CONTENIDO PROGRAMÁTICO

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1 CONTENIDO PROGRAMÁTICO Fecha Emisión: 2015/09/30 Revisión No. 2 AC-GA-F-8 Página 1 de 7 NOMBRE DEL CONTENIDO PROGRAMÁTICO FÍSICA CALOR Y ONDAS CÓDIGO Ingenierías: Mecatrónica, Industrial, Multimedia, PROGRAMA Civil y Telecomunicaciones. ÁREA Y/O COMPONENETE DE Ciencias Básicas. Sub área: Ciencias Naturales. FORMACIÓN SEMESTRE Tercero Cuarto PRERREQUISITOS Física Mecánica Teoría y Laboratorio Angel Chaparro C (Sede Calle 100) COORDINADOR Y/O JEFE DE ÁREA Juan Manuel Rodríguez (Sede Cajicá) DOCENTE (S) Adalbeto Mappe Alvaro Vega Ana Cristina Alvarado Angel Chaparro José Lemus Juan Manuel Rodríguez Luis Miguel Mendoza Rodrigo Bermúdez Manuel Vinchira Pilar Barrera Raúl Castiblanco Sandra Medina Carlos Hernández Edgar Rodríguez Jhon Vargas Mauricio Huertas CRÉDITOS ACADÉMICOS 4 Página 1 de 7

2 JUSTIFICACIÓN Una gran cantidad de asignaturas del área profesional en ingeniería, desarrollan aplicaciones de las leyes, principios y conceptos físicos de la Física de Calor y Ondas. Por esto se hace necesario que el estudiante en su formación básica trabaje en la construcción de estos conceptos, aplique principios y manipule las leyes de la física que rigen la mecánica de cuerpos rígidos, el comportamiento de los fluidos, las propiedades térmicas y ondulatorias de la materia. OBJETIVO GENERAL De la labor del docente: Orientar al estudiante durante su construcción de los conceptos físicos básicos de la Física de Calor y Ondas. Motivar al estudiante para que asimile la física como perspectiva de reflexión con base en el razonamiento inductivo que permite la creación de principios, leyes, teorías y modelos de explicación de fenómenos naturales y aplicaciones tecnológicas. Mostrar desde la base del razonamiento lógico deductivo, como a partir de las leyes de la física, puede diseñar e implementar procesos para la solución de problemas científico - tecnológicos de la Ingeniería. Proporcionar las herramientas tecnológicas necesarias para que desde la práctica experimental incremente el valor agregado a sus conocimientos. Del Estudiante: Conocer como a partir de la lógica inductiva se construye el conocimiento teórico en física y como a partir de las teorías y aplicando la lógica deductiva se solucionan situaciones problemáticas, resaltando la relación existente entre la teoría y el experimento. Identificar e interpretar las leyes de la Física de Calor y Ondas, que describen y explican el comportamiento de las partículas, sistemas de muchas partículas y sólidos, desarrollando habilidad y destreza en la aplicación de estas leyes como inicio a su formación científica - básica que le permita sistematizar el trabajo en la solución de problemas tecnológicos. Generar criterios, a través del conocimiento físico de la materia y energía, que le permitan valorar y utilizar de manera científica y tecnológica los recursos naturales para un desarrollo sostenible de la nación. COMPETENCIA GLOBAL Las competencias globales de aprendizaje se desarrollan mediante procesos de análisis al aplicar los conceptos y leyes en la solución de problemas teóricos y prácticos, que le permitirán al estudiante adquirir una estructura de pensamiento lógico y crítico, que se evidenciará en la madurez intelectual. Página 2 de 7

3 COMPETENCIAS ESPECÍFICAS 1. Cognitivas: - Comprende y utiliza los conceptos básicos para interpretar, analizar y establecer relaciones y/o diferencias. - Aplica los conceptos, leyes y principios en la resolución de problemas. - Interpreta y analiza datos; los representa en tablas, gráficas y concluye. Obtiene información sobre temas científicos, utilizando distintas fuentes, incluidas las tecnologías de la información y la comunicación, para seleccionarla y luego emplearla, valorando su contenido. 2. Matemática: - Utiliza las matemáticas para modelar, analizar y resolver problemas de dinámica rotacional, fluidos, termodinámica, oscilaciones y ondas. - Identifica las variables de un experimento, establece y representa la relación entre las variables matemáticamente. 3. Comunicación Lingüística: - Realiza informes y comunica sus resultados de forma escrita. - Comprende textos, con contenido científico y comunica sus interpretaciones de forma escrita y oral. Página 3 de 7

4 CONTENIDOS Semana Fecha Lunes- Sábado Julio (20 Julio Festivo) TIPO DE CLASE Capítulo según texto (SEARS, 12ª edición) Capitulo 9 ( ) TEMA O ACTIVIDAD ACADÉMICA a desarrollar en la clase presencial Inducción. Cinemática lineal. Relación entre cinemática lineal y angular. Aplicaciones Introducción ACTIVIDADES ACADÉMICAS INDEPENDIENTES (El estudiante desarrolla) Repaso movimiento circular uniforme y uniformemente variado Julio Agosto Agosto Agosto (15 Agosto Festivo) Agosto 7 29 Agosto - 03 Sept Sept Sept. Capitulo 9 ( ) Capitulo 10 (10.1) Capitulo 10 ( ) Capitulo 10 ( ) Capitulo 11 ( ) Capitulo 14 ( ) Capitulo 14 (14.3) Capitulo 14 ( ) Capitulo 17 ( ) Capitulo 17 ( Momento de inercia y cálculos de momentos de inercia. Energía cinética rotacional. Energía potencial y teoremas conservación de la energía Práctica: Movimiento circular Dinámica rotacional. Torque y aceleración angular. Rodadura: Traslación y rotación de un cuerpo rígido. Práctica: Momento de Inercia Cantidad de movimiento angular y conservación de momento angular. Estática.. Centros de masa y de gravedad. Práctica: Rodadura Estática de cuerpos rígidos. Condiciones de equilibrio. Aplicaciones PRIMER PARCIAL Práctica: Densidad de sólidos y líquidos Densidad y presión en un fluido. Hidrostática. Flotación y principio de Arquímedes. Aplicaciones. Práctica: DISEÑAR: APLICACIÓN Principio de Arquímedes Dinámica de fluidos: Ecuación de continuidad y de Bernoulli. Ejercicios y aplicaciones. Práctica: Viscosidad Temperatura. Termómetros, Escalas de temperaturas. Expansión térmica. Calor. Calor específico y Capacidad calorífica. Calorimetría y cambios de fase. Práctica: Dilatación lineal Ecuación de un gas ideal. Capacidades caloríficas de los gases. Primera ley de la termodinámica. Práctica: Calorimetría Calor específico Aplicación del cálculo integral para calcular momentos de inercia y centros de masa. Calculo de momentos de inercia.. Lectura: Combinación: rotación y traslación.. Lectura: Giróscopos y precesión. Lectura: Esfuerzo, deformación y módulos de elasticidad. Lectura: Flotación Lectura: Tensión superficial, Viscosidad y turbulencia Lectura: Cambios de fase del agua. Lectura: Mecanismos de transferencia de Calor. Capitulo 18 Primera ley de la termodinámica. Trabajo Lectura: Grados de libertad. Página 4 de 7

5 Sept Sept -1 Oct Octubre Octubre Octubre (17 Octubre Festivo) Octubre Oct 05 Nov ( ) termodinámico. Procesos termodinámicos. Práctica: Movimiento armónico simple (masa resorte) Capitulo 19 Segunda ley de la termodinámica. Máquinas (19.1 hasta 19.8) térmicas. Ciclo de Carnot. Práctica: Péndulo simple Capitulo 20 (20.1 hasta 20.6) Capitulo 13 ( ) Capitulo 13 ( ) Capitulo 15 (15.1 hasta 15.5) Capitulo 15 ( ) Maquinas térmicas y refrigeradores. Entropía SEGUNDO PARCIAL Práctica: Péndulo físico / Resonancia Movimiento periódico (Movimiento Armónico Simple MAS) Energía en un MAS. Práctica: Cubeta de Ondas (Fenomenología de ondas) Osciladores mecánicos: sistema masa resorte, péndulo simple y péndulo físico. Oscilaciones amortiguadas y forzadas mecánicas. Práctica: Velocidad del sonido Generalidades del movimiento ondulatorio. Onda armónica. Función de onda. Energía del movimiento ondulatorio. Práctica: Ondas estacionarias en una cuerda Propiedades de onda: reflexión, transmisión y superposición. Ondas estacionarias Lectura: Diagrama PV Lectura: Entropía en los procesos. Lectura: Resonancia y sus consecuencias Lectura: Osciladores amortiguados y forzados Reflexión y transmisión de ondas en cuerdas. Ondas estacionarias Sonido y el oído Nov 19 Nov Examen Final FECHA DE ACTUALIZACION: Junio 13 de 2016 Página 5 de 7

6 SISTEMA DE EVALUACIÓN Actividad a evaluar Trabajo asistido: Quices, talleres Docencia directa Parcial trabajo individual Laboratorios Corte 1 (30%) Corte 2 (30%) Corte 3 (40%) Cantidad Valor % Cantidad Valor % Cantidad Valor % Nota de Laboratorio: La calificación obtenida en cada corte en el Laboratorio de Física que el estudiante inscribió y cursa simultáneamente con la teoría, corresponde al 30% de cada corte en la asignatura teórica Física Calor y Ondas. El promedio de las notas de los quiches individuales es equivalente a la nota de un informe. La nota de laboratorio en cada corte corresponde al promedio de las notas de los informes. BIBLIOGRAFÍA 1. Textos: - BAIRD, (1991), Experimentación, México, Prentice Hall 3Hispanoamericana. - REYES, T. PEDRO J. Las Unidades de Medición Tienen su Cuento. UMNG ISBN: SEARS - ZEMANSKY - YOUNG FREEDMAN. Física Universitaria. Vol 1 y 2. Décimo segunda y décimo tercera Edición. Editorial Addison Wesley longman. México Referencia biblioteca UMNG: 530/S31f - SERWAY y JEWETT. Física Para ciencias e ingenierías Vol. 1 y 2. México. Editorial Thomson sexta edición. Referencia biblioteca UMNG: 530/S37. - TIPLER PAUL A.Physics for scientists and engineers fourth edition. Wit freeman and company / worth publishers. New York Referencia biblioteca UMNG: /L31c 2. Libros Electrónicos: Página 6 de 7

7 MATERIAL COMPLEMENTARIO DE APRENDIZAJE PARA ESTUDIANTES 1. Enlaces en la red: Curso virtual: Aulas virtuales de Física Calor y Ondas de la UMNG y Laboratorio de Calor y Ondas de la UMNG, Aula virtual UMNG, En estas se publicará los materiales para acompañar al curso donde algunos materiales serán en inglés. Página 7 de 7