01/03/2009 ARQUITECTURA PROGRAMA DE ASIGNATURA 1/2009 AO 105 NOMBRE DEL CURSO, ESPECIALMENTE EN AVANZADOS (caracteres Agency FB 12) AREA FISICA DE LA ARQUITECTURA) CARACTER OBLIGATORIO PROFESOR AMANDA FUENTES ROJAS REGIMEN ANUAL AYUDANTE HORAS D.D. 3 MONITOR(ES) CREDITOS 10 REQUISITOS NIVEL REF 1 AÑO JUSTIFICACION Este curso tiene por finalidad entregar los cimientos básicos de la Física: para entender la naturaleza, comprender los adelantos cientificos tecnológicos y su aplicación en el ambito de la arquitectura. REQUISITOS Dominio básico de Geometría, Trigonometría y Algebra y en lo posible Calculo. RESULTADOS DE APRENDIZAJE EN TERMINOS DE COMPETENCIAS GENERICAS Y ESPECIFICAS Al finalizar esta asignatura, cada alumno será competente en: Determinar y calcular las fuerzas necesarias para que un cuerpo rígido este en equilibrio. Determinar y calcular las fuerzas que hacen que un cuerpo describa un determinado movimiento. Determinar y calcular la Presión y la velocidad que tiene un fluido cuando circula por una tubería. Determinar y calcular la Dilatacíón que ocurre en los diferentes materiales. Determinar los cambios de estado que ocurren en diferentes materiales. Calcular la transmitancia termica por conducción,convección y radiación en un panel. Determinar y describir el comportamiento de la luz cuando ésta incide sobre diferentes materiales. Realizar un análisis critico de los resultados obtenidos, sus implicancias y generalizaciones. Página 1 de 5
CONTENIDOS Introducción a la Física MECÁNICA 1. ESTATICA 1.1. Vectores: - Definición de un vector - Adición de vectores - Componentes de un vector - Cosenos directores - Producto escalar - Producto vectorial - Producto Mixto 1.2. Fuerzas - Composición de fuerzas concurrentes - Torque o momento de una fuerza respecto a un punto - Línea de acción de una fuerza - Torque o momento de una fuerza respecto a un eje - Momento de varias fuerzas concurrentes - Composición de fuerzas aplicables a un cuerpo rígido - Composición de fuerzas coplanares - Composición de fuerzas paralelas - Centro de masa - Centroides 1.3. Equilibrio - Equilibrio de una partícula - Equilibrio de un sólido rígido 2. CINEMATICA 2.1. Movimiento en una dimensión - Desplazamiento - Velocidad media e instantánea - Movimiento con aceleración constante - Caída libre - Lanzamiento vertical. 2.2. Movimiento en dos dimensiones - Desplazamiento, velocidad y aceleración - Lanzamiento de proyectiles - Movimiento circular uniforme 3. DINÁMICA 3.1. Las leyes del movimiento: - Concepto de fuerza, Página 2 de 5
- Primera ley de Newton, - Masa inercial, - Momentum lineal, - Principio de conservación del momentum, - Segunda Ley de Newton, - Peso y fuerza de gravedad, - Tercera Ley de Newton - Algunas aplicaciones de las leyes de Newton, - Fuerza de Roce 4. TRABAJO Y ENERGÍA - Trabajo realizado por una fuerza constante - Trabajo realizado por una fuerza variable - Trabajo y energía cinética - Energía potencial y conservación de la energía - Equivalencia masa-energía 5. MOVIMIENTO ARMÓNICO SIMPLE MECÁNICA DE FLUIDOS 1. ESTADOS DE LA MATERIA 2. FLUIDOS EN REPOSO - Densidad específica-relativa, - Presión de un fluido, - Variación de la presión con la profundidad, - Presión atmosférica y manométrica, - Medición de la presión, - Principio de Pascal, - Principio de Arquímides. 2. FLUIDOS EN MOVIMIENTO - Características de los fluidos; flujo estacionario y flujo turbulento. - Líneas de corriente y la ecuación de continuidad, - Ecuación de Bernoulli y sus aplicaciones. (Torricelli, Venturi, Pitot). TERMODINÁMICA 1. TEMPERATURA Y DILATACIÓN TÉRMICA 1.1. Temperatura y la ley cero de termodinámica - Concepto de temperatura - Contacto térmico - Equilibrio térmico - Ley cero de la termodinámica 1.2. Termómetros y escalas de temperatura - Termómetro de gas a volumen constante y la escala Kelvin - Escalas de temperatura Celsius y Fahrenhelt 1.3. Dilatación térmica de sólidos y líquidos - Coeficiente promedio de dilatación lineal - Coeficiente promedio de expansión volumétrica 2. CALOR 2.1. Calor y energía térmica. - Diferencia entre temperatura, calor y energía interna, Página 3 de 5
- Unidades de calor, - Equivalente mecánico del calor. 2.2. Capacidad calórica y calor específico 2.3. Calor latente 2.4. Transferencia de calor - Conducción del calor, ley de conducción; conductividad térmica en líquidos, sólidos, no metales y metales. - Convección: cantidad de calor transferida por convección y unidad de tiempo; coeficiente de convección, convección natural y forzada - Radiación: ley de Stefan Boltzmann ONDAS MECANICAS 1. Movimiento ondulatorio 1.1. Características del movimiento ondulatorio - Amplitud - Longitud de onda - Frecuencia - Velocidad de fase 1.2. Tipos de ondas - Onda transversal - Onda Longitudinal 1.3. Descripción matemática de una onda - Ondas viajeras unidimensionales - Ondas armónicas 1.4. Energía transmitida mediante ondas 2. Ondas sonoras 2.1.Características del sonido 2.2. Velocidad del sonido 2.3. Intensidad del sonido 2.4. Interferencia de ondas sonoras - Interferencia constructiva - Interferencia destructiva 2.5 Resonancia: Acústica LUZ Y OPTICA 1. La naturaleza de la luz y las leyes de la óptica geométrica 1.1. La naturaleza de la luz 1.2. La velocidad de la luz 1.3. Reflexión de la luz 1.4. Refracción de la luz: Ley de Snell 1.5. Dispersión 1.6. Formación de Imágenes 1.6.1. Superficies Refractoras esféricas 1.6.2. Espejos 1.6.3. Lentes Página 4 de 5
ESTRATEGIAS DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE (METODOLOGÍA) Clases Lectivas Descripción del temario y su inserción en la Arquitectura. Desarrollo matemático de las relaciones mas importantes de los temas expuestos y su aplicación en problemas ligados a ciertos ambitos de la Arquitectura. Análisis de experimentos reales mostrados en videos Atención personalizada en horario de consultas Ayudantía optativa fuera de las horas asignadas al curso Apoyo de guías de ejercicios SISTEMA DE EVALUACION 6 PRUEBAS DE DESARROLLO DE IGUAL PONDERACION DOCUMENTACION Bibliografía 1. Beer, F. P. "Estática",Ed. Mc Graw Hill. 2. Bela; Sandor "Estática", Ed. Pearson Educación. 3. Bueche "Fundamentos de Física" Tomo I y II, Ed. Mc Graw Hill. 4. Alonso Finn "Física" Ed. Pearson Educación. 5. Gettys - Keller - Skovey "Física clásica y moderna" Ed. Mc Graw Hill. 6. Halliday &Resnick "Física" Tomo I y II, Compañía Ed. Continental. 7. Meriam, J. "estática" Ed. Reverté. 8. Sears - Zemansky - Young "Física Universitaria" Ed. Pearson Educación. 9. Serway,R. "Física" Tomo I y II, Ed. Mc Graw Hill. 10. Tipler, P. Física Ed. Reverté.Contenidos en páginas web Página 5 de 5