CRONOGRAMA DE LA ASIGNATURA FÍSICA 2 (BPTFI02) Trimestre 1516-1 Unidad 2- Campo Eléctrico Unidad 1- Oscilaciones Introducción al curso (15 min) Unidad Objetivos Semana Conocer las pautas de trabajo del curso y el programa de la asignatura. Identificar las variables que determinan un movimiento oscilatorio. Plantear y resolver la ecuación de movimiento de un resorte horizontal. Plantear la ecuación la de movimiento de un péndulo y aproximarla a pequeñas oscilaciones para obtener una solución. Resolver problemas de movimiento oscilatorio con resortes ideales y péndulos simples. 1 Lunes 7/09/15 2 Lunes 14/09/15 3 Lunes 21/09/15 Martes Jueves Introducción al curso - El resorte horizontal, planteo y - Programa de la asignatura solución de la ecuación de - Evaluaciones: cómo están movimiento. conformadas y material del que - Visión dinámica. constan. - Tareas para la casa. - Diagnósticos en línea. - Tareas Virtuales. - Talleres de problemas. - Sugerencias para el estudio de la materia. Momento armónico simple (Cap.15). - Condiciones iniciales. - Identificar las variables Posición, velocidad y aceleración. - Período y frecuencia. Viernes Taller 1 Vectores - Ejercicios con vectores. - Notación cartesiana y polar. - Vectores en el sistema rotante (𝑟̂ 𝑦 𝜑̂) Taller 2 Oscilaciones - Visión energética. - Plantear la ecuación de movimiento de un péndulo simple y aproximarla a pequeñas oscilaciones. - Resolver problemas de movimiento oscilatorio que involucren resortes ideales y péndulos simples. - Estudio de casos. - - Campo eléctrico. Taller 3 - Líneas de campo eléctrico. Campo Eléctrico 1 - Movimiento de partículas - Interacciones entre cargas cargadas en presencia de discretas. campos eléctricos uniformes. - Campos eléctricos generados - Cálculo de campos eléctricos: por cargas discretas. campos eléctricos generados por cargas discretas. Electrostática (Cap. 23). Carga eléctrica Conductores y aislantes Ley de Coulomb Cálculo de fuerzas entre partículas cargadas. Distribuciones discretas en el plano. - Principio de Superposición. - Resorte horizontal - Péndulo simple Actividades especiales A la espera de las listas definitivas, una vez culminado el proceso de inscripción Actualizar en el departamento los correos electrónicos y verificar acceso a platum2 Viernes 18/09/15 - 1am abre: Diagnóstico 1 (Oscilaciones) Miércoles 23/09/15 – 11:59pm fecha tope de entrega: Diagnóstico 1 Viernes 25/09/15 - 1am abre: Diagnóstico 2 (Campo Eléctrico 1) Unidad 3- Ley de Gauss Unidad 2- Campo Eléctrico Unidad Objetivos Identificar cada una de las variables en la expresión vectorial de la Ley de Coulomb. Aplicar el Álgebra Vectorial a problemas de interacción electrostática entre partículas cargadas, y al cálculo de campos eléctricos creados por distribuciones continuas de carga. Identificar condiciones de simetría que simplifiquen la solución de problemas. Semana 4 Lunes 28/09/15 5 Lunes 5/10/15 Martes - Cálculo de campos eléctricos: campos eléctricos generados por distribuciones continuas de carga en 1-D. - Definición de densidad de carga lineal. - Estudio de casos: Tramos rectos finitos é infinitos, tanto a lo largo del eje que los contiene como fuera de él. - Campo eléctrico a lo largo del eje de un anillo. - Campo eléctrico generado por arcos de círculo incompletos - Estudio de casos de superposición. Primer Examen Parcial (24%) - Cálculo de campos eléctricos: campos eléctricos producidos por distribuciones continuas de carga en 2-D. - Definición de densidad de carga superficial. - Estudio de casos Martes 6/10/15 Ley de Gauss (Cap. 24). - Flujo eléctrico. - Ley de Gauss. 6 Lunes 12/10/15 Jueves - Aplicaciones de la Ley de Gauss para simetría esférica. - Estudio de casos en conductores y aislantes. Viernes Taller 4 Campo Eléctrico 2 - Cálculo de campos eléctricos generados por distribuciones continuas de carga 1-D. Taller 5 Campo Eléctrico 3 - Cálculo de campos eléctricos generados por distribuciones continuas de carga 2-D. Taller 6 Flujo Eléctrico y Ley de Gauss - Cálculo de flujo eléctrico. - Cálculo de campos eléctricos generados por distribuciones continuas de carga con simetría esférica. Actividades especiales Miércoles 30/09/15 – 11:59pm fecha tope de entrega: Diagnóstico 2 Viernes 2/10/15 - 1am abre: Diagnóstico 3 y Tarea Virtual 1 (Campo Eléctrico Cinemática) Miércoles 7/09/15-11:59pm fecha tope de entrega: Diagnóstico 3 y Tarea Virtual 1 Viernes 16/09/15 - 1am abre: Diagnóstico 4 Unidad 4- Potencial Eléctrico Unidad 3- Ley de Gauss Unidad Objetivos Calcular flujos eléctricos de manera directa. Comprender la validez universal de la Ley de Gauss. Identificar condiciones de simetría que permitan usar la Ley de Gauss para el cálculo de campos eléctricos. Comprender las condiciones de equilibrio electrostático en un conductor. Calcular cargas superficiales inducidas. Revisar el concepto de fuerza conservativa. Analizar la energía almacenada en un sistema de cargas discretas. Balancear la energía de un sistema de partículas en presencia de fenómenos electrostáticos. Aplicar el principio de superposición al cálculo de potenciales de configuraciones discretas de carga. Semana 7 Lunes 19/10/15 8 Lunes 26/10/15 9 Lunes 2/11/15 Martes - Cálculo de campos eléctricos aplicando la Ley de Gauss para simetrías cilíndrica y plana. - Estudio de casos en conductores y aislantes. Segundo Examen Parcial (30%) Martes 27/10/15 - Balance de energía en el movimiento de partículas cargadas en presencia de campos eléctricos. - Determinación del potencial para dos placas conductoras paralelas. - Calculo del potencial para distribuciones continuas de carga mediante el principio de superposición. - Estudio de casos: el anillo, el disco, el plano infinito, etc. Jueves - Cargas en conductores. - Distribuciones superficiales de carga en conductores. - Estudio de casos con conductores y aislantes. Potencial Eléctrico (Cap. 25). - Carácter conservativo de la fuerza electrostática. - Energía Potencial Eléctrica de un sistema de dos cargas puntuales. - Energía Potencial Eléctrica almacenada en un sistema de cargas puntuales. - Potencial eléctrico. Diferencia de potencial entre dos puntos. - Cálculo del potencial eléctrico para distribuciones continuas muy simétricas mediante la definición de la diferencia de potencial. - Estudio de casos: la esfera, el hilo infinito, el cilindro, el plano infinito. Viernes Taller 7 Ley de Gauss - Cálculo de campos eléctricos generados por distribuciones continuas de carga con simetría cilíndrica y plana. - Ley de Gauss en aislantes y conductores - Cálculo de cargas inducidas Taller 8 Potencial Eléctrico 1 - Energía potencial electrostática. - Conservación de la energía en interacciones electrostáticas. - Cálculo de la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos. Taller 9 Potencial Eléctrico 2 - Cálculo del potencial eléctrico para configuraciones discretas. - Cálculo del potencial eléctrico para distribuciones continuas. - Cálculo de potenciales eléctricos generados por distribuciones continuas, aplicando el principio de superposición. Actividades especiales Miércoles 21/10/15-11:59pm fecha tope de entrega: Diagnóstico 4 Viernes 23/10/15 - 1am abre: Tarea Virtual 2 (Ley de Gauss) Miércoles 28/10/15-11:59pm fecha tope de entrega: Tarea Virtual 2 Viernes 30/10/15 Fecha tope de Retiro de Materias Viernes 6/11/15 - 1am abre: Diagnóstico 5 (*) En caso de detectar algún error en las mismas, favor informar a la secretaria del departamento, o a su profesor, a fin de cotejar los registros con los archivos originales de notas. Unidad 5- Condensadores Unidad 4- Potencial Eléctrico Unidad Objetivos Manipular distribuciones continuas de carga y discernir cuándo conviene calcular el potencial a partir de su definición en términos del campo eléctrico, y cuándo conviene hacerlo usando el principio. de superposición. Comprender que es un condensador y cuál es su utilidad. Distinguir entre una conexión en serie y una en paralelo. Entender el fenómeno de polarización inducida. Distinguir entre carga libre y carga neta. Semana 10 Lunes 9/11/15 11 Lunes 16/11/15 12 Lunes 23/11/15 Martes Jueves - Superficies equipotenciales. - Gradiente de potencial. Cálculo del campo eléctrico a partir del potencial. - Estudio de casos en conductores y aislantes. Capacitores (Cap. 26). - Potencial eléctrico en conductores. - Almacenamiento de energía en un conductor cargado. - Definición de Capacitancia. Almacenamiento de la energía eléctrica en un capacitor. - Calculo directo de capacitancias en el capacitor esférico, el cilíndrico y el plano-paralelo. - Capacitores, baterías y circuitos. - Sistemas de capacitores asociados en serie y paralelo. - Densidad de energía en función de la intensidad del campo eléctrico. - Dieléctrico. Estructura molecular de un dieléctrico. Tercer Examen Parcial (34%) Martes 24/11/15 Examen de Recuperación Jueves 26/11/15 Viernes Taller 10 Potencial Eléctrico 3 - Cálculo del potencial eléctrico para configuraciones continuas de carga de alta simetría, aplicando la definición de diferencia de potencial en función del campo eléctrico. - Cálculo del campo eléctrico a partir del potencial. - Cálculo de gradiente de potencial. Taller 11 Capacitores - Cálculo de capacitancias mediante la definición. - Asociación de capacitores en serie y en paralelo. - Energía almacenada en sistemas de capacitores. - Efecto de los dieléctricos sobre la capacitancia del sistema. Revisión de Exámenes y Entrega de Notas Todas las secciones a las 7:00am Evaluaciones: 6 Diagnósticos, 0,5% cada uno, Total: 3% 3 Exámenes Parciales: 3 Tareas Virtuales, 3% cada una, Total: 9% Primer Parcial-24%, 2° Parcial-30%, 3° Parcial-34% Total Evaluación Virtual 12% Total Evaluación Presencial 88% Bibliografía: Física para ciencias e ingeniería, Serway – Jewett, Volumen 1 y 2, 9na Edición. De consulta: Física para ingeniería y ciencias, Bauer, Westfall, Volumen 1 y 2, 1ra Edición. Física Universitaria, Young, Freedman, Serars, Zemansky Volumen 1 y 2 12va Edición Actividades especiales Miércoles 11/11/15-11:59pm fecha tope de entrega: Diagnóstico 5 Viernes 13/11/15 - 1am abre: Tarea Virtual 3 Miércoles 18/11/15-11:59pm fecha tope de entrega: Tarea Virtual 3 Viernes 20/11/15 - 1am abre: Diagnóstico 6 NOTA: Es importante que los estudiantes revisen minuciosamente sus calificaciones parciales en la plataforma Pl@tum antes de la fecha de entrega de notas de las últimas evaluaciones (*) Miércoles 25/11/15-11:59pm fecha tope de entrega: Diagnóstico 6