SILABO DEL CURSO DE FISICA 2

1. DATOS GENERALES

1.1. Facultad : Ingeniera 1.2. Carrera Profesional : Ingeniera Civil 1.3. Departamento : Ciencias 1.4. Tipo de Curso : Obligatorio 1.5. Requisito : Matemtica Bsica, Fsica I 1.6. Ciclo de estudios : 4 1.7. Duracin del curso : 6 semanas 1.8. Extensin Horaria : 8 horas semanales 1.9. Crditos : 4 1.10. Periodo lectivo : 2014-3 1.11. Docentes :

Sede Cajamarca Jorge Daniel Torres Alvarez taj@upnorte.edu.pe

2. FUNDAMENTACIN

El presente curso es de carcter terico-prctico, se desarrolla en el IV ciclo de estudios y est orientado a lograr que el estudiante comprenda y analice los conceptos y principios bsicos relacionados con la elasticidad, la mecnica de fluidos, el movimiento oscilatorio, las ondas y la termodinmica ; reforzando la comprensin de estos conceptos mediante la discusin de aplicaciones a la tcnica, la simulacin de sistemas fsicos en la computadora y la ejecucin de prcticas de laboratorio con modernos sensores e interfaces, que formarn parte del entorno en el que se desenvolver el futuro profesional.

3. LOGRO DE APRENDIZAJE

Desempearse con eficiencia y eficacia en la resolucin de problemas de ingeniera en la conduccin de experimentos, anlisis de datos e interpretacin de resultados utilizando las teoras de elasticidad, mecnica de fluidos, movimiento oscilatorio, ondas y termodinmica; permitiendo al estudiante incrementar su nivel de anlisis y sntesis, demostrando adems capacidades para su autoformacin en comportamiento tico, comunicacin, investigacin, liderazgo y trabajo en equipo.

4. OBJETIVOS ESPECFICOS DEL CURSO

a. Describe y caracteriza las diferentes clases de deformaciones elsticas en slidos y fluidos, utilizando modelos bsicos para la compresin de la deformacin elstica de los slidos y sus aplicaciones, en trminos de los conceptos de esfuerzo deformacin.

b. Explica, caracteriza y clasifica el movimiento oscilatorio desde el punto de vista de la dinmica y de la energa, tomando como modelo de referencia el sistema masa-resorte.

c. Explica y caracteriza la naturaleza fsica y la generacin del movimiento ondulatorio mecnico desde el punto de vista de la dinmica y la energa. La matemtica desarrollada se aplica a diferentes clases de ondas.

d. Formula, interpreta y aplica la mecnica de Newton para comprender los principios y leyes de la Esttica y la Dinmica de los fluidos.

e. Comprender al calor como una forma de transmisin de energa as como su medida y propagacin.

f. Comprende la forma de transformacin de energa trmica en energa mecnica y viceversa mediante dispositivos denominados mquinas trmicas, analiza los fenmenos que se dan debido al calor como son: los cambios de temperatura, de fase y de dimensiones.

5. CONTENIDOS

5.1. CONTENIDOS CONCEPTUALES

5.1.1. UNIDAD 1: ELASTICIDAD, MECNICA DE FLUIDOS Y OSCILACIONES a. Elasticidad de los materiales. b. Esfuerzo y Deformacin. c. Ley de Hooke. d. Mdulos de Elasticidad. e. Energa elstica. f. Esttica de fluidos. Densidad. Peso Especfico y Presin. . g. Variacin de la presin en un fluido con la profundidad. h. Principios de Pascal y de Arqumedes. i. Dinmica de fluidos. Caractersticas del movimiento. Fluido Ideal. Lneas de

flujo j. Tubo de flujo. Ecuaciones de continuidad y de Bernoulli. k. Lquidos Reales y Viscosidad. Ecuacin de Poiseuille. l. Movimiento Armnico Simple (MAS). m. Cinemtica del MAS y Dinmica del MAS n. Energa de un oscilador armnico simple o. Movimiento Armnico Amortiguado. Oscilaciones p. Forzadas y Resonancia. Combinaciones de MAS.

5.1.2. UNIDAD 2: ONDAS MECNICAS Y TERMODINMICA a. Concepto de onda. Caractersticas de las ondas. Tipos de Ondas. b. Descripcin matemtica de la propagacin de una onda en una dimensin. c. Onda senoidal o armnica d. Velocidad de propagacin de la onda. Velocidad de oscilacin. e. Ecuacin de la onda en una dimensin. Potencia e Intensidad de una

Onda. Principio de Superposicin. f. Interferencia de Ondas Armnicas. Ondas Estacionarias y Resonancia. g. Temperatura. Temperatura y la ley cero de la termodinmica. h. Termmetros y la escala Celsius de la temperatura. El termmetro de gas a

volumen constante y la escala absoluta de la temperatura. i. Expansin trmica de slidos y lquidos. j. Calor y energa interna.

k. Capacidad calorfica y calor especfico. l. Calor latente. Trabajo y calor en procesos termodinmicos. m. La primera ley de la termodinmica. Algunas aplicaciones de la primera ley

de la termodinmica. n. Mecanismos de transferencia de energa.

5.2. CONTENIDOS PROCEDIMENTALES

5.2.1 UNIDAD 1: ELASTICIDAD MECNICA DE FLUIDOS Y OSCILACIONES a. Analiza la elasticidad, esfuerzo y deformaciones de materiales. b. Analiza la ley de Hooke. c. Resuelve problemas de mdulos de elasticidad y energa elstica. d. Analiza a un fluido en estado de reposo. e. Resolver problemas usando el Principio de Arqumedes. f. Resolver problemas usando el Principio de Pascal. g. Analiza a un fluido en movimiento. h. Resolver problemas usando la concepcin de viscosidad. i. Analiza el movimiento de un oscilador mecnico. j. Analiza el movimiento de un pndulo simple (MAS). k. Analiza el movimiento armnico amortiguado y forzado. l. Resuelve problemas de cinemtica y dinmica del MAS.

5.2.2 UNIDAD 2: ONDAS MECNICAS Y TERMODINMICA

a. Evala el comportamiento de las ondas mecnicas. b. Analiza a una onda producida en una cuerda. c. Analiza el comportamiento de una onda estacionaria. d. Resuelve problemas de interferencia de Ondas Armnicas, y ondas estacionarias. e. Analiza la definicin de temperatura y resuelve problemas en las diferentes escalas

termomtricas. f. Analiza y resuelve problemas relacionados con la expansin trmica de slidos y

lquidos. g. Describe y resuelve problemas de un gas ideal. h. Define cuidadosamente los conceptos de temperatura, calor y energa

interna. i. Resuelve problemas de capacidad calorfica y calor especifico. j. Analiza el calor latente as como el trabajo y calor en procesos

termodinmicos. k. Analiza la primera ley de la termodinmica y sus aplicaciones. l. Resuelve problemas sobre mecanismos de transferencia de energa.

5.3. CONTENIDOS ACTITUDINALES

a. Responsabilidad individual y grupal. b. Pensamiento crtico. c. Disposicin al trabajo en equipo. d. Disposicin a la lectura e investigacin. e. Responsabilidad social.

6. METODOLOGA GENERAL DEL CURSO

MTODOS TCNICAS

Lgicos: Inductivo Deductivo Pedaggicos: Mtodo de Sistematizacin Rgida Mtodo Analtico Mtodo Activo Mtodo Colectivo Mtodo Heurstico

Clase magistral del docente al inicio de cada tema

Planificacin de slabo Resolucin de ejercicios prcticos. Investigacin bibliogrfica y/o de campo. Realizacin de prcticas grupales de

laboratorio. Realizacin del portafolio de actividades.

7. PROGRAMACIN

UNIDAD SEMANA TEMARIO

Elasticidad Semana 1

Elasticidad de los materiales. Esfuerzo y Deformacin. Ley de Hooke. Mdulos de Elasticidad. Energa elstica.

Mecnica de Fluidos

Semana 2

Esttica de fluidos. Densidad. Peso Especfico y Presin. Variacin de la presin en un fluido con la profundidad. Principios de Pascal y de Arqumedes. Dinmica de fluidos. Caractersticas del movimiento. Fluido Ideal. Lneas de flujo Tubo de flujo. Ecuaciones de continuidad y de Bernoulli. Lquidos Reales y Viscosidad. Ecuacin de Poiseuille.

Oscilaciones Semana 3

Movimiento Armnico Simple (MAS). Cinemtica del MAS y Dinmica del MAS Energa de un oscilador armnico simple Movimiento Armnico Amortiguado. Oscilaciones Forzadas y Resonancia. Combinaciones de MAS.

EXAMEN PARCIAL

Ondas Mecnicas

Semana 4

Concepto de onda. Caractersticas de las ondas. Tipos de Ondas. Descripcin matemtica de la propagacin de una onda en una dimensin. Onda senoidal o armnica Velocidad de propagacin de la onda. Velocidad de oscilacin. Ecuacin de la onda en una dimensin. Potencia e Intensidad de una Onda. Principio de Superposicin. Interferencia de Ondas Armnicas. Ondas Estacionarias y Resonancia.

Termodinmica

Semana 5

Termmetros y la escala Celsius de la temperatura. El termmetro de gas a volumen constante y la escala absoluta de la temperatura. Expansin trmica de slidos y lquidos. Calor y energa interna. Capacidad calorfica y calor especfico.

Semana 6

Calor latente. Trabajo y calor en procesos termodinmicos. La primera ley de la termodinmica. Algunas aplicaciones de la primera ley de la termodinmica. Mecanismos de transferencia de energa.

EXAMEN FINAL

8. SISTEMAS DE EVALUACIN DEL CURSO

DESCRIPCION (Objetivos de la

Evaluacin)

EVALUACION (Contenido de Evaluacin)

FECHA DE EVALUACION

PARCIAL

Elasticidad, Mecnica de

Fluidos y Oscilaciones

Elasticidad de los materiales. Esfuerzo y Deformacin. Ley de Hooke. Mdulos de Elasticidad. Energa elstica. Esttica de fluidos. Densidad. Peso Especfico y Presin. Variacin de la presin en un fluido con la profundidad. Principios de Pascal y de Arqumedes. Dinmica de fluidos. Caractersticas del movimiento. Fluido Ideal. Lneas de flujo Tubo de flujo. Ecuaciones de continuidad y de Bernoulli. Lquidos Reales y Viscosidad. Ecuacin de Poiseuille. Movimiento Armnico Simple (MAS). Cinemtica del MAS y Dinmica del MAS Energa de un oscilador armnico simple Movimiento Armnico Amortiguado. Oscilaciones Forzadas y Resonancia. Combinaciones de MAS.

FINAL Termodinmica

Concepto de onda. Caractersticas de las ondas. Tipos de Ondas. Descripcin matemtica de la propagacin de una onda en una dimensin. Onda senoidal o armnica Velocidad de propagacin de la onda. Velocidad de oscilacin. Ecuacin de la onda en una dimensin. Potencia e Intensidad de una Onda. Principio de Superposicin. Interferencia de Ondas Armnicas. Ondas Estacionarias y Resonancia. Termmetros y la escala Celsius de la temperatura. El termmetro de gas a volumen constante y la escala absoluta de la temperatura. Expansin trmica de slidos y lquidos. Calor y energa interna. Capacidad calorfica y calor especfico. Calor latente. Trabajo y calor en procesos termodinmicos. La primera ley de la termodinmica. Algunas aplicaciones de la primera ley de la termodinmica. Mecanismos de transferencia de energa.

Los pesos ponderados de las clases de evaluacin son los siguientes:

EVALUACIN PESO (%) ESCALA VIGESIMAL

PARCIAL 40 8

FINAL 60 12

TOTAL 100% 20

El docente aplicar un examen sustitutorio. e ingresar al sistema solamente la nota ms alta. Es obligatoria la asistencia a las clases tericas y prcticas programadas (70%). El alumno que no cumpla con este requisito quedar inhabilitado en el curso.

9. BIBLIOGRAFA DEL CURSO 9.1. BIBLIOGRAFA OBLIGATORIA

N CDIGO AUTOR Disponible TTULO

1 530 TIPL/F PAUL A. TIPLER. L, C, T FSICA PARA LA CIENCIA Y LA

TECNOLOGA VOL.1.

2 530 OHAN HANS OHANIAN C, T FSICA PARA CIENCIAS E INGENIERA

VOL. 1

L : Lima T : Trujillo C : Cajamarca

9.2. BIBLIOGRAFA COMPLEMENTARIA

N AUTOR TTULO

530 HEWI 2004 PAUL G. HEWITT FSICA CONCEPTUAL

530 SEAR 2004 SEARS,

ZEMANSKY,YOUNG FSICA UNIVERSITARIA VOL. 1.

530 SERW 2009 RAYMOND SERWAY FSICA PARA CIENCIAS E INGENIERA

VOL. 1.

530 WILS WILSON BUFFA FSICA

530 MOOR THOMAS A. MOORE FSICA SEIS IDEAS FUNDAMENTALES.

530.074 WALK JEARL WALKER FSICA RECREATIVA: LA FERIA

AMBULANTE DE LA FSICA.