinente cuidando la ortografía, homogeneidad y originalidad del texto. Los fundamentos son claros y sustentados en textos académicos y/o científicos. Se cuida la ortografía. Las conclusiones son claras, puntuales y pertinentes. Se cuida la ortografía. Las opiniones y posturas son claras y sustentadas en razonamientos y textos académicos. Se cuida la ortografía. Realiza una introducción pertinente cuidando la homogeneidad y originalidad del texto. Los fundamentos son claros y sustentados en diversas fuentes. Las conclusiones son claras y pertinentes. Las opiniones y posturas son claras y sustentadas a través de razonamientos y diversas fuentes. Realiza una introducción relacionada con el tema, cuidando la originalidad del texto. Los fundamentos son claros, pero no se sustentan en alguna referencia. Las conclusiones son claras aunque con dudosa pertinencia. Las opiniones y posturas son claras y sustentadas en diversas fuentes de dudosa procedencia. Realiza una introducción con dudosa relación con el tema y cuestionable originalidad en el texto. Los fundamentos carecen de claridad y objetividad y no tienen referencia alguna. Las conclusiones son vagas y no acordes con el objetivo del trabajo. Las opiniones y posturas carecen de claridad y objetividad y no tienen referencia alguna. 2da reevaluación Página 13 de 14 Dr. Oscar Pacheco

14 RÚBRICA DE CUESTIONARIO Evaluación de la actividad (total = 10 puntos) Competencia Específica Competencia Genérica Validez de la respuesta Comunicación oral Comunicación escrita 8 puntos 1 punto 1 punto Rúbrica Aspecto Excelente (100%) Bien (90%) Aceptable (80%) No suficiente (70%) Validez de la respuesta Comunicación oral Comunicación escrita Expresa de manera clara y concisa la respuesta. En preguntas abiertas utiliza sus propias palabras. En definiciones parafrasea la respuesta consultando biografía relacionada y textos académicos. Presenta argumentos claros, precisos y sustentados en razonamientos. Cuida la ortografía, observando las reglas gramaticales del lenguaje. Asimismo, incorpora tecnicismos propios de su disciplina. Cuida la homogeneidad de su redacción. Expresa de manera clara y concisa la respuesta. En preguntas abiertas utiliza sus propias palabras. En definiciones parafrasea la respuesta consultando reconocidos textos académicos. Presenta argumentos claros precisos. y Cuida la ortografía, observando las reglas gramaticales del lenguaje. Asimismo incorpora tecnicismos propios de su disciplina. Expresa de manera clara la respuesta. En preguntas abiertas utiliza sus propias palabras. En definiciones parafrasea la respuesta consultando textos en línea comprometidos con la calidad de la información. Presenta argumentos claros, aunque no puntualmente precisos. Cuida la ortografía, observando las reglas gramaticales del lenguaje. Expresa de manera clara la respuesta. En preguntas abiertas y definiciones reproduce una respuesta consultando textos en línea con dudosa seriedad académica. Presenta argumentos que carecen de claridad, objetividad y precisión Presenta un texto entendible, aunque con errores de ortografía y gramática. 2da reevaluación Página 14 de 14 Dr. Oscar Pacheco