Física III Facultad de Ingeniería Naval y Ciencias del Mar SILABO 1. INFORMACION GENERAL 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 1.10 1.11 1.12 1.13 1.14 1.15 1.16 Denominación de la Asignatura Código Fecha de Aprobación Aplicado en el periodo Versión Autor Régimen de Estudio Obligatorio / Electivo Área Académica / Escuela Ciclo Créditos Total de horas semanales Horas de teoría Horas de práctica/ Laboratorio Tipo de Evaluación Pre requisito : : : : : : : : : : : : : : : : Física III F103 22/02/10 2010 I 2 FINMAR Regular Obligatorio (O) Ciencias Básicas IV 4 06 02 04 B Física II (F102) 2. SUMILLA: SINTESIS DE CONTENIDO:. 1. Electricidad y magnetismo:. Campos eléctricos constantes y variables en el vacío y en una sustancia, teoría de Maxwell, propiedades y propagación de las ondas electromagnéticas, incluyendo el rango óptico. 2. Fundamentos de óptica: Estudio de la luz del punto de vista corpuscular y ondulatorio. 3. OBJETIVO: Profundizar los conocimientos de física de los alumnos abordando el estudio de los fenómenos de la electricidad y el magnetismo, así como los fundamentos de la óptica. 4. METODOLOGÍA: Exposiciones de clases magistrales utilizando pizarra y medios audiovisuales dentro de la concepción moderna del proceso ENSEÑANZA-APRENDIZAJE por OBJETIVOS. La evaluación se basa en la técnica de metodología anunciada anteriormente. 5. EVALUACION DE APRENDIZAJE: TIPO B Asignatura teórico – práctico de aula. El promedio final de la asignatura será: EP 2 EF PP 4 PF Donde: EP = Examen Parcial EF = Examen Final PP = Promedio de Prácticas El número de prácticas es 5 (cinco). Puede eliminarse la nota más baja de las cinco. El promedio de prácticas de las Asignaturas tipo B se determina en función de las prácticas desarrolladas en las horas asignadas para este fin. La programación de estas prácticas debe comprender: 3 prácticas de Aula antes del Examen Parcial. 2 prácticas de Aula antes del Examen Final. Entonces, el promedio de Prácticas será: 4 PP P i 1 i 4 6. Cuadro N°01 Programa Semanal SEM HRS 1 6 TEMA 1.1 1.2 1.3 1.4 Electrostática de cargas puntuales Ley de coulomb. Campo eléctrico. Potencial eléctrico. Ejercicios aplicativos 2 REFERENCIA BIBLIOGRAFICA 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 Electrostática de distribuciones de carga: 2 3 6 6 2.1 Ley de conservación de la energía del campo electrostático. 2.2 Energía de interacción entre cargas puntuales y conservación de la energía para dos cargas puntuales. Distribuciones de carga continuas 3.1 Características del campo eléctrico electrostático y curvas equipotenciales. 3.2 Campo producido por un plano infinito de carga. 3.3 Características de un conductor eléctrico en equilibrio electrostático. 3.1 3.2 4 6 3.3 3.4 Capacitancia Definición de capacitancia. Determinación de la capacidad de un condensador de placa paralelas. Condensadores en serie y en paralelo. Dieléctricos en condensadores. 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 PRIMERA PRACTICA CALIFICADA 5 6 7 Corriente eléctrica Fuerza electromotriz y Circuitos eléctricos 5.1 Corriente eléctrica y densidad de corriente. 5.2 Resistencia y resistividad. Ley de Ohm. 5.3 Corriente eléctrica. 5.4 Circuito básico de una malla. 5.5 Circuitos con resistencias en serie y en paralelo. 5.6 Circuitos de diversas mallas. Leyes de Kirchhoff. 6 Circuitos 6.1 6.2 6.3 6 RC Carga de un condensador. Descarga de un condensador. Ejercicios aplicativos. Campo magnético 7.1 Definición de campo magnético. 7.2 Fuerza magnética sobre una corriente. 7.3 Troque sobre una espira de corriente. 7.4 Dipolo magnético. 6 SEGUNDA PRACTICA CALIFICADA 6 8 8.1 8.2 8.3 Fuentes de campo magnético Campo magnético producido por corrientes. Fuerza magnética entre conductores rectilíneos. Ejercicios aplicativos. 3 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 6 9 10 Fuentes de campo magnético y la ley de Ampère. 9.1 Campo magnético generado dentro de una bobina. 9.2 Calculo del campo magnético generado por una corriente a partir de la ley de Ampère. 9.3 Ejercicios aplicativos. EXAMEN PARCIAL 6 11 Ley de inducción de Faraday 11.1 F.E.M. generada por un campo magnético. 11.2 Ejercicios aplicativos. Circuitos de corriente Alterna (CA) 12.1 Definición de inductancia. 12.2 Calculo de la inductancia en una bobina. 12.3 Circuitos RL. 12.4 Circuitos RLC. 6 12 TERCERA PRACTICA CALIFICADA Circuitos de corriente alterna (CA) 13.1 Circuito resistivo. 13.2 Circuito capacitivo. 13.3 Circuito inductivo. 13.4 Definición de impedancia. 6 13 14 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 6 14.1 14.2 14.3 Ondas electromagnéticas Circuito RLC en serie con corriente alterna. Circuitos RLC en paralelo con corriente alterna. Ejercicios aplicativos. 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.1 7.3 7.5 CUARTA PRACTICA CALIFICADA 15.1 15.2 15 16 6 6 15.3 15.4 Ondas electromagnéticas Ondas electromagnéticas. Descripción matemática de las ondas electromagnéticas. Transporte de energía y el vector de Poynting. Ejercicios aplicativos. 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 Óptica Geométrica 16.1 Reflexión y refracción de la luz. 16.2 Espejos y lentes esféricos. 16.3 Ejercicios aplicativos. 7.1 7.4 7.5 QUINTA PRACTICA CALIFICADA 17 18 19 20 6 6 Óptica física I 17.1 Interferencia de la luz. 17.2 Interferencia en rendija doble. 17.3 Interferencia en películas delgadas. 17.4 Ejercicios aplicativos. Óptica física II 18.1 Difracción. 18.2 Difracción en rendija simple. 18.3 Difracción en abertura circular. 18.4 Ejercicios aplicativos. EXAMEN FINAL. EXAMEN SUSTITUTORIO. 4 7.2 7.3 7.4 7.5 7.2 7.3 7.4 7.5 6.2 PROGRAMA SEMANALES (PRÁCTICA LABORATORIO) SEM HRS 1 3 2 3 3 3 4 2 TEMA REFERENCIA BIBLIOGRAFICA LABORATORIO 01: Equipos e instrumentos de 7.7 medida 5 3 6 3 7 3 8 2 7.7 LABORATORIO 02: Ley de Ohm 9 3 10 3 11 3 12 3 Examen parcial LABORATORIO 03: 7.7 Leyes de Kirchhoff 13 3 14 13 2 3 15 3 16 3 7.7 LABORATORIO 04: Puente de Wheatstone. LABORATORIO 05: 7.7 Carga de condensadores 17 3 18 2 19 3 Examen final. 20 3 Examen sustitutorio. 5 7. BIBLIOGRAFÍA BÁSICA: 7.1 Schaum's Outline of College Physics 9th ed (Bueche Hecht) 7.2 Electricidad y Magnetismo, Raymond A Serway, 3ra edición, Mc Graw Hill. 7.3 Física Volumen 2, David Halliday, Robert Resnick, Kenneth S. Krane, 4ta edición, Compañia editorial continental, S. A. de C. V. México 7.4 Tipler P.A., Mosca G. Physics for scientists and engineers, 5th edition 7.5 Physics for Scientist and Engineers, Serway Jewett, 6th Edition 7.6 Physics for Scientist and Engineers with modern physics, Fishbane, Gasiorowicks, Thornton, third edition 7.7 Sears and Zemansky’s University Physics with modern physics, Young and Freedman 12th edition. 7.8 Manual de electricidad y magnetismo TINS, Vicerrectorado de investigación, Universidad Tecnológica del Perú. 6