Sílabo Física II

UNIVERSIDAD ESTATAL PENÍNSULA DE SANTA ELENA


FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA

ESCUELA DE PETRÓLEOS

CARRERA DE INGENIERÍA EN PETRÓLEO

SÍLABO DE LA ASIGNATURA

FISICA II

2014-2015


FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍACARRERA DE INGENIERÍA EN PETRÓLEOS

2014-2015 SÍLABO DEL CURSO

I. INFORMACIÓN GENERALAsignatura: FISICA II Cód: IP023SEMESTRE: Segundo # de Créditos: 5 Modalidad: PresencialParalelos: 2/1 – 2/2 # de Semanas: 16 Área del Conocimiento: Ingeniería y

profesiones afinesHoras/semanales:5 Fecha de elaboración: 14 de Abril del 2014PRERREQUISITOS: Física I CORREQUISITOS: Ninguno

CONTENIDO DISCIPLINAR (ASIGNATURA/MÓDULO)

CÓDIGOCONTENIDO DISCIPLINAR (ASIGNATURA/MÓDULO)

CÓDIGO

AsignaturaFísica II

Docente: Ing. Carlos Malavé Carrera

Título: Ingeniero en PetróleoE-mail: [email protected]@upse.edu.ec

II. RUTA FORMATIVAa.- PERFIL DE EGRESO: Competencia ©/ Resultado de Aprendizaje (RdA) “Aplicar Conocimientos en matemáticas, ciencia e ingeniería”. “Identificar, formular y desarrollar problemas de ingeniería”.Competencias: “Se definen como los programas de acción integrados que permiten a las personas llevar a cabo sus diferentes actividades dentro de una profesión específica en el contexto de trabajo de manera adecuada. (Van der Klink y Boon, 2002)”: “Aplicar conocimientos científicos y técnicos para caracterizar y describir las propiedades de la materia, tomando en consideración estas propiedades para establecer reacciones químicas y preparación de soluciones y compuestos”.“Identificar y caracterizar las sustancias a utilizarse en las diferentes reacciones químicas, lo cual permitirá una elección para seleccionar la materia para la preparación de las diferentes soluciones a utilizar en el tratamiento de crudo en las distintas operaciones en el campo petrolero”.Resultados de Aprendizaje: “Apoyan a las competencias, tienen un mayor nivel de detalle y constituyen la base tanto del aprendizaje como de la evaluación. Permiten indicar lo que los estudiantes deben conocer, lo que los estudiantes deben entender, y lo que los estudiantes deben ser capaces de hacer y de lo bien que lo harán, usando el lenguaje y el contexto que indiquen el nivel al que deben ser evaluados”. (Oliver et al., 2008)”. Resolver problemas de trabajo y energía, energía potencial y conservación de la energía, movimiento lineal, impulso y choques, rotación de cuerpos rígidos, dinámica rotacional, mecánica de fluidos, equilibrio y elasticidad, temperatura y dilatación térmica.Organizar y planificar trabajos, analizar y sintetizar las leyes físicas, interpretar gráficos y leyes físicas, emitir juicios y criterios técnicos, verificar resultados.b.- OBJETIVO GENERAL DE LA ASIGNATURA: Conocer, comprender y aplicar las teorías, leyes, principios y conceptos que gobiernan el trabajo y energía, movimiento lineal, rotación de cuerpos rígidos, dinámica rotacional, la mecánica de fluidos, equilibrio y elasticidad, temperatura y dilatación térmica.c.- DESCRIPCIÓN DE LA ASIGNATURA: Física es un curso para la formación de ingenieros, cuya finalidad es el conocimiento técnico y científico que caracterizan la materia, la modificación de su estructura según los parámetros presentes, planteando en base al conocimiento las propiedades y leyes que rigen el principio de conservación de la energía, rotación de cuerpos rígidos, dinámica rotacional, mecánica de fluidos, equilibrio y elasticidad, temperatura y dilatación térmica y aplicarlos en los procesos que están involucrados con el

mailto:[email protected]

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ámbito de la industria petrolera.Los estudiantes de la carrera de Ingeniería en Petróleo necesitan tener una adecuada base de física y matemática para conocer, analizar y elaborar proyectos y estudio de factibilidad dentro del campo de su profesión de tal manera que su correcta comprensión de la física le permitirá al estudiante verificar experimentalmente y técnicamente las leyes y principios que gobiernan a la física.En el presente curso, los estudiantes de la carrera de ingeniería en petróleo tendrán la documentación para comprometerse en el estudio de las leyes y postulados que rigen el principio de conservación de la energía, rotación de cuerpos rígidos, dinámica rotacional, mecánica de fluidos, equilibrio y elasticidad, temperatura y dilatación térmica.d. CONTRIBUCIÓN DEL CURSO EN LA FORMACIÓN DEL PROFESIONAL:El programa de física para Ingeniería contribuye en la formación de sus alumnos en el desarrollo de habilidades como:• Aplicar conocimientos de matemática, ciencias naturales e ingeniería.• Diseñar y conducir experimentos, así como análisis e interpretación de datos.• Funcionar en equipos multidisciplinarios.• Identificar, formular y resolver problemas de ingeniería.• Comunicarse eficazmente.

III. RESULTADOS DE APRENDIZAJE DE LA ASIGNATURA• Definir trabajo y energía, comprender el principio de la conservación de la energía.

• Aplicar el principio de conservación de la energía para movimiento lineal, impulso y choques.

• Aplicar las leyes de Newton para resolver problemas que involucran rotación de cuerpos rígidos y dinámica rotacional.

• Definir esfuerzo y deformación y evaluar su magnitud para diferentes fuerzas aplicadas.

• Definir densidad y presión, propiedades de la presión, determinar condiciones de equilibrio para un cuerpo parcial y totalmente sumergido en fluido.

• Aplicar la definición de fluidos ideales en la resolución de problemas sobre ecuación de la continuidad, teorema de Bernoulli, y numero de Reynolds para conocer si un flujo es laminar o turbulento.

• Aplicar los diferentes puntos fijos numéricos para establecer las escalas de temperatura

más comunes.

• Calcular los esfuerzos térmicos producidos por cambios de temperatura.

RESULTADOS DE LA “a” A LA “l”

CONTRIBUCIÓN (ALTA, MEDIA, BAJA)

EL ESTUDIANTE DEBE SER CAPAZ DE:

INSTRUMENTO DE

EVALUACIÓN / RÚBRICA

(Verificación)a) Aplicar Conocimientos

en matemáticas, ciencia e ingeniería. Alta

Resolver problemas de física de diferentes fenómenos utilizando las matemáticas

Lecciones escritas, deberes y talleres


b) Diseñar, conducir experimentos, analizar e interpretar datos.

NA

c) Diseñar sistemas, componentes o procesos bajo restricciones realistas.

NA

d) Trabajar como un equipo multidisciplinario.

Media

Relacionar conceptos físicos para el planteo, solución e interpretación de problemas en forma matemática.


e) Identificar, formular y resolver problemas de ingeniería.

AltaAplicar, resolver e interpretar diversos problemas de física.


f) Comprender la responsabilidad ética y profesional. Media

Concienciar sobre los resultados cuantitativos y cualitativos de un problema y su solución.

g) Comunicarse efectivamente.

Media

Justificar en forma escrita o verbal las conclusiones sobre la resolución de un problema y su aplicación.

h) Entender el impacto de la ingeniería en el contexto social, medioambiental, económico y global.

NA

i) Comprometerse con el aprendizaje continuo.

Media

Desarrollar una metodología para el planteo y solución de problemas de ingeniería que involucren el pensamiento y razonamiento crítico.

j) Conocer temas contemporáneos.

NA

k) Usar técnicas, habilidades y herramientas para la práctica de ingeniería.

Media

Resolver problemas prácticos de ingeniería en diferentes temáticas.


l) Capacidad para liderar y emprender NA


IV. PROGRAMACIÓN DE LA ASIGNATURA POR RdA.

CAPITULOS / SUBCAPITULOS

RESULTADOS DE APRENDIZAJE ESTRATEGIAS DE ENSEÑANZA- APRENDIZAJE

INSTRUMENTOS DE EVALUACION /

RÚBRICA(verificación)

TIEMPO ESTIMADO DE DEDICACION AL

TEMA

TIEMPO ESTIMADO DE

TRABAJO AUTÓNOMO

HorasTeóricasHoras

PrácticasHoras

Capítulo I TRABAJO Y ENERGÍA CINÉTICA1.1 Trabajo.1.2 Energía cinética y el

teorema Trabajo y Energía.

1.3 Trabajo y energía con fuerza variable.

1.4 Potencia.

• Calcular la cantidad de trabajo realizado por una fuerza constante.

• Definir físicamente la energía cinética de un cuerpo.

• Utilizar el teorema de trabajo-energía para resolver problemas de mecánica.

• Calcular la cantidad de trabajo realizado por una fuerza variable.

• Resolver problemas que implican potencia.

• Estudio de casos

• Aprendizaje basado en problemas

• Resolución de problemas

• Trabajos• Talleres• Pruebas de

ejecución de tareas

• Pruebas de desarrollo

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Capítulo II. ENERGÍA POTENCIAL Y CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA.2.1 Energía potencial

gravitacional.2.2 Energía potencial

elástica.2.3 Fuerzas conservativas

y no conservativas.2.4 Fuerza y energía

potencial.2.5 Diagramas de energía.

• Aplicar la energía potencial gravitacional en problemas que implican movimiento vertical.

• Utilizar la energía potencial elástica para resolver problemas de cuerpos unidos a un resorte.

• Distinguir entre fuerzas conservativas y no conservativas que actúan en un cuerpo en movimiento.

• Emplear diagramas de energía para el movimiento rectilíneo de un objeto bajo la influencia de una fuerza conservativa.







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Capítulo III. MOMENTO LINEAL, IMPULSO Y CHOQUES.3.1 Momento lineal e

impulso.3.2 Conservación del

momento lineal.3.3 Conservación del

momento lineal y choques.

3.4 Choques elásticos.3.5 Centro de masa.

• Entender el significado de movimiento lineal de una partícula y el impulso de una fuerza.

• Resolver problemas sobre la conservación de la cantidad de movimiento en colisiones.

• Definir choques elásticos, inelásticos y totalmente inelásticos.

• Definir el centro de masa de un sistema.







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Capítulo IV. ROTACIÓN DE CUERPOS RÍGIDOS.4.1 Velocidad y

aceleración angulares.4.2 Rotación con

aceleración angular constante.

4.3 Relación entre cinemática lineal y angular.

4.4 Energía en el movimiento rotacional.

4.5 Teorema de los ejes paralelos.

• Describir la rotación de un cuerpo rígido en términos de coordenada angular, velocidad y aceleración angular.

• Analizar la rotación de un cuerpo rígido cuando la aceleración angular es constante.

• Relacionar la rotación de un cuerpo rígido con la velocidad y la aceleración lineal de un punto en el cuerpo.

• Entender el significado del momento de inercia del cuerpo en torno a un eje y relacionarlo con la energía cinética rotacional.







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Capítulo V. DINÁMICA DEL MOVIMIENTO ROTACIONAL5.1 Torsión.5.2 Torsión y aceleración

• Definir la fuerza producido por torsión y de que forma afecta al movimiento rotacional.

• Analizar el movimiento de un




ejecución de

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angular de un cuerpo rígido.

5.3 Rotación de un cuerpo rígido sobre un eje móvil.

5.4 Trabajo y potencia en movimiento rotacional.

5.5 Momento angular.5.6 Conservación del

momento angular.5.7 Giróscopos y

precesión.

cuerpo que gira y se mueve como un todo en el espacio.

• Resolver problemas que implican trabajo y potencia para cuerpos giratorios.

• Entender el significado del momento angular de un sistema que varía con el tiempo.

• Describir el movimiento rotatorio de un giróscopo.


tareas• Pruebas de

desarrollo

Capítulo VI EQUILIBRIO Y ELASTICIDAD6.1 Condiciones del

equilibrio.6.2 Centro de gravedad.6.3 Resolución de

problemas de equilibrio de cuerpos rígidos.

6.4 Esfuerzo, deformación y módulos de elasticidad.

6.5 Elasticidad y plasticidad.

• Establecer las condiciones para el equilibrio de un cuerpo.

• Definir centro de gravedad de un cuerpo y su relación con la estabilidad.

• Resolver problemas que implican cuerpos rígidos en equilibrio.

• Analizar la deformación de un cuerpo por tensión, compresión, presión o corte.

• Analizar el comportamiento de un cuerpo que se estira hasta que se deforma o rompe.







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Capítulo VII MECÁNICA DE FLUIDOS.7.1 Densidad.7.2 Presión en un fluido.7.3 Flotación.7.4 Flujo de fluido.

• Definir la densidad de un cuerpo.

• Calcular la presión de un fluido.

• Calcular la fuerza de flotación de un fluido sobre un cuerpo


• Aprendizaje basado en estudio de



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7.5 Ecuación de Bernoulli.7.6 Viscosidad y

turbulencia.

sumergido.• Aplicar la ecuación de

Bernoulli para relacionar la presión y rapidez de flujo en diferentes puntos de un fluido en movimiento.

• Describir flujo laminar y fluido turbulento.

casos• Trabajos de

exposición


Capítulo VIII TEMPERATURA Y DILATACION TERMICA.8.1 Energía interna y

calor.8.2 Parámetro

termométrico: El termómetro y la temperatura.

8.3 Escalas termométricas.

8.4 Dilatación térmica de sólidos y líquidos.

• Entender el significado de equilibrio térmico y lo que miden los termómetros.

• Entender cómo funcionan los diferentes tipos de termómetros.

• Reconocer las diferentes escalas de temperatura.

• Comprender como cambian las dimensiones de sólidos y líquidos como resultado del cambio de temperatura.







10 10

TOTAL 80 80


V. METODOLOGÍA• Se aplicará un proceso enseñanza-aprendizaje (PEA) activo, donde el docente impulsará el

estudio de casos y un aprendizaje basado en problemas (ABP), utilizando el modelo del Ciclo de aprendizaje de Kolb.

• Luego de una breve introducción sobre las temáticas del curso, se enviarán trabajos con la presentación de su respectivo informe los mismos que deberán ser expuestos ante los compañeros.

• El estudiante deberá revisar previamente los temas programados para cada sesión• Las consultas puntuales al profesor podrán ser hechas a través del blog creado para el efecto.

VI. EVALUACIÓN

Estrategias Evaluativas

Primer Parcial

Segundo Parcial

Recuperación

Exámenes 50% 50% 100%Lecciones 20% 20%Tareas 10% 10%Informes 10% 10%Participación en ClaseProyectosTalleres 10% 10%OtrosTOTAL 100% 100% 100%

VII. BIBLIOGRAFÍA

BIBLIOGRAFÍA BÁSICA (UN TEXTO BÁSICO)

AUTOR TÍTULO DEL LIBRO EDICIÓNAÑO

PUBLICACIÓNEDITORIAL

SEARS - ZEMANSKY FISICA UNIVERSITARIA DECIMO SEGUNDA

2009 PEARSONS

BIBLIOGRAFÍA RECOMENDADA

AUTOR TÍTULO DEL LIBRO EDICIÓNAÑO

PUBLICACIÓNEDITORIAL

SERWAY – JEWETT

RESNICK - HALLIDAY

FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA

FÍSICA GENERAL

SEXTA

QUINTA

2005

2004

THOMPSON

CECSA


VIII. HORARIO DE CLASES

HORA LUNES MARTES MIERCOLES JUEVES VIERNES

7:30 FISICA II FISICA II

8:30 2/2 2/1 8:30 FISICA II FISICA II FISICA II FISICA II

9:30 2/2 2/1 2/1 2/29:30

10:00 10:00 FISICA II FISICA II

11:00 2/2 2/111:00 FISICA II FISICA II

12:00 2/2 2/1

IX. COMPROMISO ÉTICO El respeto a la opinión ajena será una exigencia de práctica universitaria La falta de participación en el trabajo colectivo corresponde a incumplimiento de tarea. La copia comprobada determinará la anulación del trabajo

DOCENTES RESPONSABLE(S) DE LA ELABORACIÓN DEL SÍLABO:ING. CARLOS MALAVÉ CARRERA

FIRMA DEL DIRECTOR DE CARRERA

FECHA DE ELABORACIÓN

04 DE ABRIL DEL 2014

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