UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS

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1 UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD DE INGENIERIA SYLLABUS PROYECTO CURRICULAR: NOMBRE DEL DOCENTE: ESPACIO ACADÉMICO (Asignatura): FÍSICA III: ONDAS Y FÍSICA MODERNA Obligatorio ( ) : Básico ( ) Complementario ( ) Electivo ( ) : Intrínsecas ( ) Etrínsecas ( ) NUMERO DE ESTUDIANTES: Depende del semestre CÓDIGO: 20 GRUPO: depende del horario NÚMERO DE CREDITOS: 3 TIPO DE CURSO: TEÓRICO PRACTICO TEO-PRAC: () Alternativas metodológicas: Clase Magistral ( ), Seminario ( ), Seminario Taller ( ), Taller ( ), Prácticas ( ), Proyectos tutoriados ( ), Otro: Depende del grupo HORARIO: Depende DIA HORAS SALON I. JUSTIFICACIÓN DEL ESPACIO ACADÉMICO Las asignaturas que pertenecen al área, cumplen con la misión de formar profesionales con vocación investigativa basados en su preparación científica y en el desarrollo del pensamiento abstracto. La formación integral del Ingeniero requiere el entendimiento general de los conceptos básicos que involucran las leyes de las ciencias de la naturaleza (Física y Química). El aprendizaje significativo de dichos principios le permitirá, al profesional en Ingeniería, adelantar y optimizar diseños y desarrollos en su disciplina de aplicación.

2 Conocimientos previos: Para un buen desarrollo de la asignatura Ondas y Física Moderna, los estudiantes deben tener buen fundamento en conceptos propios de cálculo diferencial e integral y algebra lineal; además de fundamentos físicos de Mecánica Newtoniana, Electromagnetismo y Termodinámica. II. PROGRAMACION DEL CONTENIDO OBJETIVO GENERAL Contribuir a la formación profesional, para que el ingeniero en formación desarrolle su capacidad de análisis, síntesis y comunicación, para utilizar las tecnologías encaminadas a la investigación, propia de su disciplina, dirigido al mejoramiento de la calidad de vida de la comunidad de Bogotá y del País. OBJETIVOS ESPECÍFICOS Conocer los aspectos conceptuales que permiten la formulación de teorías en ciencias de la naturaleza (física y química). Identificación de variables que ayudan a la comprensión y eplicación del comportamiento de la naturaleza. Desarrollar modelos matemáticos mediante el análisis de las interacciones de variables físicas y químicas. Conocer histórico-epistemológicamente las leyes y teorías físicas y químicas que se han desarrollado para eplicar y describir el comportamiento de los denominados fenómenos de la naturaleza. COMPETENCIAS DE FORMACIÓN: Las competencias a desarrollar desde las asignaturas de física se presentan como resumen en la siguente tabla: NOMBRE DE LA COMPETENCIA CAPACIDAD DE ANÁLISIS LÓGICO CONCRETO) (PENSAMIENTO CAPACIDAD DE ANÁLISIS ABSTRACTO(PENSAMIENTO FORMAL) DESCRIPCIÓN DE LA COMPETENCIA Habilidad para realizar operaciones sencillas sobre datos de la realidad. Ingenio para formular proposiciones, deducir conclusiones al interpretar y constatar hipótesis. CAPACIDAD COMUNICATIVA Aptitud para el manejo CAPACIDAD DE ANÁLISIS equilibrado entre el lenguaje científico y el lenguaje cotidiano. Habilidad para desglosar UNIDADES DE COMPETENCIA Identificar propiedades tangibles de la naturaleza. Registro de datos eperimentales. Relacionar información mediante operaciones sencillas Establecer relaciones entre variables eperimentales. Plantear hipótesis y proponer metodologías de investigación. Resolver sistemas complejos de ecuaciones. Conocer y utilizar los términos científicos que identifican un concepto.

3 CAPACIDAD DE SÍNTESIS un sistema de estudio y proyectar soluciones eficaces Facilidad para resumir o reducir la información, utilizando los conceptos que ayuden a precisar la difusión de lo epresado. Presentar información resumida, que permita mostrar el análisis de datos que lo lleve a la toma de decisiones. PROGRAMA SINTÉTICO: 1. Movimiento Oscilatorio. 2. Movimiento Ondulatorio. 3. Ondas Electromagnéticas. 4. Física Moderna: Principios de Mecánica Cuántica. 5. Física Moderna: Principios de Mecánica Relativista. III. ESTRATEGIAS Asistencia a clases epositivas y de discusión Se debe procurar incentivar el trabajo de grupo más que el trabajo individual. (se recomienda trabajar en grupos de dos o tres estudiantes) sobre todo en los temas de Física Moderna. Realización de talleres, trabajos y tareas etra clase.

4 Metodología Pedagógica y Didáctica: Horas Horas profesor/semana Horas Estudiante/semana Total Horas Estudiante/semestre Créditos Tipo de Curso TD TC TA (TD + TC) (TD + TC +TA) X 16 semanas Trabajo Presencial Directo (TD): Trabajo de aula con plenaria de todos los estudiantes. Trabajo Mediado_Cooperativo (TC): Trabajo de tutoría del docente a pequeños grupos o de forma individual a los estudiantes. Trabajo Autónomo (TA): Trabajo del estudiante sin presencia del docente, que se puede realizar en distintas instancias: en grupos de trabajo o en forma individual, en casa o en biblioteca, laboratorio, etc.) TEMA No. Nombre de la Unidad Temática Actividades del proceso de enseñanza aprendizaje Estrategia didácticas HORAS TD TC TA Movimiento armónico Eposición magistral por parte del simple (M.A.S), Energía 1 del M.A.S. Péndulos y sistema masa -resorte Practica de laboratorio. Oscilaciones Eposición magistral por parte del 2 amortiguadas, forzadas y eléctricas.. Práctica de laboratorio. Movimiento Eposición magistral por parte del Ondulatorio: propagación de 3 perturbaciones, ondas. en cuerdas, refleión y Práctica de laboratorio. transmisión, ecuación de onda. Ondas Sonoras: Ondas Eposición magistral por parte del sonoras periódicas, 4 Intensidad, efecto Doppler. Superposición de Eposición magistral por parte del Ondas Estacionarias: 5 sobreposicion interferencia, e ondas estacionarias, resonancia.

5 Ondas Eposición magistral por parte del Electromagnéticas: 6 Ecuaciones de Mawell en el vacío, ondas electromagnéticas planas. El espectro Eposición magistral por parte del 7 electromagnético, Vector de Pointyng y presión de radiación. Radiación del Cuerpo Eposición magistral por parte del 8 Negro. Efecto fotoeléctrico, Eposición magistral por parte del 9 rayos X, efecto compton y producción de pares. Eposición magistral por parte del Ondas de De Broglie, 10 Difracción electrones, de Funciones de Onda. Eposición magistral por parte del Modelos atómicos: 11 Modelo de Bohr del átomo de hidrógeno y espectroscopía. Principios de Mecánica Eposición magistral por parte del Cuántica: Ecuación de 12 Schrodinger, Densidad de corriente de probabilidad. Eposición magistral por parte del Pozos y barreras de 13 potencial, efecto túnel, oscilador armónico. cuántico.

6 Aplicaciones: Átomo de Eposición magistral por parte del hidrogeno, enlaces moleculares, electrones 14 libres en metales, microscopio de efecto. túnel, desintegración alfa. Principios de relatividad Eposición magistral por parte del 15 especial: Relativista. Cinemática. Dinámica y Energía Eposición magistral por parte del 16 relativista. Eamen final. 17 IV. RECURSOS (Con Qué?) Medios y Ayudas: BIBLIOGRAFÍA TEXTOS Guías AUTOR (ES) TITULO Editorial Edición y/o año Tipo* R.A. Serway y J.W Jewett. Física tomo I, II Mc GrawHill Septima TG P.A. Tipler Física tomo I, II Reverté S.A. Quinta TC A. Finn Física Addison- Cuarta TC Wesley M. García Introducción a la Física Moderna. Universidad Segunda TC Nacional de Colombia A.P French Vibraciones y Ondas Reverté TC McKelvy Grotler Física para ciencia e ingeniería Harla Primera TC Alan H. Cromer Física para las Ciencias y la Industria Reverté S.A. TA TG: Teto Guía

7 TC: Teto Consulta TR: Teto Referencia TA: Teto Adicional TEXTOS COMPLEMENTARIOS REVISTAS DIRECCIONES DE INTERNET

8 Espacios, Tiempos, Agrupamientos: V. ORGANIZACIÓN / TIEMPOS (De Qué Forma?) TEMA No 1 TEMA A DESARROLLAR Movimiento armónico simple (M.A.S), Energía del M.A.S. Péndulos y sistema masa -resorte SEMANAS ACADEMICAS Oscilaciones amortiguadas, forzadas y eléctricas. 3 4 Movimiento Ondulatorio: propagación de perturbaciones, ondas en cuerdas, refleión y transmisión, ecuación de onda. Ondas Sonoras: Ondas sonoras periódicas, Intensidad, efecto Doppler. Superposición de Ondas Estacionarias: 5 sobreposicion e interferencia, ondas estacionarias, Ondas Electromagnéticas: Ecuaciones 6 de Mawell en el vacío, ondas electromagnéticas planas. 7 El espectro electromagnético, Vector de Pointyng y presión de radiación. 8 Radiación del Cuerpo Negro. 9 Efecto fotoeléctrico, rayos X, efecto compton y producción de pares. 10 Ondas de De Broglie, Difracción de electrones, Funciones de Onda. 11 Modelos atómicos: Modelo de Bohr del átomo de hidrógeno y espectroscopía. Principios de Mecánica Cuántica: 12 Ecuación de Schrodinger, Densidad de corriente de probabilidad. 13 Pozos y barreras de potencial, efecto túnel, oscilador armónico cuántico. Aplicaciones: Átomo de hidrogeno, 14 enlaces moleculares, electrones libres en metales, microscopio de efecto túnel, desintegración alfa. 15 Principios de relatividad especial: Cinemática Relativista.

9 16 Dinámica y Energía relativista. VI. EVALUACIÓN (Qué, Cuándo, Cómo?) TIPO DE EVALUACIÓN FECHA PORCENTAJE PRIMERA NOTA Primer corte Semana 8 del semestre académico 25% SEGUNDA NOTA Segundo corte Semana 16 del semestre académico 45% EXAM. FINAL Semana 17 del semestre académico 30% ASPECTOS A EVALUAR DEL CURSO. 1. Evaluación de los aprendizajes de los estudiantes en sus dimensiones: individual/grupo, teórica/práctica, oral/escrita. 2. Autoevaluación y Coevaluación del curso: de forma oral entre estudiantes y docente. PROGRAMACION EXPOSICIONES SUGERIDAS. No. Nombre de la Unidad Temática Epositores 1 Aplicaciones de los Osciladores Armónicos Estudiantes 2 Estructuras amortiguadas Estudiantes

10 3 Repaso histórico de Mawell y la unificación de la electricidad y el Estudiantes magnetismo, 4 Espectro electromagnético: aplicación a la vida cotidiana Estudiantes 5 Vida y obra de Ma Planck Estudiantes 6 El Nacimiento de La Física Moderna Estudiantes 7 Epistemología de la Dualidad onda - partícula Estudiantes 8 Albert Einstein y la teoría de La Relatividad. Estudiantes 9 Relación entre la Mecánica Newtoniana, Cuántica y Relativista Profesor DATOS DEL DOCENTE NOMBRE : PREGRADO : POSTGRADO : ASESORIAS: FIRMA DE ESTUDIANTES NOMBRE FIRMA CÓDIGO FECHA FIRMA DEL DOCENTE

11 FECHA DE ENTREGA: