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1 UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL SILABO DEL CURSO: FÍSICA II __________________________________________________________________________________________________________________ “Adaptado en el marco de la emergencia sanitaria por el COVID – 19” I. INFORMACION GENERAL 1.1. Nombre de la asignatura : FÍSICA II 1.2. Código de la asignatura : 171002 1.3. Número de horas semanales : 2 HT 4 HP 1.4. Número de Créditos : 4.0 1.5. Modalidad : No presencial (Virtual) 1.6. Semestre Académico : 2020 – I 1.7. Ciclo de estudio : II 1.8. Requisitos (si lo precisa) : FÍSICA I 1.9. Horario: : Lunes de 10:30 – 12:10 (Teoría) Viernes de 10:30 – 12:10 (Práctica) ∎Profesor: Lic. Malco Reyes Sifuentes Lunes de 08:00 – 09:40 (Teoría) Jueves de 08:00 – 09:40 (Práctica) ∎ Profesor: Mg. Miguel Ángel Mosquera Molina. Viernes de 13:00 – 14:40 (Teoría) 14:40 – 16:20 (Práctica) ∎Profesor: Lic. Moisés Humberto García Santivañez Miércoles de 08:00 – 09:40 (Teoría) Viernes de 08:00 – 09:40 (Práctica) 1.10. Profesor (es) : ∎ Mg. Luis Alberto Bolarte Canals (coordinador) lbolartec@unmsm.edu.pe ∎ Lic. Malco Reyes Sifuentes. mreyess@unmsm.edu.pe ∎ Mg. Miguel Ángel Mosquera Molina. miguel.mosquera@unmsm.edu.pe ∎ Lic. Moisés Humberto García Santivañez. mgarcias@unmsm.edu.pe II. SUMILLA Corresponde al Área de Estudios Específicos, es de carácter obligatorio y de naturaleza teórico- práctico. Se orienta al desarrollo de competencias de modelación de fenómenos físicos y mecánicos que se presentan en el diseño y en los procesos industriales. Permite que el estudiante conozca e identifique los conceptos, principios y leyes de la elasticidad, oscilaciones, ondas, hidrostática, hidrodinámica, termología y termodinámica. III. COMPETENCIA GENERAL DEL CURSO • Estudia y describe las deformaciones mecánicas básicas de los cuerpos sólidos, en términos de los conceptos de esfuerzo – deformación. • Analiza, describe y caracteriza el movimiento oscilatorio mecánico, desde el punto de vista cinemático, dinámico y energético, tomando como modelo teórico – experimental el sistema masa – resorte. • Describe y caracteriza el movimiento ondulatorio mecánico desde el punto de vista cinemático, dinámico y energético, analizando los casos de ondas transversales, longitudinales, viajeras y estacionarias, aplicando los resultados obtenidos en el análisis de casos sencillos, como por ejemplo en la acústica. • Estudia, formula, interpreta y aplica los principios y leyes básicas que gobiernan la estática y la dinámica de los fluidos. • Describe y aplica los conceptos de temperatura y calor en la comprensión de las propiedades térmicas de la materia, como la dilatación, la calorimetría y la transferencia del calor. • Describe y caracteriza los modelos macroscópicos y microscópicos de los gases, para la comprensión y aplicación de sus leyes en la ingeniería. • Interpreta, formula y aplica los conceptos y leyes que caracterizan y gobiernan a un sistema termodinámico, así como a sus procesos térmicos fundamentales. COMPETENCIA FUNCIONAL DE EGRESO RELACIONADA • Competencias técnicas: Diseño, evaluación de proyectos, desarrollo, calculo de sistemas, dirección de operaciones, optimización, etc. (Dependen de cada especialidad). • Autoaprendizaje: Capacidad de mantenerse actualizado y desarrollar las capacidades y atributos que el entorno laboral demanda. • Ética profesional: Capacidad de identificar, analizar y resolver problemas de ética profesional. • Comunicación: Capacidad de informar, recibir información y persuadir. • Trabajo en equipo: Capacidad de asumir responsabilidades en trabajo grupal con un fin común. • Innovación: Capacidad de promover y desarrollar nuevas y mejores formas de realizar tareas profesionales. • Emprendimiento: Capacidad de desarrollar iniciativas de carácter económico, social y/o cultural, a través de realización de proyectos, que requieren la toma de decisiones, asumir riesgos y liderazgo. A partir del conocimiento de ciencias básicas de ingeniería, tecnología aplicada y procesos industriales de manufactura y transformación física o química Con creatividad, ética y respeto a las Normas y al medio ambiente IV. CAPACIDADES Los estudiantes del curso de Física II, desarrollaran en cada unidad didáctica las capacidades de: 1. Resolución de problemas: Enfrentando situaciones y tareas que presenta un problema o desafío, utilizando para ello sus saberes e intereses. Lo cual implica movilizar los conocimientos disponibles, y reconocer aquellos que no están disponibles pero que son necesarios. Elabora posibles soluciones, asumiendo que no todos los problemas tienen una respuesta fija o determinada que debe necesariamente alcanzarse. 2. Pensamiento crítico: Adopta una postura propia y fundada respecto de una problemática o situación determinada relevante nivel personal o grupal, analizando e interpretando datos, evidencias y argumentos para elaborar juicios razonados y tomar las decisiones que requiere la situación, respetando las posiciones de otros compañeros del curso. 3. Aprender a aprender: Inicia, organiza y sostiene el propio aprendizaje, lo cual implica conocer y comprender las necesidades personales de aprendizaje, formula objetivos de aprendizaje, organiza y moviliza de manera sostenida el esfuerzo y los recursos para alcanzar los objetivos y evalúa el progreso hacia las metas propuestas, asumiendo sus errores como parte del proceso. Se vincula con la motivación personal, la iniciativa y la apertura hacia lo diferente. 4. Trabajo con otros: Interactúa, se relaciona y trabaja con otros compañeros del aula de manera adecuada a la circunstancia y a los propósitos comunes que se pretenden alcanzar, lo cual implica reconocer y valorar a los otros compañeros, escuchar sus ideas y compartir las propias con respeto y tolerancia. Se vincula con la resolución de problemas, la comunicación. 5. Comunicación: Escucha, comprende y expresa conceptos, pensamientos, sentimientos, deseos, hechos y opiniones. Se trata de un proceso activo, intencional y significativo que se desarrolla en el proceso de interacción social. Tiene la posibilidad de seleccionar, procesar y analizar críticamente la información obtenida de diferentes fuentes, poniendo en relación ideas y conceptos nuevos con conocimientos previos para interpretar un contexto, con posibilidades de extraer conclusiones y transferirlas a otros ámbitos. También supone expresar las propias ideas o sentimientos, y de producir información referida a hechos o conceptos. Se vincula con la apertura a lo diferente, el trabajo con otros compañeros del aula, y el pensamiento crítico. 6. Compromisos y responsabilidades: Se compromete y analiza las implicancias de las propias acciones, e interviene de manera responsable para el bienestar de el mismo y de los demás. Involucra también el reconocimiento de las necesidades y posibilidades para la construcción de una experiencia vital, saludable y placentera. Con relación a los otros compañeros de clase, refiere a la responsabilidad por el cuidado de las personas, tanto como de la comunidad universitaria. Se vincula con la empatía, la apertura a lo diferente, el pensamiento crítico, y la comunicación. V. UNIDADES DIDACTICAS UNIDAD DIDACTICA 1: ELASTICIDAD, OSCILACIONES, ONDAS Y HIDROSTÁTICA COMPETENCIAS ESPECIFICAS: • Describe las deformaciones mecánicas básicas de los sólidos, en términos de esfuerzo – deformación.• Analiza, describe y caracteriza el movimiento oscilatorio mecánico desde el punto de vista cinemático, dinámico y energético, tomando como modelo el sistema masa – resorte. • Describe el movimiento ondulatorio mecánico, desde l punto de vista cinemático, dinámico y energético, analizando los casos de ondas transversales, longitudinales, viajeras y estacionarias, aplicando los resultados obtenidos en el análisis de casos sencillos como por ejemplo en la acústica. • Fórmula, interpreta y aplica los principios y leyes básicas que gobiernan la estática de los fluidos. • Valora las preconcepciones personales o comunes sobre diversos fenómenos naturales a partir de evidencias científicas. • Contrasta los resultados obtenidos en una investigación o experimento con hipótesis previas y comunica sus conclusiones, respetando la diversidad de valores, ideas prácticas sociales. • Diseña modelos o prototipos para resolver problemas locales, satisfacer necesidades o demostrar principios científicos. Sem Contenidos Indicadores de logro Conceptuales Procedimentales Actitudinales Introducción. Conocer sobre los alcances de la asignatura. Revisar y aplicar los conocimientos teóricos adquiridos previamente, Aplicaciones en el cálculo del esfuerzo y deformación: Ley de Hooke. Calcula los esfuerzos normales de tensión, compresión y las deformaciones en diferentes estructuras rígidas. Participa y se interesa en la aplicación y desarrollo de los temas. Prácticas grupales. Valora el papel que cumplen los En las evaluaciones teórico prácticas sepa definir el concepto y su utilidad en su entorno. Aprender a analizar correctamente una estructura para así poder tener la idealización, y lograr un diseño 01 relacionados con la teoría de la elasticidad, plasticidad y ductilidad. Esfuerzo cortante y esfuerzo de volumen. Ley de Hooke, módulo de Young, relación entre constantes elásticas. Aplicaciones. Identifica los módulos de elasticidad de los sólidos y sus relaciones entre ellos. Aplicaciones en el cálculo de esfuerzo y deformación en barras prismáticas, en casos isostáticos e hiperestáticos. cuerpos rígidos en la industria. Demuestra responsabilidad en a solución de problemas. Se compromete con el trabajo y contribuye a su productividad. óptimo y más próximo a la realidad. Calcula los esfuerzos normales de cuerpos rígidos sometidos a cargas de tracción y compresión, así como sus deformaciones. Calcula los esfuerzos cortantes de cuerpos rígidos sometidos a carga de corte o tangenciales, así como sus deformaciones. Calcula los esfuerzos de volumen y explica los diagramas Esfuerzo – Deformación. LECTURA 1: “MEDICIÓN DEL MÓDULO DE YOUNG EN EL HULE LATEX USANDO ESPI” file:///C:/Users/Lenovo/Downloads/13943-13822-0-PB.pdf VIDEO 1: “ELASTICIDAD DE LOS MATERIALES” https://drive.google.com/file/d/1DFZOh-01yJzbEWFYBV3F8ewngl1SQhpz/view?usp=sharing 02 Movimiento Armónico Simple. Características de un Movimiento Armónico Simple (MAS). Cinemática del MAS. Dinámica del MAS. Energía de un oscilador armónico simple. Energía cinética y potencial en el MAS. Aplicaciones Desarrolla conocimientos del MAS. Mediante gráficos se sintetiza las características de un movimiento oscilatorio. Aplica la cinemática y dinámica del MAS a problemas concretos. Establece la relación de la energía mecánica del MAS, con la energía cinética y potencial en el MAS. Muestra interés y aplica el procedimiento expuesto. Prácticas grupales Reflexiona sobre la importancia de los temas, realiza preguntas y busca información. Resuelve cuestionamientos y/o problemas en relación a las definiciones, conceptos y leyes del MAS y que los conceptos dados sean de utilidad en su carrera. Establece las características de la fuerza recuperadora- LECTURA 2: “DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UNA APLICACIÓN PARA EL ESTUDIO DEL PÉNDULO SIMPLE MEDIANTE VISIÓN POR COMPUTADOR” https://www.redalyc.org/pdf/849/84932139012.pdf VIDEO 2: “MOVIMIENTO ARMÓNICO SIMPLE” https://drive.google.com/file/d/1R_dZX1cLRNxr8fF9hgWF2AK4HzPHI8OQ/view?usp=sharing 03 Características de un Movimiento Armónico Amortiguado. Oscilaciones forzadas y resonancia. Combinaciones del MAS. Aplicaciones. Soluciona problemas de vibraciones, libres, amortiguadas y forzadas. Determina la combinación de vibraciones. Soluciona problemas y aplicaciones diversas. Trabajo en equipo para el desarrollo de prácticas grupales. Colabora en clase sobre el tema propuesto. Se interesa por la resonancia del movimiento oscilatorio. Aplica las relaciones matemáticas del movimiento armónico amortiguado o forzado en la solución de problemas. Describe las características del Movimiento armónico amortiguado. Se preocupa por analizar detalladamente el fenómeno de la resonancia ya que tal fenómeno se presenta en muchos casos en la vida cotidiana. LECTURA 3: “LAS OSCILACIONES AMORTIGUADAS DE UN PÉNDULO SIMPLE UTILIZANDO UNA CÁMARA DIGITAL COMO UN CASO DE INNOVACIÓN EN LA ENSEÑANZA DE LA FÍSICA” http://revistas.unitru.edu.pe/index.php/SCIENDO/article/view/1527 VIDEO 3: “MOVIMIENTO ARMONICO SIMPLE AMORTIGUADO” https://drive.google.com/file/d/1bkTFDgDELNAYbq0_FFStoUvEiKF1jh9J/view?usp=sharing file:///C:/Users/Lenovo/Downloads/13943-13822-0-PB.pdf https://www.redalyc.org/pdf/849/84932139012.pdf http://revistas.unitru.edu.pe/index.php/SCIENDO/article/view/1527 04 Ondas. Características de las ondas. Tipos de Ondas. Descripción matemática de la propagación de una onda en una dimensión. Onda sinusoidal o armónica. Aplicaciones. Analiza y explica los diferentes tipos de ondas mecánicas y aplica la descripción matemática de una onda en un problema determinado. Analiza y resuelve problemas sobre los contenidos. Clasifica a las ondas, según el medio de propagación, según sean las direcciones de vibración y de propagación entre sí y el tiempo que dure la perturbación. Trabajo en equipo para el desarrollo de prácticas grupales. Muestra interés, disposición y auto gestiona su aprendizaje. Analiza y comprende qué se entiende por ondas mecánicas y cuáles son las diferentes variedades de éstas. Describe las características de las ondas. PRIMERA PRÁCTICA CALIFICADA LECTURA 4: “ONDAS MECANICAS” https://ibero.mx/campus/publicaciones/fisica/pdf/14ONDASmecanicas.pdf VIDEO 4: “TODO LO QUE DEBERIAS SABER SOBRE ONDAS” https://drive.google.com/file/d/1EHASVTNu-Z3lmlOgB0ZP-TcPLEUwPcMz/view?usp=sharing 05 Velocidad de propagación de la onda. Velocidad de oscilación. Ecuación de la onda en una dimensión. Potencia e intensidad de una onda. Principio de Superposición. Interferencia de Ondas Armónicas. Ondas Estacionarias y Resonancia. Aplicaciones. Analiza y resuelve problemas sobre los contenidos. Establece la función general de onda resultante, si en un medio actúan dos o más ondas. Establece el significado físico de la superposición ondas estacionarias. Trabajo en equipo para el desarrollo de prácticas grupales. Colabora en clases sobre el tema. Participa en la solución de los problemas. Representa gráficamente la velocidad, aceleración y posición de n MAS. Conoce y aplica el principio de superposición al sumar dos movimientos armónicos simples. Representa gráficamente los movimientos armónicos simplesque se superponen y el movimiento resultante de dicha superposición. LECTURA 5: “DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN TUBO DE KUNDT PARA EL APRENDIZAJE SIGNIFICATIVO DE ONDAS ESTACIONARIAS Y SU USO ENTRE ESTUDIANTES DE BACHILLERATO” https://www.redalyc.org/pdf/3761/376140390005.pdf VIDEO 5: “ECUACIÓN DE ONDA” https://drive.google.com/file/d/1_ge7UwakiCExY4awbhW4nndRb_kJt4ku/view?usp=sharing 06 Ondas Sonoras. Características. Potencia e Intensidad de las Ondas sonoras. Sistemas vibratorios y fuentes de sonido. Efecto Doppler. Aplicaciones. Establece rangos de captación del sonido por los seres humanos, en función de la frecuencia, de la intensidad y del nivel de intensidad. Establece los casos posibles en la producción del efecto Doppler. Determina la relación de la frecuencias de una fuente sonora y un observador en donde ambos se mueven Trabajo en equipo para el desarrollo de prácticas grupales. Reflexiona sobre la importancia de los temas en la vida diaria, realiza preguntas y busca información. Aplica las relaciones matemáticas de intensidad de un sonido en la solución de problemas cotidianos. Diferencia intensidad y nivel de intensidad de un sonido asociándolos a problemas específicos. Comprende el efecto Doppler y aplica sus relaciones matemáticas para resolver problemas de sistemas que se mueven en igual dirección y en direcciones opuestas. LECTURA 6: “LOS RUIDOS EN LAS EDIFICACIONES I” file:///C:/Users/Lenovo/Downloads/5517-9576-1-PB.pdf VIDEO 6: “PROPAGACIÓN DEL SONIDO” https://drive.google.com/file/d/1qj8UgekOZwdgUj2h4efH0HPUKXrbMiyJ/view?usp=sharing https://ibero.mx/campus/publicaciones/fisica/pdf/14ONDASmecanicas.pdf https://www.redalyc.org/pdf/3761/376140390005.pdf file:///C:/Users/Lenovo/Downloads/5517-9576-1-PB.pdf 07 Presión. Estática de fluidos. Densidad. Peso específico. Presión. Presión atmosférica. Presión barométrica y absoluta, Variación de la presión en un fluido con la profundidad. Principios de Pascal y de Arquímedes. Empuje. Flotabilidad. Ecuación fundamental de la hidrostática. Aplicaciones. Determinación de la presión en el seno de un fluido. Aplicación del principio de Pascal en sistemas mecánicos simples. Aplicación del principio de Arquímedes. Trabajo en equipo para el desarrollo de prácticas grupales. Reconocimiento e importancia de los fluidos en el funcionamiento de sistemas mecánicos. Presenta interés por realizar las actividades donde se aplica el principio de Pascal y Arquímedes. Resuelve cuestionamientos y/o problemas sobre la presión hidrostática y presión atmosférica relacionados con su entorno inmediato. Comprende los principios de Arquímedes y Pascal y su importancia en el diseño de ingeniería y de obras hidráulicas en general. SEGUNDA PRACTICA CALIFICADA LECTURA 7: “DIFICULTADES DEL APRENDIZAJE SOBRE EL PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES EN EL CONTEXTO DE LA FLOTACIÓN” https://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1806-11172016000400501&lng=es&nrm=iso&tlng=es VIDEO 7: “HIDROSTATICA” https://drive.google.com/file/d/1pdKiSCkreSvWpHFRT2TfL6optH-UgHlT/view?usp=sharing 08 EXAMEN PARCIAL EVALUACION Evidencia de Conocimiento Evidencia de Desempeño Evidencia de Producto Preguntas orales pre y post clase. Control de Lectura previa a la clase Pruebas cortas post clase. Rúbrica de Observación durante las prácticas dirigidas en la teoría y laboratorio. Rúbrica de Observación del trabajo en pizarra Desarrollo de prácticas calificadas Informes grupales de análisis y solución de problemas complejos Informes grupales de Análisis de trabajos en relación a la temática desarrollada en clase. Informes parcial o total de los proyectos de investigación y/o experimentales UNIDAD DIDACTICA 2: HIDRODINÁMICA, TEMPERATURA Y CALOR, GASES, TERMODINÁMICA COMPETENCIA ESPECIFICA: • Fórmula, interpreta y aplica los principios y leyes básicas que gobiernan la dinámica de los fluidos. • Describe y aplica los conceptos que caracterizan los cambios en la estructura de la materia por efectos del calor. • Diferencia, caracteriza y aplica los modelos macroscópicos y microscópicos de los gases. • Interpreta, formula y aplica los conceptos y leyes que caracterizan y gobiernan a un sistema termodinámico, así como a sus procesos térmicos fundamentales. • Identifica problemas, formula preguntas de carácter científico y plante las hipótesis necesarias para responderlas. • Establece la interrelación entre la ciencia, la tecnología, la sociedad y el ambiente en contextos históricos y sociales específicos. • Hace explícitas las nociones científicas que sustentan los procesos para la solución de problemas cotidianos. • Analiza las leyes generales que rigen el funcionamiento del medio físico y valora las acciones humanas de riesgo e impacto ambiental dentro de su región y/o comunidad. • Aporta puntos de vista con apertura y considera los de otras personas de manera reflexiva. Sem Contenidos Indicadores de logro Conceptuales Procedimentales Actitudinales 09 Dinámica de fluidos. Características del movimiento. Fluido ideal. Líneas de flujo. Líneas de corriente. Ecuación de continuidad. Ecuación de Bernouilli. Líquidos reales y viscosidad. Ecuación de Poiseuille. Aplicaciones. Resuelve problemas relacionados con la ecuación de continuidad. Aplica correctamente la ecuación de Bernouilli. Determina el caudal, considerando los efectos de la viscosidad. Aplica correctamente la ecuación de Poiseuille. Trabajo en equipo para el desarrollo de prácticas grupales. Reflexiona sobre la importancia de los temas realizando preguntas y buscando información. Relaciona las expresiones simbólicas de un fenómeno de la naturaleza y los rasgos observables a simple vista o mediante instrumentos o modelos científicos. Analiza y explica la diferencia entre: líneas de flujo, líneas de corriente, flujo estable, laminar y turbulento.https://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1806-11172016000400501&lng=es&nrm=iso&tlng=es LECTURA 8: “ANTECEDENTES DE LA CONOCIDA ECUACIÓN DE BERNOULLI” http://scielo.sld.cu/pdf/riha/v41n1/1680-0338-riha-41-01-71.pdf VIDEO 8: “COMO FUNCIONA EL TUBO DE VENTURI” https://drive.google.com/file/d/1eLJlTyRV5yuxOoQ90i3XZTK7BGt1sGvo/view?usp=sharing 10 Concepto de un sistema. Calor y Temperatura. Descripciones Macroscópicas y Microscópicas de un sistema. Equilibrio térmico. Medición de temperatura y Escalas termométricas. Dilatación térmica. Aplicaciones Aplicación del concepto de equilibrio térmico en situaciones sencillas. Conversión de unidades de temperatura utilizando distintas escalas. Cálculo de propiedades de los cuerpos que dependen de la temperatura. Trabajo en equipo para el desarrollo de prácticas grupales. Adopta una actitud crítica y constructiva. Define conceptos básicos relacionados con el calor y la temperatura, así como sus unidades de medida. Describe, con base en sus características, el fenómeno de la dilatación de los cuerpos. LECTURA 9: “LOS CONCEPTOS DE CALOR, TRABAJO, ENERGÍA Y TEOREMA DE CARNOT EN TEXTOS UNIVERSITARIOS DE TERMODINÁMICA” http://ve.scielo.org/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1316-49102007000300014 VIDEO 9: “DIFERENCIA ENTRE CALOR Y TEMPERATURA” https://drive.google.com/file/d/1m0rYjXe0GzqZ3tV5kxZLf7FYMAuyrbEx/view?usp=sharing 11 Energía interna, energía térmica. Capacidad calorífica. Calor específico. Equivalente mecánico del calor. Calorimetría. Cambios de estado. Transmisión del calor. Conducción, convección y radiación. Aplicaciones. Solucionar problemas de capacidad calorífica. Calcula el calor ganado o perdido por un cuerpo cuando se encuentran en contacto térmico. Compara la información teórica en diversos textos. Selecciona bibliografía adecuada sobre los contenidos conceptuales. Trabajo en equipo para el desarrollo de prácticas grupales. Valora el aporte de la energía en el avance de la tecnología. Es riguroso al establecer los diagramas P – V. Explico y distingo los conceptos macroscópicos de temperatura, energía interna y energía térmica(calor). Identifica y analiza las formas de intercambio de calor entre los cuerpos. Analiza y comprende el fenómeno del calor cedido y ganado por las sustancias o cuerpos. LECTURA 10: “DISEÑO DE UN PROTOTIPO PARA L A MEDICIÓN DE FLUJO DE CALOR MEDIANTE CALORIMETRIA DIRECTA USANDO SENSADO POR VARIACIÓN DE TEMPERATURA” http://rcientificas.uninorte.edu.co/index.php/ingenieria/article/viewArticle/2104/5983 VIDEO 10: “CALORIMETRÍA” https://drive.google.com/file/d/1CjP-QG7pER9PPOMuNcoPY3-A25VUoJoF/view?usp=sharing 12 Gas ideal. Descripción Macroscópica. Ecuación de Estado. Descripción Microscópica de un gas ideal. Teoría cinética. Aplicaciones. Explica las leyes de los gases ideales. Soluciona problemas con la aplicación de las leyes de los gases. Soluciona problemas de mezcla de gases. Trabajo en equipo para el desarrollo de prácticas grupales. Presenta interés del tema y su aplicación Analiza y utiliza la ley de los gases ideales para el análisis de un sistema gaseoso. Comprende que el trabajo realizado por la expansión de un gas, que mueven pistones y generadores, es uno de los fundamentos de la tecnología moderna. TERCERA PRÁCTICA CALIFICADA LECTURA 11: “RESOLUCIÓN DE UN PROBLEMA “DIFICIL” UTILIZANDO LAS LEYES DE LOS GASES IDEALES” https://rieoei.org/historico/deloslectores/experiencias81.htm http://scielo.sld.cu/pdf/riha/v41n1/1680-0338-riha-41-01-71.pdf http://ve.scielo.org/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1316-49102007000300014 http://rcientificas.uninorte.edu.co/index.php/ingenieria/article/viewArticle/2104/5983 https://rieoei.org/historico/deloslectores/experiencias81.htm VIDEO 11: “TEORÍA CINÉTICO MOLCULAR” https://drive.google.com/file/d/1rgjoO-c8c8BEja4qoVxpbg2UkphuynLw/view?usp=sharing 13 Modelo molecular de un gas ideal. Cálculo cinético de la presión. Interpretación molecular de la temperatura. Energía interna. Capacidades caloríficas de los gases ideales. Aplicaciones. Deduce una expresión que permite calcular la presión de un gas ideal en un recipiente en términos de cantidades microscópicas. Deduce una expresión para la presión de un gas ideal formado por N moléculas en un recipiente de volumen V. Relaciona la presión de un gas on el promedio de energía cinética de las moléculas del gas. Trabajo en equipo para el desarrollo de prácticas grupales. Participa activamente en clase. Valora la importancia de la interpretación molecular de la temperatura. Explico y distingo los conceptos moleculares de un gas ideal. Observo que el total de energía cinética traslacional de un sistema de moléculas es proporcional a la temperatura absoluta del sistema. Compruebo que la velocidad raíz cuadrada media de las moléculas, es aproximadamente igual al 17% de la velocidad de escape de la Tierra. LECTURA 12: ”EFECTO GRADIENTE DEL CALENTAMIENTO GLOBAL” file:///C:/Users/Lenovo/Downloads/700-Texto%20del%20art%C3%ADculo-2315-1-10-20120717%20(1).pdf VIDEO 12: “CAPACIDAD CALORIFICA DE LOS GASES IDEALES” https://drive.google.com/file/d/1GvTBOMlQCdakhu6vDFrXnoGZ1xWYcgeE/view?usp=sharin g 14 Primera Ley de la Termodinámica. Aplicaciones. Procesos Isotérmicos, Isobáricos, Isovolumétricos y adiabáticos. Aplicaciones. Relaciona la conservación de la energía con los cambios en la energía interna. Relaciona la energía asociada con la posición y la vibración de todas las moléculas del sistema. Aplicable a toda clase de procesos termodinámicos. Trabajo en equipo para el desarrollo de prácticas grupales. Valora la importancia de la primera ley de la termodinámica y los procesos termodinámicos. Comprende la transformación del trabajo en energía y de la energía en trabajo. Comprende y aplica correctamente los diferentes procesos termodinámicos. LECTURA 13: “PROCESO ISOTÉRMICO VS PROCESO ADIABÁTICO” https://riunet.upv.es/bitstream/handle/10251/120627/Atar%C3%A9s%20- %20Proceso%20isot%C3%A9rmico%20vs%20proceso%20adiab%C3%A1tico.pdf?sequence=1 VIDEO 13: “PROCESOS TERMODINÁMICOS” https://drive.google.com/file/d/1bdSSQFoYXhE1nI7jsEg06vnOQXhXe3-K/view?usp=sharing 15 Máquinas térmicas. Segunda Ley de la Termodinámica. Procesos reversibles e irreversibles. Entropía y Segunda Ley de la termodinámica.. Ciclo de Carnot. Entropía y Probabilidad. Aplicaciones. Mediante ejemplos prácticos somete a una sustancia a un trabajo cíclico durante el cual se transfiere calor a partir de una fuente a alta temperatura. Se concluye que los sistemas aislados tienden hacia un mayor desorden y la entropía es una medida de ese desorden. Trabajo en equipo para el desarrollo de prácticas grupales. Valora la importancia de la correlación de las leyes termodinámicas y sus aplicaciones prácticas. Explica correctamente el funcionamiento de máquinas de uso común a partir de nociones científicas. Interpreta correctamente y aplica las Leyes de la termodinámica. CUARTA PRACTICA CALIFICADA LECTURA 14: “LA ENTROPÍA COMO CREADORA DE ORDEN” https://core.ac.uk/download/pdf/29400812.pdf VIDEO 14: “LA ENTROPIA” https://drive.google.com/file/d/1CcWUb9jbl6wd4-ra7IzFWvtyci8Pk-AU/view?usp=sharing 16 EXAMEN FINAL EXAMEN SUSTITUTORIO EVALUACION file:///C:/Users/Lenovo/Downloads/700-Texto%20del%20artÃculo-2315-1-10-20120717%20(1).pdf https://riunet.upv.es/bitstream/handle/10251/120627/Atar%C3%A9s%20-%20Proceso%20isot%C3%A9rmico%20vs%20proceso%20adiab%C3%A1tico.pdf?sequence=1https://riunet.upv.es/bitstream/handle/10251/120627/Atar%C3%A9s%20-%20Proceso%20isot%C3%A9rmico%20vs%20proceso%20adiab%C3%A1tico.pdf?sequence=1 https://core.ac.uk/download/pdf/29400812.pdf Evidencia de Conocimiento Evidencia de Desempeño Evidencia de Producto Preguntas orales pre y post clase. Control de Lectura previa a la clase Pruebas cortas post clase. Rúbrica de Observación durante las prácticas dirigidas en la teoría y laboratorio. Rúbrica de Observación del trabajo en pizarra Desarrollo de prácticas calificadas Informes grupales de análisis y solución de problemas complejos Informes grupales de Análisis de trabajos en relación a la temática desarrollada en clase. Informes parcial o total de los proyectos de investigación y/o experimentales Resultado del examen final. 4.3 ESTRATEGIA DIDÁCTICA El proceso de enseñanza – aprendizaje de la asignatura por competencias se desarrollará mediante una combinación de metodologías que incluyen: la clase magistral dialogada, la investigación-acción. Para lo cual tomaremos en cuenta las siguientes estrategias: 1. Método de proyectos: Cuyo objetivo es la asimilación de conceptos y desarrollo de capacidades, actitudes y aptitudes en la toma de decisiones y responder de manera activa en la solución de problemas; lo cual permitirá al estudiante integrar las actividades teóricas y prácticas, ubicar al estudiante en el centro de sus aprendizajes, formar sus propias representaciones de temáticas y situaciones complejas, determinar aspectos del contenido que encajan con sus propias habilidades e interés, trabajar en temáticas actuales que son relevantes y de interés local, bosquejar el contenido con la experiencia diaria. 2. Mapas y redes conceptuales: Esta estrategia propone, promover una organización global más adecuada de la información nueva a aprender; con lo cual le permitirá al estudiante una representación gráfica de los conceptos y las relaciones semánticas existentes entre ellos, facilitarle la exposición y explicación de conceptos, la revisión de los temas vistos y la articulación entre los mismos, activar los conocimientos previos y/o determinar el nivel de comprensión de los conceptos revisados. 3. Aprendizaje basado en problemas: Busca el desarrollo integral en los estudiantes y conjugar la adquisición de conocimientos propios de la especialidad de estudio, además de habilidades, actitudes y valores. Lo cual permitirá una mayor motivación y aprendizaje significativo al interactuar con la realidad y observar los resultados de dicha interacción, desarrollo de habilidades de pensamiento (crítico y creativo) y habilidades para el aprendizaje, mayor retención y generalización de lo aprendido, una mejora de habilidades interpersonales y de trabajo en equipo, además de la autodirección. 4. Informe de lectura: Permite desarrollar habilidades de reformulación, es decir, comunicar el texto original de diversas maneras sin distorsionar los conceptos. Así como exponer, describir, explicar, analizar, interpretar o argumentar, con lo cual podrán ampliar los conocimientos, recoger información, estructurar el pensamiento, forjar un criterio propio, estar preparado para abordar otras formas de escritura más complejas, como la monografía, la tesis y el ensayo. 5. Debates: Permite alcanzar la transferencia de estructuras, vocabulario y métodos de argumentación necesarios en los discursos y trabajos escritos. Además, de incrementar el entendimiento y fomentar el pensamiento crítico. Lo cual permite: ensayar argumentos y explorar ideas a través de la palabra oral, desplegar la seguridad en la persona y la capacidad de expresar su opinión en temas de actualidad, facilitar el ver y analizar ambos lados de los argumentos, involucrar a todos los miembros de un grupo, el desarrollo de la habilidad para juzgar críticamente, generar cambios de actitudes y conductas como saber escuchar al otro, respeto, valoraciones, etcétera. 4.4 ACTIVIDADES Las actividades que desarrollarán los alumnos en cada unidad didáctica serán las siguientes: 1. Revisar el sílabo, los contenidos e indicadores de logro. 2. Revisión de la bibliografía y acercamiento a los temas (aprendizaje autónomo) 3. Participar activamente en la construcción de los contenidos durante las clases 4. Discutir y resolver los problemas asignados trabajando en grupos (aprendizaje colaborativo) 5. Intervenir activamente en el desarrollo de los ejercicios y/o problemas en la pizarra. 6. Presentar informes grupales por cada unidad 7. Autoevaluación y coevaluación mediante las rúbricas establecidas 8. Realizar las tareas programadas en sus proyectos de investigación 4.5 EVALUACIÓN DEL APRENDISAJE Las pautas para la evaluación de las competencias se orientan a la evaluación integral de: conocimientos, destreza y actitudes. 5.5.1. EVIDENCIAS DE CONOCIMIENTO Tipos: • De entrada: pruebas cortas, intervenciones orales de recuperación de saberes previos • De proceso: prácticas dirigidas y prácticas calificadas • Sumativa: Exámenes y proyectos de investigación • Criterios a evaluar (en función del logro de competencias): de acuerdo a las rúbricas • Instrumentos: Rúbricas, prácticas calificadas, exámenes, Proyecto de investigación 5.5.2. EVIDENCIA DE DESEMPEÑO Aplica en forma coherente la parte teórica de cada unidad didáctica, teniendo habilidad para interpretar y resolver ejercicios y problemas. 5.5.3. EVIDENCIA DE PRODUCTO Entrega en la fecha señalada los trabajos de cada unidad didáctica. Formula de evaluación: 𝑷𝑷 = Se tiene en cuenta: Rubricas, intervenciones orales, prácticas calificadas, proyectos de investigación, monografías, lecturas, etc. 5 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 5.1 Básica/Especializada/De consulta 1. David Halliday/Robert Resnick. Fundamentos de Física I y II. 2017. Tercera edición. Editorial Patria S.A. de CV. 2. Douglas C. Giancoli. Física para Ciencias e Ingeniería con Física Moderna. Vol.2. 2009. Cuarta edición. Editorial PEARSON. Prentice Hall. 3. John D. Cutnell / Kenneth W. Johnson. Física. Novena edición. Editorial Limusa, S.A de C.V. 4. Paul A. Tipler. Física para Ciencia la ciencia y la Tecnología. Vol.1.2010. Sexta edición. Editorial Reverté. 5. RAYMOND A. SERWA/CHRIS VUILLE, Fundamentos de Física. Volumen 1. 2016. Novena edición. Editorial Cengage Learning. 5.2 Física/Videos https://youtu.be/UOaRzsTYyEg https://youtu.be/f-ZUuz_tZ3o https://youtu.be/UMGIt_qh3fs https://youtu.be/SNlkow9kpwg https://youtu.be/hXAOL-cgUc8 https://youtu.be/4Lw4rq1b6CE https://youtu.be/MoMwhfhLXkk https://youtu.be/8ZEFTaMGAxc https://youtu.be/ZlFkUMlEyjU https://youtu.be/yWajRrhrDlQ https://youtu.be/WaMRShRdDok https://youtu.be/wEjSoqSLpjo https://youtu.be/Q3pId_oIuMk https://youtu.be/CoO_ac-TNKc https://youtu.be/Q1K-7gEGeHA https://youtu.be/SxgpEedwjEo https://youtu.be/mTS_-XkTJp8 https://youtu.be/ior-xQMENpc https://youtu.be/lrrMqPDxQuw https://youtu.be/eseSQGoqrDY https://youtu.be/2fwY53PoLhU https://youtu.be/2Q7f5_ZYG0M https://youtu.be/MU6i0KtZphY https://youtu.be/y6eL0_uWLIg https://youtu.be/NlSDkApRRoI https://youtu.be/pKlXrk9f-cQhttps://youtu.be/UOaRzsTYyEg https://youtu.be/f-ZUuz_tZ3o https://youtu.be/UMGIt_qh3fs https://youtu.be/hXAOL-cgUc8 https://youtu.be/MoMwhfhLXkk https://youtu.be/ZlFkUMlEyjU https://youtu.be/WaMRShRdDok https://youtu.be/Q3pId_oIuMk https://youtu.be/Q1K-7gEGeHA https://youtu.be/mTS_-XkTJp8 https://youtu.be/lrrMqPDxQuw https://youtu.be/2fwY53PoLhU https://youtu.be/MU6i0KtZphY https://youtu.be/NlSDkApRRoI
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