fundamentaciÓn de la asignaturaflfa)_fisica_aplicada.pdfhoja: 4 de 11 . no. unidad ii nombre:...

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

SECRETARIA ACADEMICA DIRECCION DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERIA Y CIENCIAS FISICO MATEMATICAS

ESCUELA: UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE INGENIERÍA Y CIENCIAS SOCIALES Y ADMINISTRATIVAS CARRERA: INGENIERÍA EN INFORMÁTICA ESPECIALIDAD: COORDINACIÓN: ACADEMIAS DE FÍSICA DEPARTAMENTO: CIENCIAS BÁSICAS

ASIGNATURA: FÍSICA APLICADA CLAVE: FLFA SEMESTRE: SEGUNDO CRÉDITOS: 4 VIGENTE: ENERO DE 1999 TIPO DE ASIGNATURA: TEÓRICO/PRÁCTICO MODALIDAD: Escolarizada X Abierta .

FUNDAMENTACIÓN DE LA ASIGNATURA

Afortunadamente la Física con sus fundamentos es el eslabón central en las diferentes Ingenierías que aparecen en el entorno del conocimiento, por lo que sustancialmente es beneficiosa esta asignatura en el estudiante de la Ingeniería en Informática.

OBJETIVO DE LA ASIGNATURA

Al finalizar el curso el alumno identificará y aplicará la metodología fundamental y las técnicas de adquisición y análisis de datos experimentales a un conjunto de fenómenos representativos de la mecánica clásica y del electromagnetismo. TIEMPOS TOTALES ASIGNADOS: H/SEMESTRE: 36:00 H/SEMANA: 2:00 H/TEORIA/SEMESTRE: 18:00 H/PRACTICA/SEMESTRE: 18:00

PROGRAMA ELABORADO O ACTUALIZADO POR:ACAD.DE FÍSICA REVISADO: JEFATURA DE LA CARRERA DE INGENIERÍA EN INFORMÁTICA APROBADO POR: ING. FRANCISCO BOJORQUEZ HERNANDEZ PRESIDENTE H.C.T.C.E

AUTORIZADO POR: COMISION DE PLANES Y PROGRAMAS DE ESTUDIO DEL CONSEJO GENERAL CONSULTIVO DEL INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL



ASIGNATURA: FISICA APLICADA CLAVE: FLFA. HOJA: 2 DE 11.

FUNDAMENTACION Una de las áreas de conocimiento de mayor importancia dentro del actual contexto de la evolución científica y tecnológica es indudablemente la Ingeniería en Informática con sus diversas aplicaciones. Como todas las áreas del conocimiento actual, la informática se encuentra inmersa en una evolución continua con acelerado avance, lo cual hace que algunos de los conocimientos de ésta, vayan quedando rápidamente obsoletos. Al mismo tiempo los conocimientos de la informática cada día se entrelazan más con los de otras áreas, de aquí nace la necesidad de que el estudiante y futuro profesionista de la informática tenga conocimientos generales cada vez más amplios sin descuidar la profundidad de aquellos que son básicos en su formación, uno de los campos de la ciencia cada vez más necesario para un informático es el de la física. En este sentido el área de desarrollo profesional de un informático actualmente requiere que éste tenga al menos los fundamentos básicos de algunos componentes físicos con los que trabaja, enmarcando dentro de la Ingeniería Informática, con esta filosofía se aborda el curso de física aplicada para la carrera de Ingeniería en Informática ASIGNATURA ANTECEDENTES: Sistemas Digitales I, Matemáticas Discretas. ASIGNATURAS COLATERALES: Fundamentos de Física. ASIGNATURAS CONSECUENTES: Arquitectura de Computadoras; Algoritmos Computacionales



ASIGNATURA: FÍSICA APLICADA CLAVE: FLFA . HOJA: 3 DE 11. No. UNIDAD I NOMBRE: METODOLOGÍA Y TÉCNICAS DE ADQUISICIÓN Y ANÁLISIS DE DATOS

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD Al finalizar la Unidad, el alumno:

- Identificará las cantidades físicas que caracterizan un fenómeno. - Describirá algunas de las técnicas en la adquisición de datos de laboratorio. - Aplicará la técnica de regresión lineal al análisis de datos experimentales.

HORAS

No. TEMA

T E M A S

INSTRUMENTACION DIDACTICA

T

P

EC

CLAVE

BIBLIOGRAFIA 1.1 1.2 1.3 1.4

1.5 1.6

1.7 1.8

1.9 1.10

Cantidades físicas y su medición. Error en las mediciones. Método Científico. Cantidades físicas dependientes entre sí. Teoría de regresión lineal. Aplicación de la teoría de regresión lineal a un fenómeno de “comportamiento lineal”. Ley física. Métodos de valoración de la validez de la ley física: coeficiente de correlación. Linearización. “Nueva” ley física.

- Exposición por el profesor. - Discusión, análisis y reflexión por el alumno. - Gis, pizarrón, acetatos, libro, apuntes, etc.

2:00

2:00

1B, 2B,3B,4C



ASIGNATURA: FÍSICA APLICADA CLAVE: FLFA . HOJA: 4 DE 11 . No. UNIDAD II NOMBRE: CINEMÁTICA LINEAL, MOMENTO Y SU CONSERVACIÓN

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD

Al finalizar la unidad, el alumno:

- Deducirá a partir de un conjunto de datos experimentales la ley física para un móvil que se desplaza con velocidad constante y, para otro que se desplaza con aceleración constante.

- Explicará+ a través de un experimento el concepto de momento lineal y su conservación.

HORAS

No. TEMA

T E M A S


T

P

EC

CLAVE

BIBLIOGRAFIA 2.1

2.2

2.3

2.4

2.5

2.6

2.7

Movimiento unforme. Ley física para el movimiento uniforme. Movimiento con aceleración constante. Linearización de una relación no lineal. Momento lineal y su conservación. Máquina de Atwood. Ley física para la máquina de Atwood.

- Exposición por el profesor. - Discusión, análisis y reflexión por los

alumnos. - Gis, pizarrón, acetatos, libro, apuntes, etc. - Actividad experimental # 1: Movimiento

uniforme. - Actividad experimental # 2: Movimiento con

aceleración constante. - Actividad experimental # 3: Momento lineal y

su conservación. - Actividad experimental # 4: Máquina de

Atwood.

2.00

2:00

2:00

2:00

1B,2B,3B



ASIGNATURA: FÍSICA APLICADA CLAVE: FLFA . HOJA: 5 DE 11 . No. UNIDAD III NOMBRE: CARGAS ELÉCTRICAS EN REPOSO Y EN MOVIMIENTO


Al finalizar la Unidad, el alumno:

- Identificará los métodos de generación de cargas eléctricas y describirá las leyes empíricas de interacción entre éstas. - Describirá las características de un campo eléctrico. - Identificará las características asociadas al movimiento de cargas a través de un material. - Analizará algunos de los circuitos de corriente directa más comunes: serie, paralelo, RC, etc.

HORAS

No. TEMA

T E M A S


T

P

EC

CLAVE

BIBLIOGRAFIA 3.1

3.2

3.3

3.4

3.5

3.6

Carga eléctrica y métodos de generación. Campo eléctrico y su medición. Capacitores. Corriente eléctrica e instrumentos para su medición. Circuitos de corriente directa. Carga y descarga de un capacitor.

- Exposición por el profesor. - Discusión, análisis y reflexión por el alumno. - Gis, pizarrón, acetatos, libro, apuntes, etc. - Actividad experimental # 5: Cargas eléctricas

en reposo. - Actividad Experimental # 6: Campo eléctrico

en las cercanías de una esfera hueca y dentro de un capacitor.

- Actividad experimental # 7: Cantidades eléctricas y su medición

- Actividad experimental # 8: Circuitos básicos de C.D.

- Actividad experimental # 9: Carga y descarga de un capacitor.

2:00

2:00

1:30

1:30

1:30

1:30

1:30

1B, 2B, 3B,4C



ASIGNATURA: FÍSICA APLICADA CLAVE: FLFA . HOJA: 6 DE 11 . No. UNIDAD IV NOMBRE: LEY DE OHM Y ELEMENTOS RESISTIVOS FOTO-SENSIBLES



- Describirá el comportamiento de la corriente que pasa a través de un resistor común. - Describirá el comportamiento de la corriente que pasa a través de la sección transversal de un conductivo.

HORAS

No. TEMA

T E M A S


T

P

EC

CLAVE

BIBLIOGRAFIA 4.1

4.2

4.3

4.4

Ley de Ohm. Validez de la ley de Ohm. Componentes eléctricos que no cumplen la ley de Ohm. Elementos resistivos foto-sensibles.

- Exposición por el profesor. - Discusión, análisis y reflexión por el alumno. - Gis, pizarrón, acetatos, libro, apuntes, etc. - Actividad experimental # 10: Elementos

resistivos foto-sensibles.

2:00

2:00

1B, 2B, 3B,4C



ASIGNATURA: FÍSICA APLICADA CLAVE: FLFA . HOJA: 7 DE 11. No. UNIDAD V NOMBRE: CORRIENTE ALTERNA Y CIRCUITOS



- Describirá las características básicas de una Corriente Alterna (C. A.) - Identificará las características básicas de una señal de C.A. en el osciloscopio - Describirá el comportamiento de algunos componentes que se usan en los circuitos de C.A. más comunes: diode, etc.

- Describirá el funcionamiento de algunos de los circuitos de C.A. de uso más común: rectificador, etc.

HORAS

No. TEMA

T E M A S


T

P

EC

CLAVE

BIBLIOGRAFIA 5.1

5.2

5.3

5.4

5.5

Corriente alterna y sus características básicas. El diodo: funcionamiento y aplicaciones. Circuitos de corriente alterna. Circuito rectificador de corriente alterna. Circuito divisor de voltaje.

- Exposición por el profesor. - Discusión, análisis y reflexión por el alumno. - Gis, pizarrón, acetatos, libro, apuntes, etc. - Actividad experimental # 11: Corriente alterna. - Actividad Experimental #12: Circuitos de

corriente alterna.

2:00

2:00

1B, 2B, 3B,4C,5C



ASIGNATURA: FÍSICA APLICADA CLAVE: FLFA . HOJA: 8 DE 11. No. UNIDAD VI NOMBRE: CAMPO MAGNÉTICO Y SUS FUENTES DE GENERACIÓN



- Identificará al campo magnético como una propiedad asociada con ciertos materiales. - Identificará al campo magnético generado por una corriente eléctrica.

- Deducirá la ley física asociada al comportamiento de la magnitud del campo magnético en el interior de un solenoide.

HORAS

No. TEMA

T E M A S


T

P

EC

CLAVE

BIBLIOGRAFIA 6.1

6.2

6.3

6.4

Campo magnético “natural”. Líneas de inducción magnética. Campo magnético generado por una corriente eléctrica. Campo en el interior de un solenoide.

- Exposición por el profesor. - Discusión, análisis y reflexión por el alumno. - Actividad experimental # 13: Campo

magnético y su generación por una corriente eléctrica.

- Actividad Experimental # 14: Campo

magnético en el interior de un solenoide.

2:00

2:00

2:00

2:00

1B, 2B, 3B



ASIGNATURA: FÍSICA APLICADA CLAVE: FLFA . HOJA: 9 DE 11. No. UNIDAD VII NOMBRE: INDUCCIÓN ELECTROMAGNÉTICA



- Describirá como un campo magnético cambiante genera una corriente eléctrica. - Describirá como una bobina acercándose a un campo magnético induce en ésta, una corriente eléctrica.

- Describirá el funcionamiento de un transformador.

HORAS

No. TEMA

T E M A S


T

P

EC

CLAVE

BIBLIOGRAFIA 7.1

7.2

7.3

7.4

El fenómeno de inducción electromagnética. Corriente inducida al variar un campo magnético. El transformador y sus aplicaciones . Corriente eléctrica inducida al mover una bobina dentro de un campo magnético.

- Exposición por el profesor. - Discusión, análisis y reflexión por el alumno. - Gis, pizarrón, acetatos, libro, apuntes, etc. - Actividad experimental # 15: Inducción

electromagnética.

2:00

2:00

1B, 2B, 3B,4C



7.5

Ley de Faraday y sus aplicaciones.

ASIGNATURA: FISICA APLICADA CLAVE: FLFA . HOJA: 10 DE 11 .

RELACION DE PRACTICAS

PRACT.

No.

NOMBRE DE LA PRACTICA

RELACION UNIDADES

TEMATICAS

DURACION PRACTICA

HORAS

LUGAR DE REALIZACION

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Mediciones de parámetros físicos: longitud, tiempo y distancia. Movimiento lineal.

Movimiento no lineal: máquina de Atwood.

Métodos de electrización.

Ley de ohm

Circuitos de corriente alterna

Ley de Ampere

Campo magnético en el interior de un solenoide.

Inducción electromagnética.

I

II

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

2:00

2:00

2:00

2:00

2:00

2:00

2:00

2:00

2:00

Laboratorio de Física











ASIGNATURA: FÍSICA APLICADA CLAVE: FLFA . HOJA: 11 DE 11.

PERIODO UNIDADES TEMAT ICAS

PROCEDIMIENTOS DE EVALUACION

1er. Periodo

Departamental

2° Periodo Departamental

3er. Periodo

Departamental

I, II

III, IV

V, VI, VII

Examen escrito 50 % Participación en actividades extraclase 50 % Examen escrito 50 % Participación en actividades extraclase 50 % Examen escrito 50 % Participación en actividades extraclase 50 % La calificación final se obtiene promediando las 3 calificaciones parciales

CLAVE

B

C

B I B L I O G R A F I A

1

2

3

4

5

X X X

X X

TITULO AUTOR(ES) EDITADO POR PAGS. AÑO Instructivo de actividades experimentales Profrs. de la Acad. Física UPIICSA 1-95 1999 Física Vol. 1 R. Resnick, D. Halliday y CECSA 1-658 1993 K. S. Krane Física Vol. 2 R. Resnick, D. Halliday y CECSA 1-691 1993 K. S. Krane Métodos experimentales para ingenieros J. P. Holman Mc. Graw Hill 1-447 1971 Guía para mediciones electrónicas S. Wolf y F. R. M. Smith Prentice-Hall 1-584 1993

fundamentaciÓn de la asignaturaflfa)_fisica_aplicada.pdfhoja: 4 de 11 . no. unidad ii nombre:...

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