Silabo EIT101 by Marlon Basantes Valverde

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZO

FACULTAD DE INGENIERÍA CARRERA INGENIERÍA ELECTRÓNICA Y TELECOMUNICACIONES SÍLABO DE LA CÁTEDRA FÍSICA GENERAL I y LABORATORIO SEMESTRE (AÑO) PRIMER SEMESTRE

Periodo Académico MARZO DE 2013-JULIO DE 2013

Universidad Nacional de Chimborazo Facultad de Ingeniería, Carrera Ingeniería Electrónica y Telecomunicaciones Sílabo de la Asignatura Física General I y Laboratorio

INSTITUCIÓN FACULTAD NOMBRE DE LA CARRERA

Universidad Nacional de Chimborazo Ingeniería Ingeniería Electrónica y Telecomunicaciones SEMESTRE(AÑO) Primer Semestre NOMBRE DE LA ASIGNATURA Física General I y Laboratorio CÓDIGO DE LA ASIGNATURA EIT101 NÚMERO DE CRÉDITOS TEÓRICOS 4 N.H.T.S. 5 N.H.T.SE. 80 NÚMERO DE CRÉDITOS PRÁCTICOS N.H.P.SE. 40 2 N.H.T.S. 2.5 NÚMERO TOTAL DE CRÉDITOS 7,5

DESCRIPCIÓN DEL CURSO Investiga, cuestiona, selecciona y aplica con facilidad los conocimientos de la Física General I y Laboratorio, como instrumentos de desarrollo de la inteligencia cognitiva, procedimental y actitudinal, para construir y plantear soluciones a problemas prácticos de la Ingeniería, en forma ética y responsable.

PRERREQUISITOS Esta asignatura no tiene prerrequisitos

CORREQUISITOS Lenguaje y Comunicación Matemática I

Página 2 de 15

Docente: Dr. Marlon Basantes Valverde

Universidad Nacional de Chimborazo Facultad de Ingeniería, Carrera Ingeniería Electrónica y Telecomunicaciones Sílabo de la Asignatura Física General I y Laboratorio

OBJETIVOS DEL CURSO  Conocer los conceptos de medida y estimación mediante el estudio de las magnitudes físicas y los sistemas de unidades para solucionar problemas de orden práctico  Manejar adecuadamente el Algebra Vectorial tanto analíticamente como en forma gráfica, para hacer aplicaciones dentro de la Cinemática.  Interpretar y aplicar correctamente las leyes de Newton de la Mecánica.  Resolver problemas de la mecánica utilizando métodos alternos como el Trabajo – Energía y la Cantidad de Movimiento tanto Lineal como Angular y buscar aplicaciones en la Ingeniería Eléctrica.  Estudiar y resolver problemas del movimiento ondulatorio y oscilatorio y encontrar aplicaciones prácticas y/o reales.  Introducir los principales conceptos de la naturaleza de la luz dentro de la óptica geométrica y aplicar sus leyes a los espejos y lentes.

Página 3 de 15

Docente: Dr. Marlon Basantes Valverde

Universidad Nacional de Chimborazo Facultad de Ingeniería, Carrera Ingeniería Electrónica y Telecomunicaciones Sílabo de la Asignatura Física General I y Laboratorio UNIDAD 1

MEDICIONES Y ESTIMACIONES. CINEMATICA DE UNA PARTÍCULA. CONTENIDOS – TEMAS



  

Medición e incertidumbre: Cifras Significativas. Unidades, estándares y el sistema SI: Conversión de Unidades. Dimensiones y Análisis Dimensional. Marcos de referencia y desplazamiento Descripción del Movimiento: Cinemática en una Dimensión. Vectores Cinemática en Dos o Tres Dimensiones Aplicaciones

No DE RESULTADOS DEL HORAS/ APRENDIZAJE SEMANAS CLASES TEÓRICAS

24/1-4

 Reconocer y clasificar las unidades y estándares (SI) y desarrolla habilidades en las conversiones.

Describir claramente los diferentes tipos de movimientos.

EVIDENCIAS DE LO APRENDIDO Trabajos de los estudiantes en los que se demuestran el cumplimiento de los resultados de aprendizaje. (Conservar los trabajos, son parte del portafolio del docente y del estudiante)

 Resolver con facilidad ejercicios del movimiento en una dimensión sin aceleración y con aceleración constante (y variable). Aplicar y relacionar gráfica y analíticamente el álgebra vectorial en la solución de problemas del movimiento en dos y tres dimensiones CLASES PRÁCTICAS

 Utilización de la computadora para simular en forma virtual los diferentes tipos de movimientos y sus gráficas. Prácticas de laboratorio 1 ,2 y 3.

24/1-4



Participar activamente con sus compañeros en el desarrollo de la simulación y de las prácticas.

Informe de Laboratorio. (fichas de observación y respaldos magnéticos)

TRABAJO DE INVESTIGACIÓN

Página 4 de 15

Docente: Dr. Marlon Basantes Valverde

Universidad Nacional de Chimborazo Facultad de Ingeniería, Carrera Ingeniería Electrónica y Telecomunicaciones Sílabo de la Asignatura Física General I y Laboratorio UNIDAD 2

LEYES DE NEWTON DEL MOVIMIENTO Y GRAVITACIÓN. CONTENIDOS – TEMAS

    



 

Inercia, Masa y Fuerza. 1era Ley de Newton. 2da Ley de Newton. 3era Ley de Newton. Aplicaciones prácticas de las Leyes de Newton: Fricción, Movimiento circular y Arrastre. Ley de Newton de la Gravitación Universal. Gravedad cerca de la superficie de la Tierra. Leyes de Kepler. Campo Gravitacional: Principio de Equivalencia.

No DE RESULTADOS DEL HORAS/ APRENDIZAJE SEMANAS CLASES TEÓRICAS  Diferenciar con 24/5-8 facilidad los conceptos de Inercia, Masa y Fuerza.  Aplicar correctamente y con habilidad las leyes de Newton del movimiento en la resolución de problemas.  Utilizar con solvencia matemática las leyes de Newton dentro de los problemas que envuelven la fricción, el movimiento circular y el arrastre.  Definir matemáticamente la ley de la Gravitación Universal  Resolver con habilidad problemas que involucren la gravedad. CLASES PRÁCTICAS

Utilización de la computadora para simular en forma virtual las aplicaciones de las leyes de Newton dentro de la estática y la dinámica. Prácticas de laboratorio de física 3, 4 y 5.

24/5-8

TRABAJO DE INVESTIGACIÓN

Aplicaciones a la Teledetección y Sensores Remotos



Página 5 de 15



Participar activamente con sus compañeros en el desarrollo de la simulación y de las prácticas

Informe de Laboratorio. (fichas de observación y respaldos magnéticos)

Docente: Dr. Marlon Basantes Valverde

Universidad Nacional de Chimborazo Facultad de Ingeniería, Carrera Ingeniería Electrónica y Telecomunicaciones Sílabo de la Asignatura Física General I y Laboratorio UNIDAD 3

MÉTODOS DEL TRABAJO-ENERGÍA Y CANTIDAD DE MOVIMIENTO CONTENIDOS – TEMAS

Trabajo Potencia y Energía.  Energía Cinética y el Principio del Trabajo y la Energía.  Principio Universal de la Conservación de la Energía.  Cantidad de movimiento lineal y conservación. Colisiones.  Dinámica Rotacional: Torque e inercia rotacional.  Movimiento Rotacional más traslacional.  Cantidad de Movimiento Angular y conservación.  Marco de referencia en rotación: fuerzas inerciales  Aplicaciones 

Utilización de la computadora para simular en forma virtual problemas de mecánica y la medición de parámetros de trabajo, energía y cantidad de movimiento. Prácticas de laboratorio de física 6 y 7.



No DE RESULTADOS DEL HORAS/ APRENDIZAJE SEMANAS CLASES TEÓRICAS  Definir 24/9 -12 adecuadamente al trabajo y a la energía  Resolver con habilidad problemas de la mecánica utilizando los métodos del principio del trabajo-energía cinética y de la conservación de la energía.  Resolver con habilidad problemas de la mecánica utilizando el método de la conservación de la cantidad de movimiento lineal.  Resolver con habilidad problemas que involucren la dinámica rotacional así como la cantidad de movimiento angular y conservación. CLASES PRÁCTICAS

24/9-12



Participar activamente con sus compañeros en el desarrollo de la simulación y de las prácticas

Informe de Laboratorio. (fichas de observación y respaldos magnéticos)

TRABAJO DE INVESTIGACIÓN

Página 6 de 15

Docente: Dr. Marlon Basantes Valverde

Universidad Nacional de Chimborazo Facultad de Ingeniería, Carrera Ingeniería Electrónica y Telecomunicaciones Sílabo de la Asignatura Física General I y Laboratorio UNIDAD 4

OSCILACIONES Y MOVIMIENTO ONDULATORIO CONTENIDOS – TEMAS

 



  

 

Movimiento Armónico Simple. Péndulo simple, péndulo físico y péndulo de torsión. Movimiento armónico amortiguado. Tipo de ondas. Ecuación de onda. Superposición. Reflexión, transmisión e interferencia. Ondas estacionarias: Resonancia. Refracción y Difracción Sonido: Intensidad, fuentes, calidad e interferencia. El efecto Doppler Aplicaciones.

No DE RESULTADOS DEL HORAS/ APRENDIZAJE SEMANAS CLASES TEÓRICAS  Describir 18/13-15 matemáticamente el MAS y los péndulos  Resolver con habilidad problemas que involucren los diferentes tipos de ondas.  Entender y aplicar en la resolución de problemas los conceptos de Reflexión, transmisión, interferencia, refracción y difracción dentro del movimiento ondulatorio.  Describir correctamente y con solvencia matemática la teoría del sonido y comentar con sus compañeros.

CLASES PRÁCTICAS Utilización de la computadora para simular en forma virtual problemas que involucran los diferentes tipos de ondas así como una aplicación al sonido. Prácticas de laboratorio de física 8 y 9.



18/13-15



Participar activamente con sus compañeros en el desarrollo de la simulación y de las prácticas.

Trabajos en grupo en los que se evidencien los ejercicios resueltos por ellos. Fichas de observación. (Guardar los trabajos)

TRABAJO DE INVESTIGACIÓN

Página 7 de 15

Docente: Dr. Marlon Basantes Valverde

Universidad Nacional de Chimborazo Facultad de Ingeniería, Carrera Ingeniería Electrónica y Telecomunicaciones Sílabo de la Asignatura Física General I y Laboratorio UNIDAD 5

LA NATURALEZA DE LA LUZ. INSTRUMENTOS OPTICOS. CONTENIDOS – TEMAS

No DE HORA S/ SEMA NAS

RESULTADOS DEL APRENDIZAJE

EVIDENCIAS DE LO APRENDIDO

CLASES TEÓRICAS

 



     

El modelo de rayos de luz Formación de imágenes mediante espejos planos y esféricos Reflexión y Refracción: ley de Snell Lentes delgadas: Ecuaciones. El ojo humano Telescopios y microscopios Principio de Huygens y la Refracción El experimento de Young. Interferencia Difracción y Polarización.

6/16

Utilización de la computadora para simular en forma virtual problemas en los que se evidencie el modelo de rayo de luz así como su naturaleza ondulatoria. Práctica de laboratorio de física 10 y 11.

6/16



Explicar adecuadamente el modelo de rayos de luz y su naturaleza ondulatoria Resolver con habilidad problemas que involucren imágenes en espejos y lentes. Resolver con habilidad problemas que apliquen los conceptos de Reflexión, Refracción, Interferencia, Difracción y Polarización para la luz.

Trabajos de los estudiantes en los que se demuestran el cumplimiento de los resultados de aprendizaje. (Conservar los trabajos, son parte del portafolio del docente y del estudiante)

CLASES PRÁCTICAS



TRABAJO DE INVESTIGACIÓN

Página 8 de 15



Participar activamente con sus compañeros en el desarrollo de la simulación y de las prácticas

Informe de Laboratorio (fichas de observación y respaldos magnéticos)

Aplicación de los instrumentos ópticos.

Docente: Dr. Marlon Basantes Valverde

Universidad Nacional de Chimborazo Facultad de Ingeniería, Carrera Ingeniería Electrónica y Telecomunicaciones Sílabo de la Asignatura Física General I y Laboratorio CONTRIBUCIÓN DEL CURSO EN LA FORMACIÓN DEL PROFESIONAL. La asignatura de Física General I y Laboratorio, con la teoría y práctica, contribuye ampliamente en las diferentes aplicaciones que se presentan en la carrera de Ingeniería Eléctrica, contribuyendo además con la capacidad de solucionar problemas. RELACIÓN DEL CURSO CON EL CRITERIO RESULTADO DE APRENDIZAJE. La asignatura contribuye para que el estudiante tenga una formación crítica, basada en el análisis y en el desarrollo de habilidades y destrezas (identifica, grafica, resuelve y simula) para solucionar problemas del entorno.

   



ASPECTOS DE CONDUCTA Y COMPORTAMIENTO ETICO Se exige puntualidad, no se permitirá el ingreso de los estudiantes con retraso La copia de exámenes será severamente castigada. Art. 207 literal g. Sanciones (b) de la LOES Respeto en las relaciones docente-estudiante y alumno-alumno. Art. 86 de la LOES En los trabajos se debe incluir las citas y referencias de los autores consultados, usando las normas APA. El plagio puede dar motivo a valorar con cero el respectivo trabajo. No se receptarán trabajos o deberes u otro fuero de la fecha prevista, salvo justificación debidamente aprobada por la autoridad competente. (Y otros que tengan relación con el código de ética institucional) METODOLOGÍA METODOLOGÍA: Método Expositivo - Lección Magistral ESTRATEGIA DIDÁCTICA: Demostraciones Prácticas y Virtuales TÉCNICA DE EVALUACIÓN: Pruebas. Laboratorio. Investigación. INSTRUMENTO DE EVALUACIÓN: Pruebas escritas. Informes.

Página 9 de 15

Docente: Dr. Marlon Basantes Valverde

Universidad Nacional de Chimborazo Facultad de Ingeniería, Carrera Ingeniería Electrónica y Telecomunicaciones Sílabo de la Asignatura Física General I y Laboratorio EVALUACIÓN DEL APRENDIZAJE

COMPONENTE

Trabajos de investigación y sustentación 20% Prácticas de Laboratorio y/o 30% simulaciones realizadas en clase. Lecciones, pruebas, controles de lectura 30% Examen teórico – práctico de fin de 20% semestre (o quimestre)

   

CASILLAS DEL ACTA DE CALIFICACIONES Promedio de Aportes (Investigación, experimentación y aplicaciones prácticas) Promedio de Evaluaciones (de contenidos programáticos)

BIBLIOGRAFÍA BASICA Física para Ciencias e Ingeniería, Douglas Giancoli, TOMO I y II, 4 Ed., 2008. ISBN13: 9789702612254 y 9786074423037 Física, Serway-Jewett, Vol. Iy II, 7 Ed., 2008, ISBN: 607-481-357-4 y 9789708300636 Física, Wilson-Buffa-Lou, 6 Ed., 2007, ISBN13: 9780131495791 Física Universitaria, Sears-Zemansky-Young-Freedman, TOMO I y II, 12 Ed., 2009. ISBN13: 9786074422887 y 9786074423044

BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA  Mecánica, Berkeley Physics Course-Vol 1, Kittel-Knight-Ruderman, 2 Ed., 1989  Mecánica Vectorial para Ingeniería I y II, Bedford& Fowler 5 Ed., 2008.  Mecánica Vectorial para Ingenieros, Beer& Jhonston, 1998.  Problemas y ejercicios resueltos Ed. El Búho de la EPN.  An Introduction to Mechanics MIT, Kleppner&Kolenkow, 1973.  Physics I: Classical Mechanics, Fall 1999. MIT. Course By Prof. Walter Lewin.

Página 10 de 15

Docente: Dr. Marlon Basantes Valverde

Universidad Nacional de Chimborazo Facultad de Ingeniería, Carrera Ingeniería Electrónica y Telecomunicaciones Sílabo de la Asignatura Física General I y Laboratorio

LECTURAS RECOMENDADAS  Revistas colombiana de física (http://revcolfis.org/ojs/index.php/rcf)  Physics for Poets, Bruce Hoeneisenn, USFQ, 1994.  Physical Review A (http://pra.aps.org/) Physical Review B(http://prb.aps.org/)

RESPONSABLE DE LA ELABORACIÓN DEL SILABO

FECHA

Página 11 de 15

Dr. Marlon Basantes Valverde

________________________________ Nombre y firma 4 de Marzo de 2013

Docente: Dr. Marlon Basantes Valverde

Universidad Nacional de Chimborazo Facultad de Ingeniería, Carrera Ingeniería Electrónica y Telecomunicaciones Sílabo de la Asignatura Física General I y Laboratorio TABLA 2.B-1 RESULTADOS O LOGROS DE APRENDIZAJE DEL CURSO Objetivo No. 1: Capacitar en ciencias básicas, generales e ingeniería para fundamentar el ejercicio profesional.

RESULTADOS O LOGROS DE APRENDIZAJE a) Habilidad para aplicar conocimientos de computación y matemática apropiados a su disciplina. b) Habilidad para analizar un problema, e identificar y definir los requerimientos necesarios para su solución. c) Habilidad para diseñar, implementar y evaluar un sistema basado en computadoras, procesos, componentes o programas que cumplan necesidades específicas. d) Habilidad para formar y funcionar efectivamente en equipos para alcanzar una meta común. e) Comprensión de las responsabilidades profesionales, éticas, legales, de seguridad y sociales.

f) Habilidad para comunicarse efectivamente con un rango de audiencias.

g) Habilidad para analizar el Página 12 de 15

CONTRIBUCION, ALTA, MEDIA MEDIA

ALTA

MEDIA

ALTA

MEDIA

EL ESTUDIANTE DEBE El estudiante deberá realizar satisfactoriamente las prácticas de laboratorio. El estudiante deberá rendir satisfactoriamente sus pruebas escritas, así como sus exposiciones y trabajos. El estudiante deberá realizar satisfactoriamente las prácticas de laboratorio, desarrollar su tema de investigación final y defenderlo. El estudiante deberá realizar satisfactoriamente las prácticas de laboratorio. El estudiante deberá realizar satisfactoriamente las prácticas de laboratorio, desarrollar su tema de investigación final y defenderlo. El estudiante deberá realizar satisfactoriamente las prácticas de laboratorio, desarrollar su tema de investigación final y defenderlo. El estudiante deberá realizar

Docente: Dr. Marlon Basantes Valverde

Universidad Nacional de Chimborazo Facultad de Ingeniería, Carrera Ingeniería Electrónica y Telecomunicaciones Sílabo de la Asignatura Física General I y Laboratorio impacto local y global de la comunicación sobre los individuos, organizaciones y la sociedad. h) Reconocer la necesidad para la habilidad de involucrarse en un desarrollo profesional continuo. i) Habilidad para usar técnicas y herramientas actuales necesarias para la práctica de la computación y la comunicación. j) Capacidad de liderar, gestionar o emprender proyectos.

Página 13 de 15

MEDIA

satisfactoriamente las prácticas de laboratorio, desarrollar su tema de investigación final y defenderlo. El estudiante deberá desarrollar su tema de investigación final y defenderlo. El estudiante deberá realizar satisfactoriamente las prácticas de laboratorio.

El estudiante deberá realizar satisfactoriamente las prácticas de laboratorio, desarrollar su tema de investigación final y defenderlo.

Docente: Dr. Marlon Basantes Valverde

Universidad Nacional de Chimborazo Facultad de Ingeniería, Carrera Ingeniería Electrónica y Telecomunicaciones Sílabo de la Asignatura Física General I y Laboratorio RÚBRICA DE EVALUACIÓN DEL LABORATORIO DE FÍSICA I

OBJETIVOS DE EL LABORATORIO

Indica y explica todos los objetivos de la práctica de laboratorio

1 Indica y explica de manera parcial los objetivos de la práctica de laboratorio

0,5

Indica de manera parcial los objetivos de la práctica de laboratorio

No indica los objetivos de la práctica de laboratorio

FUNDAMENTO TEÓRICO

Describe e ilustra todos los conceptos en que se basa la práctica de laboratorio

Describe sin ilustrar todos los conceptos en que se basa la práctica de laboratorio

Describe sin ilustrar de manera parcial los conceptos en que se basa la práctica de laboratorio

No describe ni ilustra los conceptos en que se basa la práctica de laboratorio

Los procedimientos a seguir en la práctica de laboratorio son descritos y enumerados en forma clara y precisa.

Los procedimientos a seguir en la práctica de laboratorio son descritos y enumerados pero no están claros ni precisos.

Los procedimientos a seguir en la práctica de laboratorio son descritos y enumerados parcialmente pero no están claros ni precisos.

No precisa los procedimientos a seguir en la práctica de laboratorio

Describe todos los equipos e instrumentos (nombre, marca, modelo, precisión) y materiales utilizados en la práctica de laboratorio con claridad y precisión

Describe la mayoría de equipos e instrumentos (nombre, marca, modelo, precisión) y materiales utilizados en la práctica de laboratorio con claridad y precisión

Describe relativamente la mayoría de equipos e instrumentos (nombre, marca, modelo, precisión) y materiales utilizados en la práctica de laboratorio con claridad y precisión

Describe incorrectamente o no describe en absoluto los equipos e instrumentos (nombre, marca, modelo, precisión) y materiales utilizados en la práctica de laboratorio.

Presenta los datos obtenidos en forma ordenada (tablas numeradas y referidas en el informe). Todos los datos obtenidos tienen alguna indicación y

Presenta los datos obtenidos en forma ordenada (tablas numeradas y referidas en el informe). Todos los datos obtenidos tienen alguna indicación pero sin

Presenta los datos obtenidos en forma desordenada (tablas numeradas y referidas en el informe). Todos los datos obtenidos tienen alguna indicación pero

Presenta los datos obtenidos en forma desordenada (tablas sin numerar y sin referencia en el informe). Todos los datos obtenidos no tienen ninguna indicación y

III

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

EQUIPOS, INSTRUMENTOS Y MATERIALES

DATOS EXPERIMENTALES

Página 14 de 15

Docente: Dr. Marlon Basantes Valverde

Universidad Nacional de Chimborazo Facultad de Ingeniería, Carrera Ingeniería Electrónica y Telecomunicaciones Sílabo de la Asignatura Física General I y Laboratorio observación.

observación.

ninguna observación.

observación.

Presenta las ecuaciones utilizadas u obtenidas, gráficas y resultados del modelo físico obtenida con su respectiva propagación de error o incertidumbre

Presenta las ecuaciones utilizadas u obtenidas, gráficas y resultados del modelo físico obtenida sin su respectiva propagación de error o incertidumbre

Presenta las ecuaciones utilizadas u obtenidas, gráficas sin resultados del modelo físico obtenida sin su respectiva propagación de error o incertidumbre

No presenta las ecuaciones utilizadas u obtenidas, gráficas ni resultados del modelo físico ni la respectiva propagación de error o incertidumbre

Describe en forma concreta y precisa todas las observaciones obtenidas en la práctica de laboratorio

Describe en forma precisa algunas observaciones obtenidas en la práctica de laboratorio

Describe en forma imprecisa las observaciones obtenidas en la práctica de laboratorio

No describe las observaciones obtenidas en la práctica de laboratorio

ANÁLISIS DE DATOS Y/O MODELOS FÍSICOS

VII

OBSERVACIONES

Página 15 de 15

Docente: Dr. Marlon Basantes Valverde