FORMATO DE CONTENIDO DE CURSO

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1 VICERRECTORIA DE DOCENCIA FACULTAD DE: CIENCIAS BÁSICAS PROGRAMA DE; FISICA PLANEACIÓN DEL CONTENIDO DE CURSO PÁGINA: 1 de 8 1. IDENTIFICACIÓN DEL CURSO NOMBRE : INTRODUCCIÓN A LA FISICA EXPERIMENTAL CÓDIGO : SEMESTRE : PRIMERO NUMERO DE CRÉDITOS : 3 REQUISITOS : NINGUNO HORAS PRESENCIALES DE 3 h : ACOMPAÑAMIENTO DIRECTO ÁREA DE FORMACIÓN : FUNDAMENTACIÓN EN CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS TIPO DE CURSO : PRESENCIAL FECHA DE ACTUALIZACIÓN : 27 de febrero de DESCRIPCIÓN: En este curso se ofrece los elementos básicos que los estudiantes de primer semestre de la carrera de Física requerirán para el desarrollo de cursos de laboratorios posteriores. La asignatura ofrece inicialmente un tratamiento conceptual de las mediciones y del cálculo de incertidumbres. Posteriormente, se estudian los instrumentos de medición más utilizados en los experimentos de Física (lectura de escalas, uso y cuidados que se deben tener con el instrumento). Se estudiará de manera breve los conceptos del análisis estadístico y sus aplicaciones. Por último, se dará los elementos necesarios para el análisis de experimentos a través de gráficos mediante el uso de papeles gráficos especiales, uso de calculadoras y de programas de computación. Por cada tema se dará un entrenamiento para que el estudiante. Se apropie de las herramientas básicas para realizar un experimento de Física [Escribir texto]

2 3. JUSTIFICACIÓN PÁGINA: 2 de 8 El conocimiento de la naturaleza comienza conociendo las propiedades de un sistema físico, las cuales requieren ser cuantificadas. Para lograr esto, es necesario saber aplicar los procedimientos de medición durante la ejecución de un experimento. Teniendo en cuenta que en cada semestre de la carrera de Física se programan cursos de carácter experimental, se considera necesario dar a los estudiantes un buen conocimiento y manejo de un laboratorio de Física y un buen entrenamiento en las actividades experimentales que es lo que pretende este curso. 4. PROPÓSITO GENERAL DEL CURSO Dar una introducción de los conceptos de medición y de las técnicas apropiadas para medir magnitudes físicas. Enseñar el análisis de datos experimentales. 5. COMPETENCIA GENERAL DEL CURSO Usa adecuadamente los instrumentos de medición, aplicando los conceptos de medición y cálculo de incertidumbres para que pueda dar un buen análisis y reporte de los resultados experimentales. 6. PLANEACIÓN DE LAS UNIDADES DE FORMACIÓN Ver cuadro anexo. 7. BIBLIOGRAFÍA 7.1. BÁSICA E. Coral. Guía para Análisis de Experimentos. Notas para clase versión feb 2014, Universidad del Atlántico. D. C. BAIRD. Experimentación, una introducción a la teoría de mediciones y al diseño de experimentos. 2ª. Ed. Prentice-Hall Interamericana, S. A C. Gutiérrez A. Introducción a la metodología experimental. Editorial Limusa, México D. F., [Escribir texto]

3 PÁGINA: 3 de COMPLEMENTARIA 1. H. F. MEINERS. Experimentos de Física. Editorial Limusa, México V. Giamberardino. Teoría de los errores. Editorial Reverté Venezolana, S. A. 3. M. Alonso- J. E. Finn. Física, Vol. 1. Fondo Educativo Interamericano S. A J. Mackelvy, H, Grotch. Física para Ciencias e Ingenierías, Tomo 1. Primera edición. Harla, de México [Escribir texto]

4 PÁGINA: 4 de 8 VICERRECTORIA DE DOCENCIA UNIDAD 1. INTRODUCCIÓN A LAS ME DICIONES TIEMPO: 3 h COMPETENCIA CONTENIDOS DIDACTICAS INDICADORES DE LOGROS Conoce los reglamentos y procedimientos de trabajo para darle un buen uso al laboratorio. Conoce el Sistema Internacional de unidades (SI) para aplicarlo en la medición de magnitudes. Usa el análisis dimensional con el fin de verificar modelos matemáticos de fenómenos físicos Redacta informes de laboratorio en forma de artículos. 1.1 Enfoque del trabajo de laboratorio. 1.2 Magnitudes físicas. 1.3 Sistema Internacional de Unidades - SI 1.4 Análisis dimensional. 1.5 Conversión de unidades 1.6 Redacción de informes científicos. Clases magistrales Tareas Investigaciones sobre el Manual de pesas y medidas del SI Conocimiento de las magnitudes fundamentales en que se basa el SI. Aplicación de los factores de conversión entre sistemas de unidades. Aplicación del análisis dimensional Redacción de informes de experimentos físicos. Realización de un quiz Tareas Talleres en clase.

5 PÁGINA: 5 de 8 UNIDAD 2. MEDICIONES Y ERRORES TIEMPO: 9 h COMPETENCIA CONTENIDOS DIDACTICAS INDICADORES DE LOGROS Conoce y aplica adecuadamente el proceso de medición de magnitudes físicas. Escribe el resultado de una medida teniendo en cuenta el concepto de las cifras significativas. Encuentra las causas de los errores al hacer una Realiza cálculos de incertidumbres en mediciones directas e indirectas. Distingue los conceptos de precisión y exactitud en las mediciones. 2.1 Conceptos de metrología 2.2 Mediciones y tipo de mediciones 2.3 Evaluación de cifras significativas 2.4 Errores experimentales 2.5 Conceptos de incertidumbre, precisión y exactitud. 2.6 Experimento 1: Sobre mediciones y cálculo de incertidumbre. Clase magistral Resolución de problemas de cálculo de incertidumbres. Práctica experimental en la que se construyen diferentes escalas de medición de longitud para adquirir el concepto de cifras significativas e incertidumbre. Uso de los conceptos de metrología al referirse a las mediciones. Aplicación de las técnicas de mediciones. Empleo de las cifras significativas en cálculos y mediciones. Discernimiento de los tipos de errores. sobre el cálculo de incertidumbres Uso correcto de los conceptos de precisión y exactitud Elaboración de escalas de Presentación de un informe sobre el experimento propuesto. Quizes sobre los conceptos y aplicaciones de mediciones. propuestos en la guía de estudio.

6 PÁGINA: 6 de 8 UNIDAD 3. INTRUMENTOS DE MEDICIÓN TIEMPO: 6 h COMPETENCIA CONTENIDOS DIDACTICAS INDICADORES DE LOGROS Conoce la construcción de las escalas de medición de instrumentos de precisión para interpretar bien las mediciones. Usa adecuadamente el calibrador y el micrómetro al hacer mediciones de tal forma que de y reporte una buena lectura de la medida. Aplica los conceptos de mediciones y errores en experimentos sencillos para entrenarse en el proceso de 3.1 Terminología usada con los instrumentos de 3.2 Tipos de instrumentos de 3.3 Uso del calibrador. 3.4 Uso del micrómetro y el esferómetro. 3.5 Experimento 2: Mediciones y errores de parámetros de varios objetos 3.6 Experimento 2: Uso de diferentes instrumentos de Clase magistral Experimentos sobre mediciones Diseño de instrumentos de medición Discusión en clase Manejo de instrumentos de Conocerá el principio de construcción de la escala del nonio de un calibrador. Diseñará mediciones en experimentos sencillos. Aplicará los instrumentos de medición en mediciones directas Presentación de un informe de los resultados del experimento propuesto. Quices sobre el manejo de instrumentos de Construcción de un instrumento de medición y su calibración. propuestos en la guía de estudio.

7 PÁGINA: 7 de 8 UNIDAD 4. ANÁLISIS ESTADÍSTICO DE DATOS EXPERIMENTALES TIEMPO: 6 h COMPETENCIA CONTENIDOS DIDÁCTICAS INDICADORES DE LOGROS Aplica el análisis estadístico en las mediciones de magnitudes físicas. Calcula el valor promedio y la desviación estándar de un grupo de mediciones y expresarlo como un intervalo de Realiza histogramas para observar la distribución de las medidas alrededor del valor medio. Aplica el análisis estadístico a un grupo de medidas de un péndulo simple. 4.1 Valor promedio, desviación, desviación media, desviación estándar, incertidumbre estándar 4.2 Análisis del error para un número de medidas pequeño. 4.3 Histogramas. 4.4 Experimento 3: Análisis estadístico del periodo de un péndulo. Clase magistral Discusión de ejercicios en clase Aplicación de los conceptos estadísticos en un experimento. Realizar un muestreo sobre una variable. Obtener el mejor valor y la incertidumbre de una variable física mediante análisis estadístico Entender la importancia del análisis estadístico para minimizar las causas del error aleatorio. Explicar la dispersión de una medición mediante histogramas. Aplicar los conceptos estadísticos en el cálculo del periodo de un péndulo. Presentación de un informe de los resultados del experimento propuesto. Quices sobre el concepto de valores medios y desciaón estándar. propuestos en la guía de estudio.

8 PÁGINA: 8 de 8 UNIDAD 5. ANÁLISIS DE EXPERIMENTOS CON GRÁFICAS TIEMPO: 6 h COMPETENCIA CONTENIDOS DIDACTICAS INDICADORES DE LOGROS Conoce la importancia de las gráficas en el plano cartesiano para el análisis de datos experimentales. Utiliza procedimientos de linealización para buscar la ecuación que se ajuste al comportamiento funcional de una serie de datos experimentales. Conoce y aplicar las funciones de análisis de datos experimentales que traen las calculadoras científicas de uso común. Aplica los programas de computación existentes como ayuda para analizar datos experimentales Construcción de Gráfico Linealización y ajuste de curvas por mínimos cuadrados Análisis de gráficos no lineales Uso de papeles logarítmicos y semilogarítmicos Uso de calculadoras en la evaluación de datos Uso de programas de computación para análisis de datos 1.7. Experimento 4: Análisis del movimiento de caída libre. Construcción de círculos concéntrico para hacer mediciones Evaluación de gráficos en diferentes papeles escalados Elaboración de un experimento para aplicar los conceptos del análisis gráfico de datos. Realización proyectos de experimentos Aplicación adecuada de los gráficos Evaluación de datos experimentales mediante calculadoras y programas de computación. Prácticas de laboratorio Quiz. propuestos en la guía de estudio.