UNIVERSIDAD DE ESPECIALIDADES ESPÍRITU SANTO FACULTAD DE SISTEMAS TELECOMUNICACIONES ELECTRONICA SYLLABUS MATERIA: Física II CÓDIGO: UFIS251 NOMBRE DEL PROFESOR/A: Ing. Rafael Espinosa S.CRÉDITOS: 3 No HORAS PRESENCIALES: 48 No HORAS NO PRESENCIALES: 96 AÑO: 2012 PERÍODO: Intensivo 2012 DÍAS: Lunes - Jueves HORARIO: 10:35 - 11:55 AULA: F - 107 Fecha elab. syllabus: 28/04/2011 1.- DESCRIPCIÓN La presente asignatura pretende dar al estudiante los conocimientos necesarios para que comprenda y se familiarice con los diversos fenómenos físicos que ocurren en la naturaleza, así como el sustento matemático que rige el comportamiento de dichos fenómenos. La asignatura se centra en el estudio de las ondas y campos electromagnéticos y su importancia con el uso del razonamiento, la lectura comprensiva, la inferencia de conocimientos, y la crítica reflexiva para procesar la información proporcionada por el docente o adquirida por el propio estudiante; y utilizarla en la resolución de problemas relacionados con ciertos fenómenos. 2.- JUSTIFICACIÓN Esta asignatura resulta imprescindible dentro de la carrera de ingeniería en sistemas, telecomunicaciones y electrónica, ya que ayuda al estudiante a comprender ciertos fenómenos físicos que ocurren en la naturaleza y que están muy relacionados con su profesión. Los conocimientos y destrezas adquiridas a lo largo del período serán de mucha utilidad ya que se complementarán con los de asignaturas fundamentales posteriores, para construir conocimientos sólidos aplicables en la vida profesional. 3.- OBJETIVOS 3.1 GENERAL Incentivar el análisis de los fenómenos físicos, principalmente los de campos electromagnéticos así como de las ondas electromagnéticas y su aplicación al campo de la ingeniería. Desarrollar aptitudes y habilidades en el manejo e interpretación de lecturas de instrumentos de laboratorio, sobre los diversos fenómenos físicos. - - 3.2 ESPECÍFICOS Proporcionar las herramientas necesarias para que el estudiante plantee y resuelva problemas relacionados con fenómenos físicos, utilizando un lenguaje común y demostrando rigor científico en los procesos. Brindar los conocimientos necesarios para que el estudiante utilice las herramientas matemáticas adecuadas en el planteamiento y resolución de problemas. 4.- COMPETENCIAS El estudiante a la conclusión del curso va a desarrollar las siguientes competencias: TRANSVERSALES Instrumentales: · Capacidad de abstracción análisis y síntesis, en física, observación del mundo de Física. · Capacidad para organizar y planificar. · Conocimientos generales básicos de física. UNIVERSIDAD DE ESPECIALIDADES ESPÍRITU SANTO FACULTAD DE SISTEMAS TELECOMUNICACIONES ELECTRONICA · Capacidad de comunicación oral, escrita y aplicación correcta de lenguaje científico, precisión de términos. · Lectura de textos, artículos, libros científicos. · Habilidad de manejo del ordenador. · Habilidad para buscar, procesar y analizar información procedente de fuentes diversas. · Resolver problemas, identificar, y tomar decisión. Interpersonales: · Capacidad trabajar en equipo · Capacidad crítica y auto crítica · Comunicarse con otras áreas, actuar en nuevas situaciones · Valoración y respeto por la diversidad y multiculturalidad, como garantía de libertad y responsabilidad ciudadana. · Compromiso ético. · Habilidad para trabajar en contextos internaciones Sistemáticas: · Aprendizaje autónomo y la capacidad de aprender. · Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica en el real. · Capacidad de comunicación y creatividad. · Capacidad actuar en nuevas situaciones y generar nuevas ideas, construir los contenidos propios de física. · Capacidad para formular y gestionar proyectos y motivación con temas · Sensibilidad con temas de medio ambiente, archivador científica en ésta área. ESPECÍFICAS Cognitivas: · Conocimiento preciso de los conceptos en la asignatura. · Analizar / interpretar los resultados. · Utilizar terminología específica, vocabulario específico, lenguaje matemático para cuantificar los fenómenos. · Resolución de cuestiones y problemas números en la forma correcta con las unidades adecuadas. · Saber cómo se genera el conocimiento científico y conectar en forma racional la información con conocimientos ya existentes. · Conocer casos de la realidad industrial relacionados con los contenidos de la materia · Buscar soluciones para avanzar hacia el desarrollo sostenible y particular de manera responsable en la toma de decisiones. Instrumentales: · Buscar la información, recoger; seleccionar; procesar y presentar de dicha información tanto verbal como numérica, gráfica, simbólica, organizar de manera coherente. · Conectar diferentes temas de asignatura. · Mejorar las destrezas asociados al uso de las tecnologías de la información en el aprendizaje de la ciencia, simulando situaciones seleccionando información. · Saber tratamiento de los datos. Actitudinales: · Realizar trabajos prácticos; laboratorios y ext. Con la responsabilidad. · Mantener actitud de aprendizaje. · Poseer actitud de curiosidad permanente · Habilidad para realizar preguntas y cuestionar las respuestas ante las necesidades del mundo que nos rodea, los humanos y medio ambiente. UNIVERSIDAD DE ESPECIALIDADES ESPÍRITU SANTO FACULTAD DE SISTEMAS TELECOMUNICACIONES ELECTRONICA 5. - CONTENIDOS PROGRAMATICOS Programa Sintético: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Carga eléctrica, fuerza eléctrica y energía eléctrica Campos magnéticos de corriente constante Inducción electromagnetica Propiedades magnéticas de la materia Ecuaciones de maxwell y ondas electromagnéticas Optica geometrica Optica ondulatoria Programa Analítico CAPITULO 1. Carga eléctrica, fuerza eléctrica y energía eléctrica Carga eléctrica, Fuerza eléctrica y Ley de Coulomb, Campo eléctrico Ley de Gauss, Energía eléctrica y potencial eléctrico. Capacitancia y dieléctricos. Ley de Ohm y resistencia. Ley de Kirchhoff , Circuitos DC. Experiencia de laboratorio Tiempo 7 días CAPITULO 2. Campos magnéticos de corriente constante Fuerzas y campos magnéticos, Flujo magnético y ley de Gauss para el campo magnético, Fuerza sobre partículas cargadas en movimiento, Fuerza sobre conductores con corrientes, Momento de rotación en dipolos magnéticos, Campo Magnético de un conductor que lleva una corriente, Ley de Ampere, Ley de Biot Savart, Fuerza entre conductores con corriente, Definición del Amperio. Experiencia de laboratorio Tiempo 4 días CAPITULO 3. Inducción electromagnética Fuerza Electromotriz de movimiento, corrientes inducidas. Ley de inducción de Faraday. La Ley de Lenz y corrientes de Foucault. Autoinducción y auto inductancia, comportamiento de los circuitos L-R- C. Energía en circuitos inductivos y densidad de energía de los campos magnéticos. Inducción mutua, bobina de inducción y transformadores. Experiencia de laboratorio Tiempo 3 días CAPITULO 4. Propiedades magnéticas de la materia Magnetización e intensidad magnética. Sustancias diamagnéticas y paramagnéticas. Sustancias ferro magnéticas. Imanes permanentes. Experiencia de laboratorio Tiempo 1 días CAPITULO 5. Ecuaciones de maxwell y ondas electromagnéticas Corriente de desplazamiento, Forma integral de las ecuaciones de Maxwell, Ondas electromagnéticas, Flujo de energía de las ondas electromagnéticas, Generación y detección de ondas electromagnéticas, Espectros de radiación electromagnéticas, Efecto Doppler. Experiencia de laboratorio Tiempo 3 días UNIVERSIDAD DE ESPECIALIDADES ESPÍRITU SANTO FACULTAD DE SISTEMAS TELECOMUNICACIONES ELECTRONICA CAPITULO 6. Óptica geométrica Propiedades de la luz, La propagación rectilínea de la luz, El índice de refracción, Leyes de reflexión y refracción (Ley de Snell, El principio de Fermat, Dispersión de la luz, Superficies planas y prismas, Rayos paralelos, Angulo crítico y reflexión total, Refracción por un prisma. Experiencia de laboratorio Tiempo 2 días CAPITULO7. Óptica ondulatoria Interferencia de rayos de luz, Principio de Huygens, Experimento de Young de la doble rendija, Fuentes coherentes, Difracción de la luz, Polarización de la luz, Ley de Malus. Experiencia de laboratorio Tiempo 4 días 6.- METODOLOGIA El desarrollo de los teóricos y prácticos tendrán como eje la realización de experiencias de laboratorio y resolución de problemas. Clases Teóricas: se busca que los alumnos conozcan los fundamentos teóricos de los Trabajos Prácticos a realizar. Trabajos Prácticos: consistirán en el desarrollo de experiencias de laboratorio y resolución de problemas. Experiencias de Laboratorio: es necesario que el alumno asista habiendo realizado un estudio previo de la experiencia a realizar, quedando a cargo del docente de prácticos, una breve explicación en la clase anterior a la experiencia. Resolución de Problemas: el docente desarrollará problemas en clase, lo suficientemente abarcativos del tema que se trate, para proponerle al alumno herramientas que complementen los conocimientos impartidos en los teóricos, con la finalidad de fortalecerlos para enfrentar la resolución de los problemas propuestos en la guía. Los problemas de la guía deben ser resueltos por los alumnos. Los alumnos deberán presentar una carpeta con los siguientes contenidos: 1) ficha de inscripción; 2) desarrollo de los problemas hechos en clase y los de la guía; 3) resultados de las experiencias de laboratorio con el informe correspondiente. El desarrollo de la clase será manejado a través de: · Clase magistral, conferencias · Dinámica en grupos · Prácticos individuales / grupos. · Análisis de lecturas /discusión · Evaluación de resultados · Análisis de resultados · Método de casos, método de preguntas 8.- EVALUACIÓN La evaluación será un proceso integral y continuo; y estará presente en todas las actividades que realiza el estudiante en aras de desarrollar las competencias necesarias; es decir, se evaluará actividades en clase y extra clase: Tareas enviadas centradas en la resolución de problemas. Prácticas de laboratorio. UNIVERSIDAD DE ESPECIALIDADES ESPÍRITU SANTO FACULTAD DE SISTEMAS TELECOMUNICACIONES ELECTRONICA Lecciones escritas al final de cada capítulo Evaluación de los parciales. 8.1 Indicadores de Desempeño Comprende los aspectos fundamentales para la resolución de problemas. Interpreta adecuadamente las leyes que rigen los fenómenos físicos. Utiliza las herramientas matemáticas necesarias para plantear y resolver problemas. Demuestra orden y rigor científico en los procesos de aprendizaje Utiliza marcos conceptuales para tareas de experimentación. 8.2 Ponderación Prácticas de Laboratorio 20/20 Tareas enviadas 10/10 Lecciones de cada capítulo 20/20 Evaluación 50/50 Nota de Actividades 100/100 8. BIBLIOGRAFÍA 8.1. BÁSICA 1. Resnick, Robert, Halliday David, Krane Kenneth, “Física", Volumen 1. Capítulos 1 al 16. Compañía Editora Continental S.A. 2. Serway Raymond, “Física”. Tomo II. Sexta Edición. Editorial McGrawHill 3. Alonso R., Finn E.J, "Física", vol. I: Mecánica y. Editora Fondo Educativo Interamericano. 4. SEARS, FW; ZEMANSKY, MW, YOUNG, HD. ¨Física Universitaria¨. 6a edición.Ed. Addison-Wesley Iberoamericana, 1986. 8.2. COMPLEMENTARIA 1. HEWITT, PG. ¨Física conceptual¨. Ed. Addison-Wesley Iberoamericana 9. DATOS DEL CATEDRÁTICO NOMBRE: TITULO DE PREGRADO: E-Mail: _____________________________ Ing. Antonio Cevallos Decano Rafael Espinosa Sèmper Ingeniero Naval [email protected] ______________________________ Ing. Rafael Espinosa Sèmper Profesor