Contenido de la asignatura de Física II para Segundo Semestre de Ingeniería en Petróleo de la UPSE.

1. UNIVERSIDAD ESTATAL
PENÍNSULA DE SANTA ELENA
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

2. UNIVERSIDAD ESTATAL
PENÍNSULA DE SANTA ELENA
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA
CARRERA DE INGENIERÍA EN PETRÓLEOS
2014-2015
SÍLABO DEL CURSO
I. INFORMACIÓN GENERAL
Asignatura: FISICA II Cód: IP023
SEMESTRE: Segundo # de Créditos: 5 Modalidad: Presencial
Paralelos: 2/1 – 2/2 # de Semanas: 16 Área del Conocimiento: Ingeniería y
profesiones afines
Horas/semanales:5 Fecha de elaboración: 14 de Abril del 2014
PRERREQUISITOS:
Física I CORREQUISITOS: Ninguno
CONTENIDO DISCIPLINAR
(ASIGNATURA/MÓDULO)
CÓDIGO
CONTENIDO DISCIPLINAR
(ASIGNATURA/MÓDULO)
CÓDIGO
Asignatura
Física II
Docente: Ing. Carlos Malavé Carrera
Título: Ingeniero en Petróleo
E-mail: carlos_malave1@hotmail.com
cmalave@upse.edu.ec
II. RUTA FORMATIVA
a.- 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

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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

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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.
Lecciones
escritas, deberes
y talleres
e) Identificar, formular y
resolver problemas de
ingeniería.
Alta
Aplicar, resolver e
interpretar diversos
problemas de física.
Lecciones
escritas, deberes
y talleres
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.
Lecciones
escritas, deberes
y talleres
l) Capacidad para liderar
y emprender NA

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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
Horas
Teóricas
Horas
Prácticas
Horas
Capítulo I TRABAJO Y
ENERGÍA CINÉTICA
1.1 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
10 10
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.
• Estudio de
casos
• Aprendizaje
basado en
problemas
• Resolución de
problemas
• Trabajos
• Talleres
• Pruebas de
ejecución de
tareas
• Pruebas de
desarrollo
10 10

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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.
• Estudio de
casos
• Aprendizaje
basado en
problemas
• Resolución de
problemas
• Trabajos
• Talleres
• Pruebas de
ejecución de
tareas
• Pruebas de
desarrollo
10 10
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.
• Estudio de
casos
• Aprendizaje
basado en
problemas
• Resolución de
problemas
• Trabajos
• Talleres
• Pruebas de
ejecución de
tareas
• Pruebas de
desarrollo
10 10
Capítulo V. DINÁMICA
DEL MOVIMIENTO
ROTACIONAL
5.1 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
• Estudio de
casos
• Aprendizaje
basado en
problemas
• Trabajos
• Talleres
• Pruebas de
ejecución de
10 10

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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.
• Resolución de
problemas
tareas
• Pruebas de
desarrollo
Capítulo VI EQUILIBRIO Y
ELASTICIDAD
6.1 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.
• Estudio de
casos
• Aprendizaje
basado en
problemas
• Resolución de
problemas
• Trabajos
• Talleres
• Pruebas de
ejecución de
tareas
• Pruebas de
desarrollo
10 10
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
• Estudio de
casos
• Aprendizaje
basado en
estudio de
• Trabajos
• Talleres
• Pruebas de
ejecución de
tareas
10 10

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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
• Pruebas de
desarrollo
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.
• Estudio de
casos
• Aprendizaje
basado en
problemas
• Resolución de
problemas
• Trabajos
• Talleres
• Pruebas de
ejecución de
tareas
• Pruebas de
desarrollo
10 10
TOTAL 80 80

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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 Clase
Proyectos
Talleres 10% 10%
Otros
TOTAL 100% 100% 100%
VII. BIBLIOGRAFÍA
BIBLIOGRAFÍA BÁSICA (UN TEXTO BÁSICO)
AUTOR TÍTULO DEL LIBRO EDICIÓN
AÑO
PUBLICACIÓN
EDITORIAL
SEARS - ZEMANSKY FISICA UNIVERSITARIA DECIMO
SEGUNDA
2009 PEARSONS
BIBLIOGRAFÍA RECOMENDADA
AUTOR TÍTULO DEL LIBRO EDICIÓN
AÑO
PUBLICACIÓN
EDITORIAL
SERWAY – JEWETT
RESNICK - HALLIDAY
FÍSICA PARA CIENCIAS
E INGENIERÍA
FÍSICA GENERAL
SEXTA
QUINTA
2005
2004
THOMPSON
CECSA

10. UNIVERSIDAD ESTATAL
PENÍNSULA DE SANTA ELENA
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 2/2
9:30
10:00
10:00 FISICA II FISICA II
11:00 2/2 2/1
11:00 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