universidad nacional de ingeniería facultad de ingeniería civil

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA
FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL
DIRECCION DE ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
FISICA II
I. INFORMACIÓN GENERAL
CODIGO
: FI 204 FISICA II
SEMESTRE
:2
CREDITOS
:5
HORAS POR SEMANA: 6 (Teoría – Práctica - Laboratorios)
PRERREQUISITOS
: FISICA I
CONDICION
: Obligatorio
DEPARTAMENTO
: Ciencias Básicas
PROFESOR
: Luis Mosquera Leiva – Jesús Basurto Pinao – Miguel Melchor Vivanco- Panizo
PROFESOR E-MAIL : [email protected], [email protected], [email protected]
II. SUMILLA DEL CURSO
Curso teórico-experimental orientado a proporcionar los conocimientos básicos de la física en el campo del
movimiento oscilatorio, movimiento armónico simple, amortiguado y forzado de sistemas discretos. De la
generación y propagación de las ondas mecánicas, ondas de deformación, presión, sonido. De las
interacciones electromagnéticas, electrostática, magnetostática, inducción electromagnética y los
fenómenos involucrados en la generación y propagación de las ondas electromagnéticas.
III. COMPETENCIAS DEL CURSO
1.
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3.
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5.
6.
7.
Identifica movimientos oscilatorios de estructuras simples.
Calcula frecuencias y amplitudes de oscilación de sistemas con hasta dos grados de libertad.
Comprende el fenómeno físico de generación y propagación de ondas mecánicas.
Calcula velocidades de propagación, energía y momentum transferido por las ondas.
Calcula cambios en la velocidad y longitud de onda involucrados en el fenómeno de reflexión y
refracción de las ondas.
Conoce los fundamentos del electromagnetismo clásico. Calcula fuerzas de interacción entre cargas
eléctricas, la magnitud de campos eléctricos y magnéticos.
Conoce el fenómeno de inducción electromagnética y la naturaleza de las ondas electromagnéticas.
IV. UNIDADES DE APRENDIZAJE
1. OSCILACIONES / 18 HORAS
El oscilador armónico simple, consideraciones energéticas en el movimiento armónico simple, relación
del movimiento armónico simple y el movimiento circular uniforme\ Combinación de movimientos
armónicos, osciladores acoplados\ Movimiento armónico amortiguado\ Oscilaciones forzadas y
resonancia\ Movimiento Armónico y estructuras simples en edificaciones\ Estabilidad y caos.
2. ONDAS EN MEDIOS ELÁSTICOS / 18 HORAS
Pulsos, tren de pulsos en medios elásticos\ Ondas mecánicas, la ecuación de onda\ Ondas armónicas
longitudinales y transversales\ Ondas y barreras: reflexión, refracción, difracción\ Paquetes de onda y
dispersión\ Superposición y ondas estacionarias\ Ondas en dos y tres dimensiones\ Ondas audibles,
ultrasónicas e infrasónicas, energía y potencia de las ondas sonoras\ El efecto Doppler.
3. ELECTROSTÁTICA / 12 HORAS
La carga eléctrica, conductores, aislantes y semiconductores\ Interacción entre cargas eléctricas, ley de
Coulomb\ Campo eléctrico y ley de Gauss\ Potencial eléctrico, energía potencial electrostática\ Campo
eléctrico y potencial, superficies equipotenciales\ Capacidad, dieléctricos y energía electrostática\
Condensadores.
4. CORRIENTE ELÉCTRICA / 6 HORAS
Corriente y densidad de corriente eléctrica, ley de Ohm y resistencia\ Modelo microscópico de la
conducción eléctrica\ Circuitos de corriente continúa y reglas de Kirchoff.
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5. MAGNETISMO E INDUCCIÓN ELECTROMAGNÉTICA / 12 HORAS
El campo magnético, movimiento de una carga en un campo magnético, fuerza de Lorentz\ Campo
magnético creado por cargas móviles, leyes de Ampere, Biot y Savart\ Flujo magnético, Fem inducida y
las leyes de Faraday y de Lenz, generadores y motores\ Inductancia, energía en circuitos inductivos y
densidad de energía del campo magnético.
6. CIRCUITOS DE CORRIENTE ALTERNA
/ 6 HORAS
El circuito RLC en serie con una fem alterna, fasores, resonancia en el circuito RLC, aplicaciones de los
circuitos de corriente alterna\ Inductancia mutua, transformadores\ Analogía de sistemas mecánicos
oscilantes versus circuitos eléctricos.
7. ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS
/ 12 HORAS
Ecuaciones de Maxwell, ondas electromagnéticas, energía y momentum de las ondas electromagnéticas\
Espectro de la radiación electromagnética\ Radiación de dipolos oscilantes\ Propagación de ondas
electromagnéticas en la materia: absorción, dispersión, reflexión, refracción e interferencia de ondas
electromagnéticas.
V. LABORATORIOS Y EXPERIENCIAS PRÁCTICAS
Laboratorio 1: Movimiento Oscilatorio: Sistema masa-resorte
Laboratorio 2: Movimiento oscilatorio de un cuerpo rígido. Péndulo físico.
Laboratorio 3: Ondas en una cuerda. Ondas estacionarias
Laboratorio 4: Corriente eléctrica DC. Leyes de Ohm
Laboratorio 5: Magnetismo. Campo magnético terrestre
Laboratorio 6: Ondas Electromagnéticas. Difracción
VI. METODOLOGIA
El curso se imparte mediante clases teóricas, prácticas de aula y prácticas de laboratorio
adecuadamente programadas. Los principios fundamentales de la física impartidos en el aula son
ilustrados con ejemplos específicos adecuados. Los conocimientos que se adquieren son graduales y
con un soporte experimental, por medio del cual el alumno podrá observar y evidenciar que la teoría
concuerda con lo experimental y este último está sujeto a un margen de error de acuerdo al cuidado y las
condiciones en que se realice el experimento. Al inicio de cada capítulo el profesor enuncia el objetivo
del tema a desarrollar mediante una breve introducción, explicando las aplicaciones prácticas en las que
se usan los conocimientos impartidos y la importancia de su estudio, el desarrollo del tema se hace de
manera didáctica ayudado por el uso de la guía de laboratorio del curso. La enseñanza se refuerza
mediante el desarrollo de problemas de diferentes grados de dificultad, motivando al alumno a
desarrollar su capacidad de análisis.
El docente absuelve las dudas y consultas del alumno durante las clases, seminarios y/o horarios de
asesoría. El alumno recibe separatas de la teoría, usa la bibliografía recomendada para cada tema y
además adquiere destrezas desarrollando problemas en los seminarios para las Prácticas de aula.
VII. FORMULA DE EVALUACION: SISTEMA G
El Promedio Final PF se calcula tal como se muestra a continuación:
PF = (EP + EF + PP) / 3
PP= (∑3 mejores PA + PA5 + ∑ 4 mejores PL) /8
EXAMEN PARCIAL
EP
EXAMEN FINAL
PROMEDIO DE PRÁCTICAS
EF
PP
PRACTICAS DE AULA
PA
TRABAJO DE INVESTIGACIÓN PA5
PRACTICAS DE LABORATORIO PL
VIII. BIBLIOGRAFIA
1.
2.
3.
4.
M. Alonso, E. J. Finn. “Física Vol I y II”. Georgetown University. Addison – Wesley 1995.
Tipler Mosca. “Física para la ciencia y la Tecnología”. Oakland University. Ed. Reverté 2005.
Tongue and Sheppard. “Dinámica. Análisis y Diseño de Sistemas en Movimiento”.
University of Berkeley. Ed. Limusa Wiley. 2009.
Robert W. Soutas-Little, Daniel J. Inman, Daniel S. Balint. “Dinámica. Edición
Computacional”. Imperial College London. Cengage Learning 2009.
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