Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Universidad Autónoma Gabriel René Moreno CARRERA DE INGENIERIA INDUSTRIAL

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1 DATOS GENERALES PROGRAMA ANALITICO DE LA ASIGNATURA FÍSICA II (FIS-102) ASIGNATURA:... Física II SIGLA Y CODIGO:... FIS-102 CURSO:... Segundo Semestre PREREQUISITOS:... FIS-100, MAT-101 HORAS SEMANAS:... 4 Teóricas y 4 Prácticas CREDITOS:... 6 CR PROFESOR:... Ing. José Sánchez FECHAS:... Semestre I/2003 Ultima revisión: Jornadas Académicas, noviembre del OBJETIVOS Interpretar principios y leyes físicas Aplicar conceptos físicos en la resolución de problemas específicos Comprobar experimentalmente las leyes físicas CONTENIDO GENERAL Oscilaciones y gravitación.- Mecanica de fluidos.- Temperatura, dilatación y calor.- Teoria cinetica y termodinamica.- Electromagnetismo. UNIDAD I: OSCILACIONES Y GRAVITACION OBJETIVOS ESPECIFICOS Analizar el comportamiento de los cuerpos que oscilan Determinar los efectos de la gravedad en cuerpos de diferentes formas. Realizar experiencias de laboratorio sobre el péndulo y los efectos gravitatorios 1. OSCILACIONES 1.1 Cinemática del movimiento armónico simple (M.A.S.) 1.2 Fuerza y energía del M.A.S. 1.3 Dinámica del M.A.S. 1.4 Aplicaciones del M.A.S Péndulo simple Péndulo físico Péndulo de torsión Super posición de dos M.A.S De igual frecuencia y dirección Direcciones perpendiculares y de igual frecuencia.

2 1.6. Osciladores Acoplados 1.7. Osciladores Anarmónicas 1.8. Oscilaciones Amortiguadas 1.9. Oscilaciones Forzadas 2. GRAVITACIÓN 2.1. Ley de la Gravitación Universal 2.2. Masa inercial y gravitacional 2.3. Energía potencial y gravitacional 2.4. Movimiento general bajo la interacción gravitacional 2.5. Campo gravitacional De un plano infinito De una esfera hueca De una esfera compacta 2.6. La gravitación y las fuerzas intermoleculares 3. EXPERIENCIAS DE LABORATORIO 3.1. Péndulo de muelle helicoidal 3.2. Péndulo de hilo 3.3. Péndulos acoplados 3.4. Vibraciones de rotación y momentos de Inercia 3.5. Balanza de Gravitación 3.6. Anillos para la demostración del aplastamiento de la tierra El péndulo simple. UNIDAD II.- MECANICA DE FLUIDOS OBJETIVO ESPECIFICO: Analizar el comportamiento de los fluidos en reposo. Analizar el comportamiento de los fluidos en movimiento. Realizar experiencias de laboratorio sobre La presión en todas direcciones, vasos comunicantes, paradoja hidrostática, fuerzas capilares y otros. : 1. HIDROSTÁTICA 1.1. Presión de un fluido 1.2. Manómetro 1.3. Principio de Arquímedes Estabilidad de un barco 1.4. Paradoja hidrostática 1.5. Física de las superficies 1.6. Equilibrio hidrostático 1.7. Tensión superficial Angulo de contacto Energía 2. HIDRODINÁMICA 2.1. Régimen estacionario 2.2. Ecuación de continuidad

3 2.3. Viscosidad 2.4. Teorema de Bernoulli 2.5. Ley de Stockes 2.6. Movimiento de fluidos viscosos 3. EXPERIENCIAS DE LABORATORIO 3.1. Igualdad de presiones sobre el fondo, presión ascendente y presión lateral Efecto de la presión hacia arriba 3.3. Principio de Pascal 3.4. Vasos comunicantes 3.5. Paradoja Hidrostática 3.6. La presión del fondo en función de la columna del liquido Fuerzas capilares de liquido humectantes y no humectantes Empuje ascendente 3.9. Principio de Arquímedes Determinación de la densidad de un cuerpo sólido Distribución de la velocidad de la corriente alrededor de un cuerpo sumergido en corriente de agua Medición técnica de la velocidad del aire, presión estática, dinámica y total Determinación de la velocidad, flujo y caudal; mediante el tubo de venturi Distribución de presiones en el interior de un tubo de sección variable Velocidad, caudal y tiempo de descarga de un tanque Medición de la viscosidad según Stokes Paradoja aerodinámica Distribución de presiones y velocidad de viento en un perfil de ola Resistencia de avance y empuje ascendente en perfiles de ola UNIDAD III.- TEMPERATURA DILATACION Y CALOR OBJETIVO ESPECIFICOS.-. Analizar los efectos de la temperatura en los cuerpos Analizar diferentes formas de transferencia de calor Realizar experiencias de laboratorio calor y temperatura, dilatación de cuerpos, determinación de calores específicos y otros. 1. TEMPERATURA 1.1. Temperatura y calor 1.2. Escalas termométricas 1.3. Dilatación Lineal Superficial Cúbica 1.4. Cantidad de calor 1.5. Equivalente mecánico del calor 1.6. Calor específico

4 1.7. Calor de combustión 1.8. Energía interna 1.9. Calorimetría 2. CALOR 2.1. Transmisión del calor Conducción Convección Radiación 2.2. Ley de Stoffan 2.3. El emisor ideal 3. EXPERIENCIAS DE LABORATORIO 3.1. Calor y temperatura. (Diferencia entre calor y temperatura) 3.2. Corriente térmica en agua 3.3. Dilatación lineal 3.4. Calorímetro de mezcla 3.5. Calor específico de líquidos 3.6. Calor específico de sólidos 3.7. Equivalencia eléctrica del calor. UNIDAD IV.- TEORIA CINETICA Y TERMODINAMICA OBJETIVO ESPECIFICO.- Analizar las propiedades cinéticas de los gases Analizar las propiedades termodinámicas de los gases. 1. TEORIA CINÉTICA 1.1. Cambios de estado 1.2. Trabajo realizado en un cambio de volumen 1.3. Medidas de calores de fusión y vaporización 1.4. Propiedades de los gases 1.5. Ley de Boyle 1.6. Ley de Gay Lussacc 1.7. Ecuación de estado de un gas ideal 1.8. Energía interna de un gas 1.9. Calores específicos de un gas Energía interna y calor 2. TERMODINÁMICA 2.1. Definición 2.2. Sistemas de partículas Calor Trabajo Primera ley de termodinámica Gráficas de procesos 2.3. Segunda ley de termodinámica 2.4. Ecuación de estado para los gases reales 2.5. Capacidad calorífica de gas

5 2.6. Principio de equipartición de la energía UNIDAD V.- ELECTROMAGNETISMO TIEMPO: 36 horas OBJETIVO ESPECIFICO.- Analizar el comportamiento de los campos eléctricos. Analizar los diferentes tipos de circuitos y las leyes que los rigen Analizar el potencial eléctrico Realizar experiencias de Laboratorio sobre: campo eléctrico, manejo de instrumentos de medición, construcción de circuitos con todos sus elementos. 1. CAMPO ELECTRICO 1.1. Estructura atómica 1.2. Carga eléctrica 1.3. Ley de Coulomb 1.4. Campo eléctrico 1.5. Intensidad de campo eléctrico 1.6. Líneas de fuerza 1.7. Ley de Gauss 1.8. Campo debido a distribuciones continuas de carga Lineal Cúbica 1.9. Campo y carga de un conductor 2. POTENCIAL ELÉCTRICO 2.1. Definición 2.2. Diferencia de potencial 2.3. Potencial y distribución de cargas 2.4. Gradiente de potencial 2.5. Potencial de un conductor 2.6. Superficies equipotenciales 2.7. Cálculo del campo eléctrico a partir del potencial 3. CIRCUITOS ELÉCTRICOS 3.1. Intensidad de corriente 3.2. Elementos de un circuito 3.3. Resistividad y resistencia 3.4. Ley de Ohm 3.5. Ley de Joule 3.6. Fuerza electromotriz fem Diferencia de potencial entre dos puntos de un circuito 3.8. Conexión de resistencia en serie y paralelo 3.9. Redes eléctricas Reglas de Kirchoff Capacidad y condensadores 4. EXPERIENCIAS DE LABORATORIO

6 4.1. Electrización por contacto 4.2. Electrización por reducción 4.3. Determinación del tipo de Electrización 4.4. Electrización de un conductor esférico por influencias 4.5. Relación entre la carga conductora y la carga inducida por influencia Distribución de cargas sobre la superficie de un conductor 4.7. Poder de las puntas (viento eléctrico) Molinete eléctrico 4.8. Depurador de aire 4.9. Granizo eléctrico Campanilla eléctrica 5. INSTRUMENTOS DE MEDIDA (LABORATORIO) 5.1. El voltímetro 5.2. El Amperímetro 5.3. El Vatímetro 5.4. El Ohmetro 5.5. El Galvanómetro 6. UTILIZACIÓN DE INSTRUMENTOS ELECTRONICOS (LABORATORIO) 6.1. Circuitos en serie 6.2. Circuitos en paralelo 6.3. Circuitos en serie y paralelo (redes) 6.4. Cálculo del alcance (Circuitos en serie, Circuitos en paralelo y redes) 6.5. Errores de medición 7. CAMPO ELECTRICO (LABORATORIO) 7.1. Electrómetro Acción del campo eléctrico creado mediante electrodos planos Fuerza eléctrica por la acción de un campo eléctrico Separación de las cargas inducidas (por separación del conductor) Potencial de un conductor Distribución de la carga eléctrica de un cuerpo conductor Potencial por transporte de carga Potencial inducido Desviación electrostática de los rayos catódicos Métodos de la caída de voltaje (medidas de resistencia) Medidas de resistencia (uso del OHMETRO ) Interrelación en el circuito en paralelo Interrelación en el circuito en serie Carga y descarga de un capacitor Puente de WHEASTSTONE. METODOLOGIA Y MEDIOS Clases en el aula: Exposiciones del profesor con apoyo del pizarrón Exposiciones del profesor con apoyo del proyector de acetatos Exposiciones del profesor con apoyo del proyector multimedia Preguntas y respuestas del profesor a los estudiantes y viceversa. Trabajos en grupos. Exposiciones de los estudiantes. Proyecciones de videos. Estudio de casos.

7 Prácticas de Laboratorio: Explicación de los objetivos y uso de la guía de laboratorio. Manipulación de los instrumentos y equipos de laboratorio en grupos. Registro de datos Preguntas y respuestas de la práctica. Elaboración y presentación de informes. EVALUACION: Normas de evaluación Para tener derecho a examen final se requiere asistencia mínima del 65% a las clases teóricas y al 100% de las prácticas. 2 evaluaciones parciales... 40% 1 Examen final... 35% Trabajos Prácticos, informes de laboratorio y otros... 25% Formas e instrumentos de evaluación Se realiza al inicio del semestre una evaluación diagnostica con el fin de medir el grado de homogeneidad de los conocimientos del grupo. Se hará un seguimiento continuo a los alumnos, tomando nota de su desenvolvimiento y participación para la evaluación parcial. La evaluación parcial consiste en una prueba teórica-practica escrita o un examen oral, dependiendo de la cantidad de alumnos de un determinado grupo. Es importante destacar que en cada prueba se verifica el cumplimiento de los objetivos. La evaluación final consiste en la verificación del logro de los objetivos mediante una prueba teórica-practica escrita o un examen oral, dependiendo de la cantidad de alumnos de un determinado grupo. BIBLIOGRAFIA 1. FINN, Alonso : Física México, fondo Educativo Interamericano S.A. 2. HALLIDAY, RESNICK : Física para estudiantes de Ciencias e Ingeniería. México, CECSA. 3. SEARS Y ZEMANSKY : Física General. Madrid, Aguilar. 4. BLATT: Física, Prentice may, Mexico. 5. BUJOVTSEN: Problemas seleccionados de la fisica elemental, MIR, Moscu.