FISICA I - 513135
- Descripción :
Asignatura de caracter teorico, sus contenidos comprenden los principios y las leyes basicas de la mecanica y el calor en cuerpos solidos y en fluidos, con un enfoque holistico que enfatiza principios generales, transversales a las ciencias, y que incluye procesos no-lineales. Los ejemplos y aplicaciones usados en el curso enfatizan aspectos locales y regionales de las ciencias involucradas. Su metodologia pone fuerte acento en el auto-aprendizaje y estimula el emprendimiento. Esta asignatura contribuye a las siguientes competencias: desarrollar la capacidad de abstraccion, analisis y sintesis. Enfrentar y resolver problemas. Utilizar instrumentos y tecnologias de la informacion y comunicacion.
- Resultados aprendizaje esperados :
R1. Desarrollar el espiritu critico y una vision emprendedora de las ciencias.
R2. Comprender la importancia de la cuantificacion en el estudio de procesos naturales, los principios y las leyes de la mecanica y del calor constituyen una base util para la explicacion de estos.
R3. Relacionar la fisica con otras ramas de las ciencias, en especial aquellas cercanas a su carrera.
R4. Comprender las ventajas y limitaciones del uso de modelos, y adquieran la disposicion a la formulacion de estos.
R5. Discriminar que modelos son aplicables a situaciones fisicas especificas, en el contexto de la mecanica y el calor.
R6. Resolver problemas de mecanica y calor en el caso de sistemas simples, tanto para solidos como para fluidos.
- Contenidos :
A. Mecanica de Solidos:
- Cinematica de traslacion. Magnitudes fisicas y modelos de movimiento. Aplicaciones movimiento periodico, oscilaciones libres y forzadas, resonancia, oscilaciones amortiguadas.
- Dinamica de traslacion. Concepto de Fuerza, fuerzas de gravedad, electromagnetica, nuclear, normal de roce. Leyes de Newton.
- Movimiento de rotacion. Modelos de movimiento. Aceleracion centripeta. Torques y momento de inercia.
- Leyes de conservacion. Conceptos de trabajo y energia. Conservacion de la energia. Conservacion de momentum lineal y angular.
B. Temperatura, calor y Termodinamica.
- Medidas de temperatura, equilibrio termico, expansion termica. Gases, ecuacion de estado, temperatura absoluta y energias moleculares.
- Efectos del calor en materiales, calor especifico, calor latente.
- Transporte de calor por conduccion, conveccion y radiacion. Espectro Electromagnetico, Leyes de Wien y Stephan-Stolzman.
- Leyes de la termodinamica. Primera y Segunda ley de la termodinamica. Ciclo de Carnot, Entropia.
- Aplicaciones, balances termicos, tasas metabolicas y control de la temperatura en seres vivos (humanos).
C. Comportamiento de los fluidos.
- Fluidos en reposo. Concepto de densidad y presion, presion y profundidad. Principio de Arquimides y Principio de Pascal.
- Fluidos en movimiento. Tipos de fluidos, fluidos estacionarios, laminar y turmbulento. Ecuacion de continuidad. Ecuacion de Bernoulli y aplicaciones.
- Viscosidad, turbulencia, numeros de Reynolds. Sistema circulatorio, Ley de Poiseuille. Vida a peque?os numeros de Reynolds.
- Difusion. Casos laminar y turbulento. Difusion escala-dependiente. Aplicaciones a sistemas biologicos y ambientales.
- Fuerzas de cohesion en liquidos. Tension superficial, ascenso de savia.
- Metodología :
Asignacion sistematica de material de estudio individual, disponible en la red para los alumnos del curso. Tres horas de clases teoricas, apoyadas por material audiovisual y experimentos demostrativos, para reforzamiento y profundizacion de material estudiado por los alumnos. Asignacion de lecturas para los alumnos, en forma de articulos cientificos.
Sesiones regulares de consultas al profesor, por parte de los alumnos.
Dos horas de practica por semana, donde los alumnos resuelven ejercicios directamente relacionados con la aplicacion de los temas tratados en clases y con su area de interes.
- Evaluación :
De acuerdo al Reglamento Interno de Docencia de Pregrado de la Facultad de Ciencias Fisicas y Matematicas. Tres evaluaciones escritas durante el semestre. Se realiza Evaluacion de Recuperacion, de acuerdo al mencionado Reglamento.
- Facultad :CS FISICAS Y MATEMATICAS
- Departamento :GEOFISICA
- Creditos :4
- Cupos :108
- Campus :CONCEPCION