FINALIDAD DEL CURSO DE FISICA
Este curso se ofrece a los estudiantes del Nivel Superior que quieran ingresar a las
carreras de Ciencias o Ingeniería, con el objetivo de actualizar y complementar los conocimientos
adquiridos en las asignaturas precedentes de Física que no contienen los avances logrados en
esta rama de la ciencia en el actual siglo; por ello, este curso contempla contenidos de física,
tales como: Fuerzas en el plano y en el espacio, Cantidades Escalares y Vectoriales, el cual establecen los límites de validez de la mecánica de Newton, a la vez que permitió el desarrollo de otras ramas de la
física y de la propia mecánica para los estudios de Trabajo y Energía; así mismo, contiene los cambios
introducidos en los modelos físicos de algunas teorías del pasado siglo, como es el la integación de nuevos Sistemas de Medidas.
El curso hace uso de las matemáticas; como herramienta importante.
OBJETIVOS DEL CURSO DE INTRODUCCIÓN A LA FISICA.
Presentar al estudiante los conceptos elementales de
a) Amplié la visión del mundo que adquirió en las asignaturas de física precedentes.
b) Permita resolver problemas de Equilibrio, Conversiones y describir conceptualmente aspectos
cualitativos y Cuantitativos de factores de Conversión.
c) Reconozca aplicaciones a la tecnología actual y a la composición, cambios y propiedades
generales de la Energía.
UNIDADES DEL PROGRAMA
El programa se concibe integrado en dos unidades temáticas:
- Teoría Especial de
- Nociones de Mecánica Cuántica.
En la primera unidad se pretende que el profesor realice un recuento de la situación y
desarrollo de la mecánica clásica o de Newton a finales del pasado siglo destacando los logros
alcanzados por esta teoría en la explicación de los fenómenos naturales conocidos hasta
entonces, tanto en la descripción del movimiento de los cuerpos en la tierra, como el de los
planetas, permitiendo justificar las leyes de Kepler obtenidas empíricamente, destacar el carácter
absoluto de los conceptos de espacio y tiempo en las leyes de Newton y sus implicaciones en las
transformaciones de coordenadas de Galileo. A continuación las condiciones que dieron lugar al
surgimiento de
como las consecuencias que se derivan de la nueva mecánica relativista.
La segunda unidad pretende que el profesor facilite la comprensión del estudiante de los
experimentos que permitieron elaborar nuevos modelos físicos y leyes para la explicación de los
FISICA MODERNA
fenómenos luminosos y el comportamiento de los tomos en el micromundo, y cómo estos dieron
lugar al surgimiento de
RECOMENDACIONES DIDACTICAS GENERALES
En el programa no se propone por el momento el desarrollo de práctica de laboratorio, por
el tipo de equipamiento que se requiere, aunque no descartamos la posibilidad de que alguna
preparatoria por tener las condiciones materiales pudiera realizarla, tampoco se consideran
demostraciones de clase por las mismas razones; por tanto, se propone que el curso sea
desarrollado a través de conferencias por parte de los profesores responsables de su impartición,
así como el desarrollo de actividades de análisis colectivo por parte de los estudiantes y
exposiciones orales de temas seleccionados previamente por el profesor.
El uso de diapositivas, películas u otros auxiliares docentes es recomendable para el
desarrollo del curso en aquellos casos en que se pueda contar con ellos.
Sólo se propone la realización de ejercicios o problemas sencillos en la unidad de Teoría
Especial de
que se prevé la realización de problemas sencillos.
RECOMENDACIONES DE EVALUACION
La evaluación debe ser continúa y permanente, para que permita valorar constantemente
los cambios en la personalidad del alumno (actitudes, capacidades, hábitos, destrezas e
información), demostrados en las actividades que se realizan para lograr los objetivos del
aprendizaje. Esta evaluación permitirá planear en forma permanente nuevas actividades.
Todo esto no quiere decir que la evaluación queda a juicio o capricho del profesor o facilitador, es
bueno resaltar que las pruebas objetivas no se han excluido, sólo que ya no son exclusivas como
criterios de promoción; por lo que, se hace necesario consignar por escrito todos los pasos
evaluativos a medida que se van presentando. El resultado final será el producto de la
integración de los resultados parciales de cada uno de los rubros que a continuación se señalan,
sugiriendo al mismo tiempo algunos rasgos a evaluar en cada uno de ellos.
a) Exámenes parciales. Diseñados de acuerdo con los contenidos temáticos de cada unidad y
las actividades de aprendizaje, por lo que se aconseja la elaboración de preguntas y ejercicios
cualitativos (en el caso previsto de cada unidad). Es conveniente obtener una idea inicial de
los aspectos congniscitivos a fin de advertir el grado de aprendizaje que presentan los
alumnos, así como los objetivos logrados y no logrados para adecuar la labor educativa. Al
mismo tiempo proponemos la aplicación de por lo menos dos evaluaciones parciales, una al
finalizar cada unidad.
b) Investigación bibliográfica extraclase, solución de ejercicios cualitativos en el caso señalado.
Se sugiere evaluar estas actividades por medio de la discusión en equipo de cuestionarios
elaborados previamente por el profesor.
RECOMENDACIONES PARA LAS CALIFICACIONES
La calificación es la asignación de un número que pretende buscar dentro de una escala
cuantitativa el nivel de aprovechamiento de cada estudiante.
Para calificar, el profesor podrá proponer la calidad de los trabajos, la participación en
clase, exámenes parciales, etc. Se sugiere tomar en cuenta los siguientes porcentajes:
FISICA MODERNA
1. Participación en clase y extraclase y pruebas parciales --------------- 40%
2. Examen final ----------------------------------------------------------------------- 60%
3.
RECOMENDACIONES PARA
La acreditación se refiere al hecho de aprobar o no el curso. Algunos criterios para la
acreditación podrían ser: asistencia a clase, participación en actividades del curso, etc.
Por lo tanto, la evaluación, la calificación y la acreditación son momentos diferentes entre
sí en el proceso de enseñanza-aprendizaje y sugerimos se apliquen por separado.
FISICA MODERNA
PRIIMERA UNIIDAD
TEORIIA ESPECIIAL DE
OBJETIVOS
· Describir las limitaciones de
· Expresar los orígenes de
· Enunciar los postulados de
· Describir las consecuencias cinemáticas y dinámicas de
· Resolver numéricamente problemas sencillos utilizando
situaciones físicas de altas velocidades.
CONTENIDOS
Relatividad clásica: transformación de Galileo.
Historia de la relatividad.
Paradojas, simultaneidad, sistemas de referencia inerciales y no inerciales
Postulados de
Consecuencias cinemáticas de
Consecuencias dinámicas de
movimiento, energía relativista).
El espacio-tiempo.
El espacio de Minkowski.
Actividades
Se propone que esta unidad sea desarrollada a través de algunas conferencias o
exposiciones del profesor sobre los aspectos más importantes de los temas que se abordan; en
cada uno de los cuales, el profesor señalará contenidos específicos a los estudiantes para su
estudio individual o en grupo; el maestro organizará una exposición y análisis por grupo de cada
contenido seleccionado. Para esta exposición o análisis colectivo el maestro puede elaborar una
guía de preguntas o cuestionarios a los cuales los estudiantes deben dar sus respuestas o su
valoración; si el maestro puede contar con algún juego de diapositivas u otro medio audio-visual
referido al contenido, sería conveniente su uso para la exposición de los temas.
RECOMENDACIONES METODOLÓGICAS PARA EL MAESTRO EN
UNIDAD.
Se puede considerar la unidad integrada por cuatro aspectos a desarrollar.
Primero, la situación de la mecánica de Newton y su consideración del espacio y tiempo
absoluto así como la transformación de coordenadas de Galileo y la relatividad clásica; la
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situación crítica en que se encontraba la física con los experimentos para la medición de la luz (su
velocidad) y las dificultades de las transformaciones de los fenómenos eletromagnéticos de un
sistema inercial a otro utilizando la transformación de Galileo. O sea un esbozo histórico de las
condiciones que precedieron al surgimiento de
Un segundo aspecto puede ser el análisis de los postulados de Einstein, haciendo énfasis
en lo que cada uno significa y la contradicción que se crea con la relatividad clásica, si el maestro
así lo considera puede mostrar las transformaciones de Lorentz y analizar la dependencia del
tiempo de las coordenadas espaciales del punto donde ocurren los sucesos.
Como tercer aspecto a analizar son las consecuencias cinemáticas de
de los postulados, o sea el carácter relativo de la simultaneidad y la diferencia en los intervalos
del tiempo y longitud (dilatación del tiempo y contracción de la longitud), describiendo algunos
ejemplos donde ésta se pone de manifiesto como el tiempo de vida media de algunas partículas.
Finalmente, la unidad concluye con el análisis de algunas consecuencias dinámicas de los
postulados de
energía, concluyendo el tema con un análisis cualitativo del espacio de Minkowski.
Se recomienda la realización de ejercicios o problemas utilizando las expresiones o
relaciones entre los intervalos de tiempo medidas en dos sistemas de referencias inerciales uno
de ellos a velocidad relativista, esto es:
2 2 / 1 c v
t
t s
m -
D
= D
Así como: ?para la relación entre longitudes en iguales condiciones relativistas que la descrita
para el tiempo, y finalmente se pueden realizar problemas sobre variación de la masa a partir de
la expresión:
2 2 / 1 c v
m
m s
m -
=
Así mismo, las preguntas planteadas al final del capítulo VI de la primera parte del libro de
texto pueden ser considerados por el profesor como ejercitación de lo aprendido por los
estudiantes o como actividades de los estudiantes para su discusión en grupo.
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SEGUNDA UNIDAD
NOCIONES DE MECANICA CUÁNTICA
OBJETIVOS.
Describir los orígenes de
Expresar el concepto de los cuantos.
Describir los experimentos que fueron descritos con la teoría de las cuantos (radiación del cuerpo
negro, efecto fotoeléctrico y efecto Compton).
Analizar los descubrimientos que sustentan el modelo ondulatorio de la mecánica.
Describir algunos sistemas que son descritos por la función de estado.
Identificar algunas aplicaciones de
CONTENIDOS.
- La radiación del cuerpo negro y explicación de Planck.
- Concepto de cuantos de energía.
- Efecto fotoeléctrico y explicación de Einstein. Problemas.
- Efecto Compton.
- Primeros modelos atómicos.
- Momento angular. El átomo de Bohr.
- Hipótesis de De Broglie.
- Principios de incertidumbre de Heisemberg.
- Electrones y nucleones
- La función de onda en óptica. Concepto de estado cuántico.
- Función de onda en
- La ecuación de Schrodinger.
- El átomo de hidrógeno.
- Principio de exclusión de Pauli.
- Spin del electrón.
FISICA MODERNA
- Generalización a átomos de muchos electrones.
- Espectros atómicos. Aplicaciones a la astrofísica en la determinación de la composición
química de las estrellas y otros cuerpos celestes.
- Tabla periódica.
- Algunas técnicas modernas,: el transistor y los láseres.
ACTIVIDADES.
Para esta unidad se propone que sea desarrollada en forma similar a la primera, por lo que
aquí nos limitaremos a expresar algunas recomendaciones metodológicas para el maestro en el
desarrollo de la unidad.
En primer lugar es necesario hacer un breve recuento de los conceptos y teorías de la
física a finales del pasado siglo donde se destaque; que debido al desarrollo de la teoría de
Maxwell, definitivamente la luz se concibió como un fenómeno ondulatorio (onda
electromagnética), desechando completamente el modelo corpuscular elaborado por Newton, así
como los primeros modelos atómicos de la época.
A continuación se pueden describir los experimentos que dieron lugar a la teoría de los
cuantos, o sea la cuantización de la energía, tales como la radiación del cuerpo negro y su
interpretación por Planck, y el efecto fotoeléctrico y la explicación de Einstein. En la estructura del
átomo el maestro hará un recuento de los primeros modelos atómicos y su evolución hasta el
átomo de Bohr. Luego introducirá el concepto de De Broglie donde aporta el carácter dual ondapartícula
de las partículas atómicas (electrones, protones y neutrones etc.) y seguidamente como
lo anterior estableció las bases para el desarrollo de
analizar el significado físico de la ecuación de onda. El resto del tema debe ser tratado en forma
cuidadosa que muestre al estudiante el perfeccionamiento de las nuevas teorías y la modificación
de las concepciones clásicas.
El último contenido que se aborda pretende mostrar al estudiante el transistor y el láser
que tanto desarrollo han introducido en la tecnología moderna.
En el tema, sólo se realizarán ejercicios relacionados con el efecto fotoeléctrico, no así del
resto del contenido.
Se recomienda utilizar las preguntas del final de capítulo para la ejercitación del
estudiante.
BIBLIOGRAFIA.
Eugene, Hecht, Física en Perspectiva, Addison-Wesley.
· Descripcion del curso
o Teacher: Anamaria Font
El curso de Física III conduce a la comprensión de aspectos fenomenológicos fundamentales en ondas y óptica, al uso de modelos sencillos que facilitan la descripción analítica de dichos fenómenos, y al manejo de diversas aplicaciones que se dan a nivel de laboratorios o en la vida cotidiana.
· Física General I (Biología, Química) copia 1
pPágina en construcción/p
o Profesor: Ivan Escalona
o Profesor: Javier Landaeta
El curso de Electricidad y Magnetismo conduce a una consolidación del conocimiento sobre aspectos ya vistos fenomenológicamente en el curso de Física General II , pero ahora considerados con un formalismo matemático adecuado en un número mayor de situaciones que puedan usarse para la solución de problemas prácticos.
· Mecánica
Escriba aquí la descripción del curso
Escriba aquí la descripción del curso
· Laboratorio de Física II (Químicos)
El curso de Laboratorio de Física II es continuidad del Laboratorio de Física I con otros experimentos en Electricidad y Magnetismo, así como también en Óptica cuyos aspectos fenomenológicos fundamentales se discuten en el curso de Física General III.
· Laboratorio de Física II (Físicos)
El curso de Laboratorio de Física II es continuidad del Laboratorio de Física I con otros experimentos en Electricidad y Magnetismo, así como también en Óptica.
· Laboratorio de Fisica I (Químicos)
El curso de Laboratorio de Física I está orientado al aprendizaje de metodología de trabajo experimental y tratamiento de datos mediante la realización de un conjunto de prácticas sencillas que complementan aspectos fenomenológicos fundamentales en Mecánica, Electricidad y Magnetismo discutidos en los cursos de Física General I y Física General II.
· Laboratorio de Fisica I (Físicos)
El curso de Laboratorio de Física I está orientado al aprendizaje de metodología de trabajo experimental y tratamiento de datos mediante la realización de un conjunto de prácticas sencillas que complementan aspectos fenomenológicos fundamentales en Mecánica, Electricidad y Magnetismo discutidos en los cursos de Física General I y Física General II.
Escriba aquí la descripción del curso
Descripcion del curso
Escriba aquí la descripción del curso
· Teoría Clásica de Campos copia 1
introducción a la teoría de camposbr /
· Teoría Clásica de Campos, semestre 2 08
o Profesor: Lorenzo Leal
o Profesor: Ernesto Fuenmayor
o Profesor: José Antonio López Rodríguez
o Profesor: Jorge Ovalle
o Profesor: Abraham Lozada
o Profesor: Pío Arias
Introducción a la teoría clásica de campos.
Temas:
Representaciones del Grupo de Poincaré. Formalismo Lagrangiano y Hamiltoniano. Simetrías y leyes de conservación. El campo escalar. El campo vectorial. El campo electromagnético. El campo espinorial.
· Teoría del Automatón Celular en Fenómenos Interfaciales y Flujo Multifásico
En este curso se explorarán las técnicas de lattice gas y lattice boltzmann como métodos para la simulación de fluidos multifásicos
1. Nombre de la asignatura: Física 2
2. Créditos: 10
3. Objetivo de la asignatura: Introducir un abordaje elemental de la mecánica de medios
continuos. Presentar los conceptos básicos de los fenómenos ondulatorios. Introducir a nivel
elemental los conceptos y leyes de la termodinámica. El estudiante debería adquirir
herramientas conceptuales que le permitan resolver ejemplos físicos sencillos a la escala de
la vida cotidiana haciendo uso de métodos elementales de cálculo y de su propia experiencia
e intuición. Además, son objetivos de esta asignatura que el estudiante entienda las
interacciones entre los diferentes componentes de un sistema y el concepto de proceso.
4. Metodología de enseñanza: El curso tiene asignadas 3 hs. de clases teóricas y 2 hs. de
clases de ejercicios semanales y se espera una dedicación domiciliaria de 5 horas
semanales.
5. Temario:
• Estática de fluidos. Presión, densidad. Leyes de la hidrostática.
• Dinámica de fluidos. Flujo y campo de velocidad. Ecuación de continuidad. Ecuación
de Bernouilli. Conceptos de viscosidad y turbulencia.
• Ondas. Ondas mecánicas. Ecuación de ondas. Velocidad. Potencia. Superposición e
interferencia. Ondas estacionarias y resonancia. Ondas acústicas. Efecto Doppler.
• Temperatura y Calor. Equilibrio térmico. Calorimetría, cambios de fase. Transferencia
de Calor.
• Teoría cinética de los gases. Concepto de gas ideal. Cálculo de la presión. Energía
interna. Distribución estadística de velocidades. Libre camino medio.
• Primera ley de la termodinámica. Trabajo. Procesos termodinámicos. Capacidad
Calorífica de los gases.
• Segunda ley de
segunda ley. Ciclo de Carnot. Entropía. Escala absoluta de temperatura.
6. Bibliografía:
Básica: Física, Vol. 1, R. Resnick, D. Halliday and K. Krane (CECSA, 3era. edición en
castellano de la 4ta. edición en inglés, ISBN 968-26-1230-6)
Física Universitaria, Vol
Freedman, (Pearson, 11va edición, ISBN 970-26-0511-3).
Complementaria: Física, Vol. 1, P.A. Tipler, (Reverté, 3ra. edición, ISBN
84-291-4367-X)
Física, Vol. 1, R.. Serway (McGraw Hill, 3ra. edición,
ISBN 0-03-031353-8)
7. Conocimientos previos exigidos y recomendados:
Es recomendable que el estudiante posea conocimientos previos de cálculo diferencial y mecánica y
haya tenido en su pasaje por la enseñanza media, una primera aproximación a los temas de la
termodinámica, así como un primer contacto con
ANEXOS
1. Cronograma tentativo:
Por cada tres horas de clases teóricas se prevén dos horas de clases prácticas y cinco horas de
dedicación individual.
1ª Semana
Comentarios del Profesor sobre el contenido de Física 2, bibliografía, forma de aprobación.
Estática de Fluidos (3 hs de clases teóricas)
• Estática de Fluidos: Presión. Principio de Pascal.
• Principio de Arquímedes. Tensión superficial
2ª Semana
Dinámica de Fluidos (6 hs. de clases teóricas)
• Concepto de campos de velocidades. Flujo másico y volumétrico. Ley de continuidad
• Ecuación de Bernoulli.
3ª Semana
• Aplicaciones de
• Viscosidad y turbulencia.
4ª Semana
Movimiento Ondulatorio (6 hs. de clases teóricas)
• Ondas viajeras. Conceptos generales.
• Ondas en cuerdas. Ecuación de ondas.
5ª Semana
• Superposición. Interferencia.
• Ondas estacionarias.
6ª Semana
Sonido (3 hs. de clases teóricas)
• Ondas viajeras longitudinales.
• Sistemas vibrantes y fuentes de sonido. Efecto Doppler.
7ª Semana
Temperatura y Calor (6 hs. de clases teóricas)
• Temperatura y equilibrio térmico.
• Escalas de temperatura y dilatación térmica.
8ª Semana
• Calorimetría y cambios de fase.
• Transferencia de calor.
9ª Semana
Teoría Cinética de los gases. (3 hs. de clases teóricas)
• Ecuación de estado. Cálculo cinético de la presión. Interpretación cinética de la temperatura.
10ª Semana
Primera Ley de
• Trabajo.
• Energía interna de un gas. Primera Ley en el gas ideal.
11ª Semana
• Primera Ley en sustancias que cambian de fase.
• Aplicaciones.
12ª Semana
Segunda Ley de
• Procesos reversibles e irreversibles
• Máquinas térmicas.
13ª Semana
• Refrigeradores.
• Ciclo de Carnot. Escala termodinámica de temperaturas.
14ª Semana
• Entropía y la 2da Ley.
• Aproximación macroscópica y microscópica.
15ª Semana
• Cálculo de la entropía de un gas ideal.
• Ciclos ideales de potencia: Otto y Diesel.
2. Modalidad del curso y procedimiento de evaluación:
Los estudiantes serán evaluados mediante dos parciales. El primero de ellos se realizará
luego de la 7ª semana de clases, y el segundo tendrá lugar una vez finalizado el curso. De los
resultados obtenidos en los parciales surgirán tres posibilidades: a) exoneración del examen
final, b) suficiencia en el curso, que habilita a rendir examen hasta que el curso sea dictado
nuevamente, c) insuficiencia en el curso, por lo cual reprueba, debiendo reinscribirse en el
mismo. Sumando los resultados de los parciales se podrá obtener un total de 100 puntos: un
máximo de 40 puntos en el primer parcial y un máximo de 60 puntos en el segundo. Los
parciales no tienen un puntaje mínimo exigible. La exoneración del examen final se logra
acumulando como mínimo 60 puntos. La suficiencia se logra acumulando como mínimo 25
puntos. Quién no llegue a 25 puntos deberá recursar. La inasistencia a un parcial no inhabilita al
estudiante a aprobar o exonerar el curso.
3. Previaturas:
Para cursar Física 2, se exigirán las siguientes previas:
o (aprobación del curso de Física 1) o
o (aprobación del curso de Física General 1).
Para rendir examen de Física 2, se exigirán las siguientes previas:
(aprobación del curso Física 2, examen de Física 1) o
(aprobación del curso Física 2 y examen de Física General 1)
El requisito de “aprobación del curso Física
no haya adquirido la calidad de libre.
4. Habilidades y estrategias que se espera desarrolle el estudiante, a lo largo del semestre:
o reinterpretar los fenómenos sencillos que se observan en la vida diaria, a la luz de
los conocimientos científicos estudiados. El estudiante, en su formación previa debe
haberse iniciado en la observación no ingenua de los fenómenos que lo rodean. Este
curso deberá profundizar en ese aspecto, promoviendo la evolución del estudiante desde
una concepción empirista a una concepción racionalista de la disciplina.
o modelar sistemas mecánicos y termodinámicos sencillos, introduciendo las
definiciones y conceptos como una necesidad a la hora de extraer información de los
sistemas físicos reales que se desea analizar. De lo contrario, la asignatura se vuelve el
estudio de los modelos por los modelos en sí mismos y el conocimiento carece de
significación para el estudiante.
o conocer las hipótesis en las cuales se pueden aplicar las leyes que está estudiando.
Esta habilidad le permite tomar conciencia de que la formulación de las leyes que está
estudiando son necesariamente incompletas. El estudiante debe reconocer las
restricciones que tiene en el tratamiento matemático de los temas, razón por la cual se le
han presentado sólo algunos ejemplos paradigmáticos introductorios que ilustran sólo una
pequeña parte de las potencialidades de una teoría.
o tener curiosidad por el nuevo conocimiento. Esta habilidad implica percibir que está
transitando un camino de construcción del conocimiento, dado que los diferentes
conceptos se vuelven a visitar, ampliando el espectro de sus aplicaciones, a medida que el
estudiante va adquiriendo las competencias matemáticas y de análisis que posibilitan el
tratamiento de sistemas de complejidad creciente, hasta llegar a una formulación cada vez
más general, que se adquiere en su pasaje por otros cursos de Facultad.
o reconocer el carácter dinámico de los saberes científicos. Esta habilidad implica tomar
conciencia de que el camino de construcción del conocimiento, además de ser personal,
es universal. A través de ella, el estudiante debe conocer que un mismo fenómeno no
tiene una única interpretación posible.
o plantear un problema. Esta habilidad implica saber descartar la información irrelevante,
reconocer los objetos concretos que componen el sistema a estudiar. Dibujar un esquema
de esos objetos. Reconocer los conceptos definidos que los caracterizan.
o prefigurar un esquema mental del problema. Esta habilidad implica tratar de visualizar
los pasos que conducen a un resultado, identificando los elementos que permiten
simplificar su resolución: diagrama del cuerpo libre, argumentos de simetría, superposición
de efectos, hipótesis de trabajo, saber jerarquizar unas variables respecto de otras.
o establecer y comprender las relaciones cuantitativas entre las diferentes magnitudes.
Entender la proporcionalidad directa e inversa, las relaciones múltiples, etc. Conocer los
órdenes de magnitud de las variables estudiadas.
o comprender las interacciones dentro de un sistema y no modelar los fenómenos
exclusivamente como efectos de causas externas.
o trabajar con expresiones simbólicas, propias de la disciplina. Esta habilidad (más allá
de lo estrictamente matemático, que puede ser sencillo porque se trata de la resolución de
algoritmos) implica cuidar que el planteo, la resolución y el resultado tengan las
dimensiones correctas, saber que una magnitud resultado puede ser expresadas en
función de magnitudes definidas en el problema, etc.
o interpretar, usar y analizar gráficos y esquemas; expresar resultados a través de una
gráfica. Esta habilidad es muy importante por sí misma y como forma complementaria o
alternativa de conceptualización y análisis de resultados, especialmente cuando el estadio
de conocimiento del estudiante no permite una formulación matemática completa.
Universidad Nacional de General San Martín Física I Bachillerato Universitario en Ciencias (BUC) Años 1999- 2000 Objetivos: El propósito de este curso de física general y experimental son:
Desde el punto de vista pedagógico los proyectos de laboratorio están orientados a que los estudiantes puedan responder aquellas preguntas que ilustran la naturaleza del pensamiento científico: ¿cómo sabemos esto?, ¿Por qué creemos en aquello?. Otro objetivo de los proyectos de laboratorio es introducir los estudiantes a la lectura de la literatura científica, accesible para estudiantes de los primeros cursos de física, tales como Physics Teacher y Am. J. Phys. Finalmente, se busca que los estudiantes desarrollen habilidad en el diseño, gerenciamiento y realización de un proyecto experimental. Para implementar estos objetivos el curso consta de tres partes:
La evaluación se realiza a través de 3 parciales de problemas, 1 parcial de teoría de errores, evaluación de laboratorio y examen final integral de la materia’ Aprobación e evaluaciones: Para la aprobación de la materia se requiere: 1. Aprobación de los tres parciales de problemas (con una única recuperación de sólo uno de ellos). La nota de aprobación es 5. 2. Aprobación de una evaluación de teoría de errores e introducción a la metrología. 3. Realización de 6 proyectos de laboratorio y aprobación de los informes y evaluación final. 4. Aprobación de un examen final e integral de toda la materia. |
Nombre de la materia : FISICA D
Clave de la materia:
Clave Facultad: 0064
Clave U.A.S.L.P.: 00033 Clave CACEI: CB
Nivel del Plan de Estudios: No. de créditos: 6
Horas/Clase/Semana: 2 Horas totales/Semestre: 64
Horas/Práctica (y/o Laboratorio): 2
Prácticas complementarias:
Trabajo extra-clase Horas/Semana: 2
Carrera/Tipo de materia: Obligatoria
No. de creditos aprobados:
Fecha última de Revisión Curricular: MAYO 2006
Materia y clave de la materia requisito: FISICA A
FACULTAD DE INGENIERÍA
DEPTO. FÍSICO-MATEMÁTICO
El curso de Física D, ubicado en el nivel IV del mapa curricular correspondiente al tronco común impartido en el Departamento de Físico Matemáticas de
Al finalizar el curso el alumno obtendrá las bases de la mecánica ondulatoria y mecánica cuántica las cuales le conducirán a la mejor comprensión de la física del micro mundo y de todo el instrumental moderno dado que éste basa su funcionamiento en las leyes cuánticas del universo, permitiéndole además acceder a cursos superiores, relacionados con estos tópicos.
UNIDAD 1.
MOVIMIENTO ONDULATORIO.
OBJETIVO PARTICULAR:
Se conocerán los diferentes tipos de ondas y sus propiedades y las relaciones matemáticas que las gobiernan, las conocerán cuantitativamente y cualitativamente. En esta primera unidad se presenta la
ecuación de onda de una manera general así como el efecto Doppler.
CONTENIDO TEMATICO:
1.1 TIPOS DE ONDAS.
1.2 ONDAS MECÁNICAS.
1.3 VELOCIDAD DE UNA ONDA.
1.4 ECUACIÓN DE ONDA.
1.5 PRINCIPIO DE SUPERPOSICIÓN.
1.6. INTERFERENCIA DE ONDAS.
1.7 EFECTO DOPPLER DEL SONIDO.
UNIDAD 2.
DE
OBJETIVO PARTICULAR:
Se sabrá que la luz visible es solo una pequeña porción
del espectro electromagnético y que se comporta
totalmente como una onda (tratamiento clásico), salvo de
que no necesita un medio continuo para transportarse.
CONTENIDO TEMATICO:
2.1
2.2
2.3 EL ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO
2.4
RELATIVIDAD.
2.4.1 Las dificultades de la física clásica.
2.4.2 Los postulados de la relatividad especial.
2.4.3 Consecuencias de los postulados de Einstein.
2.4.4 La transformación de Lorentz.
2.4.5 Coordenadas espacio- tiempo.
CONTENIDO TEMÁTICO
JUSTIFICACIÓN DEL CURSO
OBJETIVO DEL CURSO
2.4.6 La transformación de las velocidades.
2.4.7 Consecuencias de la transformación de Lorente.
2.4.8 Ímpetu y energía relativista.
2.5 EL EFECTO DOPPLER DE
UNIDAD 3.
OPTICA GEOMETRICA Y ONDULATORIA.
OBJETIVO PARTICULAR:
Se conocerá el otro aspecto de la luz cuando es tratada como rayo, para terminar finalmente con todas las
propiedades ondulatorias y se dará cuenta perfectamente de la diferencia entre la óptica geométrica y la
ondulatoria dentro del tratamiento clásico.
CONTENIDO TEMATICO:
3.1 REFLEXIÓN.
3.2 REFRACCIÓN.
3.3 IMÁGENES EN ESPEJOS PLANOS
3.4 IMÁGENES EN ESPEJOS ESFÉRICOS.
3.5 LENTES DELGADAS.
3.6 INTERFERENCIA.
3.7 DIFRACCIÓN.
3.8 REJILLAS DE DIFRACCIÓN.
3.9 DIFRACCIÓN DE RAYOS X.
3.10 POLARIZACIÓN.
3.10.1 Polarización por transmisión.
3.10.2 Polarización por reflexión.
3.10.3 Polarización circular.
UNIDAD 4.
OBJETIVO PARTICULAR:
El alumno conocerá los diferentes experimentos realizados para los cuales la física clásica no tenía
respuesta. Estos mismos experimentos dieron lugar a la concepción cuántica de la naturaleza.
CONTENIDO TEMATICO:
4.1 RADIACIÓN TÉRMICA.
4.2 LEY DE RADIACIÓN DE PLANCK.
4.3 CUANTIFICACIÓN DE
4.4 EFECTO FOTOÉLECTRICO.
4.5 EFECTO COMPTON.
4.6 ESPECTRO DE LINEAS.
UNIDAD 5.
COMPORTAMIENTO ONDULATORIO DE LA
MATERIA.
OBJETIVO PARTICULAR:
Así como la luz tiene comportamiento de partícula, la materia tiene comportamiento ondulatorio, al finalizar la unidad el alumno comprenderá la naturaleza dual de la materia. Además de entender los conceptos básicos de
CONTENIDO TEMATICO.
5.1 LONGITUD DE ONDA DE DE BROGLIE.
5.2 ONDAS.
5.3 PAQUETE DE ONDAS.
5.4 PARTÍCULAS.
5.5 RRINCIPIO DE INCERTIDUMBRE DE
HEISENBERG.
5.6
5.7 PARTÍCULA LIBRE.
5.8 POZO DE POTENCIAL.
5.9 EFECTO TÚNEL.
5.10 OSCILADOR ARMÓNICO SIMPLE.
5.11 EL ÁTOMO DE RUTHERFORD.
5.12 EL ÁTOMO DE BOHR.
5.13 EL ÁTOMO DE HIDRÓGENO.
5.14
5.15 ESTADOS DEL ÁTOMO DE HIDRÓGENO.
5.16 ESTRUCTURA ATÓMICA.
5.17
5.18 LOS LÁSERES.
5.19
5.20 COMO FUNCIONA UN LÁSER.
UNIDAD 6.
DISTRIBUCIONES ESTADISTICAS Y VALORES
MEDIOS.
OBJETIVO PARTICULARES:
Se tendrá conocimiento del tratamiento estadístico de los fenómenos físicos desde el punto de vista clásico y cuántico, podrá ver que es posible llegar a los conceptos de temperaturas, presión, etc. usando la interpretación estadística de los sistemas microscópicos.
CONTENIDO TEMATICO:
6.1 RECORRIDO LIBRE MEDIO.
6.2
6.3
6.4 MOVIMIENTO BROWNIANO.
6.5 DISTRIBUCIONES CUÁNTICAS.
El curso se organizará en base a tres sesiones expositivas por parte del profesor, y dos sesiones para la solución y discusión dirigida de problemas relacionados con los temas tratados previamente. Además se deja en libertad al profesor para que use técnicas de las nuevas tecnologías, para reforzar y aumentar el aprendizaje.
La evaluación de acuerdo a las normas institucionales Parciales programados por la secretaría académica
Debe de incluir cuatro exámenes departamentales
Por lo que la evaluación del curso se hará como sigue:
Exámenes 80%
Tareas o trabajos de investigación 10%
Participación y asistencia 10%
Nota: Para que la calificación del curso, sea considerada aprobatoria, el alumno tendrá que aprobar el curso de teoría y
también deberá de haber acreditado, el curso de laboratorio (obligatorio).
Resnick / Halliday / Krane.
Física Vol. I, II.
CECSA, 5a Edición México 2004.
Serway / Jewet.
Física I, II (texto basado en cálculo).
Thomson, 3a Edición México 2004.
Gettys / Keller / Skove.
Física Tomo I, II (para ciencias e ingeniería).
Mc Graw Hill, 2a Edición, México 2005.
Acosta Virgilio, Cowan, Clyde L. Graham. B.J.
Curso de física moderna
Harla. México, 1975
Sears / Zemansky / Young / Freedman.
Física Universitaria.
Pearson-Addison Wesley, 11a Edición México, 2004.
BIBLIOGRAFÍA
EVALUACIÓN
METODOLOGÍA
Nombre de la materia : FISICA D
Clave de la materia:
Clave Facultad: 0064
Clave U.A.S.L.P.: 00033 Clave CACEI: CB
Nivel del Plan de Estudios: No. de créditos: 6
Horas/Clase/Semana: 2 Horas totales/Semestre: 64
Horas/Práctica (y/o Laboratorio): 2
Prácticas complementarias:
Trabajo extra-clase Horas/Semana: 2
Carrera/Tipo de materia: Obligatoria
No. de creditos aprobados:
Fecha última de Revisión Curricular: MAYO 2006
Materia y clave de la materia requisito: FISICA A
FACULTAD DE INGENIERÍA
DEPTO. FÍSICO-MATEMÁTICO
El curso de Física D, ubicado en el nivel IV del mapa
curricular correspondiente al tronco común impartido en
el Departamento de Físico Matemáticas de
Autónoma de San Luis Potosí para el Área Mecánica de
Al finalizar el curso el alumno obtendrá las bases de la mecánica ondulatoria y mecánica cuántica las cuales le conducirán a la mejor comprensión de la física del micro mundo y de todo el instrumental moderno dado que éste basa su funcionamiento en las leyes cuánticas del universo, permitiéndole además acceder a cursos superiores, relacionados con estos tópicos.
UNIDAD 1.
MOVIMIENTO ONDULATORIO.
OBJETIVO PARTICULAR:
Se conocerán los diferentes tipos de ondas y sus
propiedades y las relaciones matemáticas que las
gobiernan, las conocerán cuantitativamente y
cualitativamente. En esta primera unidad se presenta la
ecuación de onda de una manera general así como el
efecto Doppler.
CONTENIDO TEMATICO:
1.1 TIPOS DE ONDAS.
1.2 ONDAS MECÁNICAS.
1.3 VELOCIDAD DE UNA ONDA.
1.4 ECUACIÓN DE ONDA.
1.5 PRINCIPIO DE SUPERPOSICIÓN.
1.6. INTERFERENCIA DE ONDAS.
1.7 EFECTO DOPPLER DEL SONIDO.
UNIDAD 2.
DE
OBJETIVO PARTICULAR:
Se sabrá que la luz visible es solo una pequeña porción
del espectro electromagnético y que se comporta
totalmente como una onda (tratamiento clásico), salvo de
que no necesita un medio continuo para transportarse.
CONTENIDO TEMATICO:
2.1
2.2
2.3 EL ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO
2.4
RELATIVIDAD.
2.4.1 Las dificultades de la física clásica.
2.4.2 Los postulados de la relatividad especial.
2.4.3 Consecuencias de los postulados de Einstein.
2.4.4 La transformación de Lorentz.
2.4.5 Coordenadas espacio- tiempo.
CONTENIDO TEMÁTICO
JUSTIFICACIÓN DEL CURSO
OBJETIVO DEL CURSO
2.4.6 La transformación de las velocidades.
2.4.7 Consecuencias de la transformación de Lorente.
2.4.8 Ímpetu y energía relativista.
2.5 EL EFECTO DOPPLER DE
UNIDAD 3.
OPTICA GEOMETRICA Y ONDULATORIA.
OBJETIVO PARTICULAR:
Se conocerá el otro aspecto de la luz cuando es tratada
como rayo, para terminar finalmente con todas las
propiedades ondulatorias y se dará cuenta perfectamente
de la diferencia entre la óptica geométrica y la
ondulatoria dentro del tratamiento clásico.
CONTENIDO TEMATICO:
3.1 REFLEXIÓN.
3.2 REFRACCIÓN.
3.3 IMÁGENES EN ESPEJOS PLANOS
3.4 IMÁGENES EN ESPEJOS ESFÉRICOS.
3.5 LENTES DELGADAS.
3.6 INTERFERENCIA.
3.7 DIFRACCIÓN.
3.8 REJILLAS DE DIFRACCIÓN.
3.9 DIFRACCIÓN DE RAYOS X.
3.10 POLARIZACIÓN.
3.10.1 Polarización por transmisión.
3.10.2 Polarización por reflexión.
3.10.3 Polarización circular.
UNIDAD 4.
OBJETIVO PARTICULAR:
El alumno conocerá los diferentes experimentos
realizados para los cuales la física clásica no tenía
respuesta. Estos mismos experimentos dieron lugar a la
concepción cuántica de la naturaleza.
CONTENIDO TEMATICO:
4.1 RADIACIÓN TÉRMICA.
4.2 LEY DE RADIACIÓN DE PLANCK.
4.3 CUANTIFICACIÓN DE
4.4 EFECTO FOTOÉLECTRICO.
4.5 EFECTO COMPTON.
4.6 ESPECTRO DE LINEAS.
UNIDAD 5.
COMPORTAMIENTO ONDULATORIO DE LA
MATERIA.
OBJETIVO PARTICULAR:
Así como la luz tiene comportamiento de partícula, la
materia tiene comportamiento ondulatorio, al finalizar la
unidad el alumno comprenderá la naturaleza dual de la
materia. Además de entender los conceptos básicos de la
Mecánica Cuántica.
CONTENIDO TEMATICO.
5.1 LONGITUD DE ONDA DE DE BROGLIE.
5.2 ONDAS.
5.3 PAQUETE DE ONDAS.
5.4 PARTÍCULAS.
5.5 RRINCIPIO DE INCERTIDUMBRE DE
HEISENBERG.
5.6
5.7 PARTÍCULA LIBRE.
5.8 POZO DE POTENCIAL.
5.9 EFECTO TÚNEL.
5.10 OSCILADOR ARMÓNICO SIMPLE.
5.11 EL ÁTOMO DE RUTHERFORD.
5.12 EL ÁTOMO DE BOHR.
5.13 EL ÁTOMO DE HIDRÓGENO.
5.14
5.15 ESTADOS DEL ÁTOMO DE HIDRÓGENO.
5.16 ESTRUCTURA ATÓMICA.
5.17
5.18 LOS LÁSERES.
5.19
5.20 COMO FUNCIONA UN LÁSER.
UNIDAD 6.
DISTRIBUCIONES ESTADISTICAS Y VALORES
MEDIOS.
OBJETIVO PARTICULARES:
Se tendrá conocimiento del tratamiento estadístico de los
fenómenos físicos desde el punto de vista clásico y
cuántico, podrá ver que es posible llegar a los conceptos
de temperaturas, presión, etc. usando la interpretación
estadística de los sistemas microscópicos.
CONTENIDO TEMATICO:
6.1 RECORRIDO LIBRE MEDIO.
6.2
6.3
6.4 MOVIMIENTO BROWNIANO.
6.5 DISTRIBUCIONES CUÁNTICAS.
El curso se organizará en base a tres sesiones expositivas por parte del profesor, y dos sesiones para la solución y discusión
dirigida de problemas relacionados con los temas tratados previamente. Además se deja en libertad al profesor para que use
técnicas de las nuevas tecnologías, para reforzar y aumentar el aprendizaje.
La evaluación de acuerdo a las normas institucionales
Parciales programados por la secretaría académica
Debe de incluir cuatro exámenes departamentales
Por lo que la evaluación del curso se hará como sigue:
Exámenes 80%
Tareas o trabajos de investigación 10%
Participación y asistencia 10%
Nota: Para que la calificación del curso, sea considerada aprobatoria, el alumno tendrá que aprobar el curso de teoría y
también deberá de haber acreditado, el curso de laboratorio (obligatorio).
Resnick / Halliday / Krane.
Física Vol. I, II.
CECSA, 5a Edición México 2004.
Serway / Jewet.
Física I, II (texto basado en cálculo).
Thomson, 3a Edición México 2004.
Gettys / Keller / Skove.
Física Tomo I, II (para ciencias e ingeniería).
Mc Graw Hill, 2a Edición, México 2005.
Acosta Virgilio, Cowan, Clyde L. Graham. B.J.
Curso de física moderna
Harla. México, 1975
Sears / Zemansky / Young / Freedman.
Física Universitaria.
Pearson-Addison Wesley, 11a Edición México, 2004.
BIBLIOGRAFÍA
EVALUACIÓN
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