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MICROS DISEÑO CURRICULAR

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1. IDENTIFICACIÓN
Asignatura...
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4. TABLA DE SABERES:
Saber
(contenidodeclarativ...
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complementario
(contenidodeclarati
vo)

armónicos simple...
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6. TABLA DE ESTRATEGIAS METODOLÓGICAS
Actividad...
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6. BIBLIOGRAFÍA
Alonso, M. y Finn, E., Física: ...
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  1. 1. 7 MICROS DISEÑO CURRICULAR Código Versión Fecha FDE 058 03 25-07- 2011 PROGRAMA ACADÉMICO 1. IDENTIFICACIÓN Asignatura Ondas y Laboratorio Área Ciencias Básicas Código Pensum OLF 54 Correquisitos Créditos 1 Prerrequisitos 04 TPS 06 TIS 06 TPT Campos y Laboratorio Calculo vectorial 96 TIT 96 2. JUSTIFICACIÓN El último tópico de las físicas básicas en la formación de un físico, lo constituye el estudio de las vibraciones y ondas. Esta área del conocimiento, proporciona los elementos fundamentales para lograr competencias en temas venideros como, sistemas en estados resonantes, procesamiento de señales, procesamiento de imágenes, teoría de la información, comunicaciones ópticas, comunicaciones por medios electrónicos, entre otros. Tiene por objetivo general, desarrollar competencias en el individuo que le permitan racionalmente dar explicación y solución a problemas y situaciones, relacionados con el fenómeno ondulatorio, tanto mecánico como electromagnético. La adecuada articulación del curso entre lo teórico y experimental revela la metodología requerida para mostrar la relación entre el saber y el saber hacer, dos de los tres principios fundamentales bajo los cuales el individuo en su proceso de aprendizaje debe desarrollar competencias. 3. COMPETENCIA Saber aplicar principios y leyes en la resolución, explicación y discusión de problemas, situaciones problemáticas y construcción de conocimiento, alrededor de temas propios que conforman el objeto de conocimiento, estosson:vibraciones mecánicas, ondas mecánicas y ondas electromagnéticas.
  2. 2. 7 MICROS DISEÑO CURRICULAR Código Versión Fecha FDE 058 03 25-07- 2011 4. TABLA DE SABERES: Saber (contenidodeclarativo ) Saber complementario (contenidodeclarati vo) Saber hacer (contenidoprocedimen tal) Movimiento oscilatorio, movimiento armónico simple,amplitud,fase, periodo y frecuencia movimiento Funciones trigonométricas Movimiento periódico. Cinemática del movimiento armónicosimple: posición, velocidad y aceleración. Componentes de un vector. Movimiento circular uniforme Dinámica del movimiento armónico simple: Sistema masaresorte. La segunda ley de Newton en forma diferencial. Fuerza elástica de un resorte. Segunda ley de Newron en su forma simple. Mide periodos de oscilaciones pendulares para diferentes amplitudes y con ello comprueba la dependencia del periodo de un péndulo con la amplitud. Energías: cinética, potencial y total en el sistema masaresorte. Gráfícas. Ecuación de la parábola cóncava hacia arriba y cóncava hacia abajo. Fuerzas conservativas. Conservación de la energía. Torque de una fuerza, momento de inercia, Sabe medir amplitudes, periodos y frecuencias de oscilaciones eléctricas utilizando equipos análogos y digitales de medición. Sabe sumar dos oscilaciones eléctricas con equipos electrónicos y medir sus Otros importantes movimientos casos de Determina experimentalmente la constante elástica de un resorte que cumpla la ley de Hooke.Una vez conocida dicha constante, verifica la ecuación del periodo de un sistema masa resorte. Ser –Ser con Otros (Contenido actitudinal)
  3. 3. 7 MICROS DISEÑO CURRICULAR Saber (contenidodeclarativo ) Saber complementario (contenidodeclarati vo) armónicos simples. Péndulo simple, péndulo compuesto y péndulo de torsión. teorema Steiner. Superposición de dos movimientos armónicos simples en la misma dirección y frecuencia. Suma de vectores por el método del paralelogramo. Funciones trigonométricas. Identidades trigonométricas. Superposición de dos movimientos armónicos simples en la misma dirección con frecuencias ligeramente diferentes. Superposición de dos movimientos armónicos simples en direcciones perpendiculares y con frecuencias iguales y/o diferentes. Oscilaciones suamortiguadas.Osci laciones forzadas.Resonancia . Análisis de Fourier. de Saber hacer (contenidoprocedimen tal) Identidades trigonométricas Ecuaciones paramétricas. Trayectoria de una partícula Ecuación de la elipse, ecuación de la circunferencia Ecuaciones diferenciales lineales de segundo orden, con coeficientes constantes, tanto homogéneas como Código Versión Fecha FDE 058 03 25-07- 2011 Ser –Ser con Otros (Contenido actitudinal) propiedades Respetuoso con las opiniones de los demás tanto en el aula de clase como en sesiones de laboratorio. Sabe obtener experimentalmente tanto pulsos sonoroscomo también pulsos debidos a la superposición de señales eléctricas. Sabe hacer montaje experimental para obtener las figuras de Lissajous. Sabe hacer un montaje para obtener oscilaciones Presenta disponibilidad para las actividades en el aula de clase y de laboratorio. Acata las indicaciones del docente cuando se dan. Posee buenas actitudes frente a los demás. Acata las normas institucionales tanto en el aula de clase como de laboratorio.
  4. 4. 7 MICROS DISEÑO CURRICULAR Saber (contenidodeclarativo ) Saber complementario (contenidodeclarati vo) inhomogéneas. Soluciones homogéneas particulares. Clasificación de las ondas mecánicas. Descripción matemática de la propagación del movimiento ondulatorio. Ecuación diferencial del movimiento ondulatorio. Ondas longitudinales en una barra sólida. Ondas longitudinales en una columna de gas. Ondas transversales en una barra sólida. Ondas transversales en una cuerda. Ondas longitudinales en un resorte. Ondas transversales en una membrana tensa. Propagación de energía y momento en las ondas. Ondas en dos y tres y Funciones trigonométricas, ley de Hooke, esfuerzos normal y tangencial o cortante, módulo de elasticidad de Young, módulo de elasticidad de volumen, módulo de torsión, módulo de elasticidad de un resorte. Saber hacer (contenidoprocedimen tal) eléctricas amortiguadas. Sabe obtener mediante oscilaciones forzadas, con montajes electrónicos los tres primeros armónicos correspondientes a una señal cuadrada. Código Versión Fecha FDE 058 03 25-07- 2011 Ser –Ser con Otros (Contenido actitudinal)
  5. 5. 7 MICROS DISEÑO CURRICULAR Saber (contenidodeclarativo ) Saber complementario (contenidodeclarati vo) dimensiones. Ondas estacionarias:en una cuerda semiinfinita,en una cuerda finita,en un tuboabierto en los dos extremos,en un tubo abierto en un extremo y cerrado en el otro extremo. Reflexión y transmisión de las ondas en una cuerda. Efecto Doppler. Ecuaciones de Maxwell. Ondas electromagnéticas planas en el vacío. Energía y momento en las ondas electromagnéticas. Presión de radiación.Principio de Huygens, teorema de Malus, principio de Fermat. Reflexión y transmisión de ondas electromagnéticas. Coeficientes de Teorema de la divergencia. Teorema del rotacional. Regla de la mano derecha para el producto vectorial. Saber hacer (contenidoprocedimen tal) Saber medir la velocidad del sonido en una columna de aire utilizando estados resonantes. Saber obtener experimentalmente el modo fundamental y los primeros sobretonos en una cuerda vibrante utilizando estados resonantes mediante excitaciones tanto mecánicas como electromagnéticas. Utiliza teoremas del cálculo vectorial para pasar las ecuaciones de Maxwell de la forma integral a la forma diferencial. Propone solución de ondas planas a las ecuaciones de Maxwell y combinándolas adecuadamente, obtiene la ecuación diferencial de onda del campo Código Versión Fecha FDE 058 03 25-07- 2011 Ser –Ser con Otros (Contenido actitudinal)
  6. 6. 7 MICROS DISEÑO CURRICULAR Saber (contenidodeclarativo ) Saber complementario (contenidodeclarati vo) Fresnel. electromagnético. Polarización por reflexión. Angulo de Brewster. Óptica Geométrica: Reflexión en una superficie esférica. Fórmula de Descartes para la reflexión de la luz en una superficie esférica. Aumento de un espejo. Saber hacer (contenidoprocedimen tal) Óptica paraxial. Ley de la reflexión. Ley de Snell. Serie de la función seno. Serie de la función tangente. Sabe verificar las leyes de la reflexión y refracción en un montaje óptico. Refracción en una superficie esférica.Fórmula de Descartes para la refracción en una superficie esférica. Aumento de una superficie esférica refringente. Lentes. Fórmula de Descartes para una lente delgada. Ecuación del constructor de lentes. Aumento de una lente. Instrumentos ópticos. Prisma y dispersión de un Sabe diseñar un montaje para determinar experimentalmente la distancia focal de lentes convergentes Código Versión Fecha FDE 058 03 25-07- 2011 Ser –Ser con Otros (Contenido actitudinal)
  7. 7. 7 MICROS DISEÑO CURRICULAR Saber (contenidodeclarativo ) Saber complementario (contenidodeclarati vo) Saber hacer (contenidoprocedimen tal) prisma. Interferencia. Interferencia producida por dos fuentes sincrónicas. Interferencia de varias fuentes sincrónicas Interferencia producida por películas delgadas. Difracción. Diferencia entre interferencia y difracción Difracción de Fraunhofer por una rendija rectangular. Difracción de Fraunhofer por dos rendijas paralelas idénticas. Redes de difracción. Difracción de Fraunhofer por una abertura circular. Difracción de Fresnel. Suma de vectores Fase y diferencia de fase. Suma de varios vectores por el método del polígono. Deduce aplicando la teoría de la superposición de ondas la expresión para la intensidad de un patrón de interferencia producido por dos fuentes sincrónicas Deduce la expresión para la intensidad de un patrón de interferencia de N fuentes sincrónicas ayudándose de diagramas vectoriales. Deduce la expresión para la intensidad de un patrón de difracción producido por una rendija rectangular con ayuda de diagramas de vectores. Deduce la expresión para la intensidad de un patrón de difracción de un par Código Versión Fecha FDE 058 03 25-07- 2011 Ser –Ser con Otros (Contenido actitudinal)
  8. 8. 7 Código Versión Fecha MICROS DISEÑO CURRICULAR Saber (contenidodeclarativo ) Saber complementario (contenidodeclarati vo) Saber hacer (contenidoprocedimen tal) FDE 058 03 25-07- 2011 Ser –Ser con Otros (Contenido actitudinal) de rendijas largas y paralelas. 5. TABLA DE RESULTADOS DEL APRENDIZAJE (CRITERIOS PARA LA EVALUACIÓN – INDICADORES DE COMPETENCIA) De conocimiento (contenidosdeclarativos) Responde acertadamente a las preguntas sobre las características de movimientos oscilatorios, movimientos armónicos simples. Da respuestas a interrogantes relacionados con la existencia o no de movimientos armónicos simples. Pone ejemplos sencillos para responder ante preguntas por la dinámica del movimiento armónico simple Sabe argumentar desde la dinámica lo que son oscilaciones amortiguadas, forzadas y el concepto de resonancia. De desempeño (contenido procedimental y actitudinal) Aplica sus conocimientos para llevar acabo sesiones de tipo experimental. Presenta disponibilidad para trabajar en grupo las actividades de orden experimental. Recurre a habilidades ya adquiridas, para optimizar el rendimiento en las sesiones de práctica. Recurre al servicio de compañeros para buscar apoyo a sus deficiencias cognitivas Acata las observaciones en el aula de clase por parte del profesor como las normas institucionales en el quehacer diario. Cumple con puntualidad a las clases y sesiones de laboratorio. Producto (evidencias de aprendizaje) Entrega los talleres y consultas que han sido realizados como trabajo independiente y son presentados con buena calidad tanto desde el aspecto del conocimiento como en el aspecto de la presentación. Entrega los informes correspondientes a las prácticas de laboratorio donde se presentan los resultados buscados con un cierto margen de error. Presenta pruebas escritas donde demuestra sus habilidades en la solución de problemas y sus capacidades argumentativas a la hora de responder ante situaciones cuestionantes.
  9. 9. 7 MICROS DISEÑO CURRICULAR Responde y coloca ejemplos sobre lo que son ondas transversales y longitudinales, ondas mecánicas y electromagnéticas. Responde acertadamente, ¿qué se propaga en el movimiento ondulatorio? Explica la importancia de los coeficientes de Fresnel, de las leyes de reflexión y refracción y de los conceptos de reflectancia y transmitancia. Pone ejemplos de la cotidianidad para ilustrar la formación de imágenes en espejos y lentes. Responde ante la pregunta, a qué se debe la existencia del arco iris. Responde acerca de preguntas sobre la óptica física. Código Versión Fecha FDE 058 03 25-07- 2011
  10. 10. 7 Código Versión Fecha MICROS DISEÑO CURRICULAR FDE 058 03 25-07- 2011 6. TABLA DE ESTRATEGIAS METODOLÓGICAS Actividades de enseñanza-aprendizaje Actividades de trabajoindependiente Exposiciones por parte del profesor con ayuda de las TICs Desarrollo de talleres en equipo como trabajo independiente Desarrollar guías de aprendizaje consistente en responder una serie de preguntas correspondiente a cada componente de la competencia Sesiones de atención a estudiantes. Exposiciones de ciertos temas por parte de los estudiantes Desarrollo de los informes de las prácticas de laboratorio, el cual hace parte del trabajo independiente. Esta actividad se hace en equipo. Actividades de consulta vía internet o consulta en la biblioteca. Lecturas previas para determinados temas Actividades de evaluación Actividad % Fecha Parcial 1:Oscilaciones 20 Semana5 Parcial2: Ondas 20 Semana 9 Parcial3:Ondas Electromagnéticasparte I 10 Semana11 Parcial4:Ondas electromagnéticasparte II 10 Semana 13 Examen Final: Óptica geométrica y Física 20 Semana 16 Informes laboratorio de 10 Durante todo el semestre Trabajo independiente que consiste en el desarrollo de un determinado número de problemas representativos e ilustrativos de ciertos componentes de la competencia 10 Durante las primeras 10 semanas el semestre
  11. 11. 7 MICROS DISEÑO CURRICULAR Código Versión Fecha FDE 058 03 25-07- 2011 6. BIBLIOGRAFÍA Alonso, M. y Finn, E., Física: Mecánica, Vol. 1, Fondo Educativo Interamericano, S. A. 1976,México Alonso,M. y Finn,E., Física:Campos y Ondas,Vol.2,Fondo educativo interamericano,S.A.1976,Mexico Serway,R., Física.TomoI,cuartaedición,McGraw-Hill Interamericana editors,1997,Mexico Serway,R.,Física.TomoII,cuarta edición, McGraw-Hill Interamericana editors,1997,Mexico. Sears,F., Zemansky, M.,Young,H. y Fredman, R., Física Universitaria.TomoI,novena edición, Addison Wesley Longman,Mexico,1998. Sears,F., Zemansky, M.,Young,H. y Fredman, R., Física Universitaria.TomoI I, novena edición, Addison Wesley Longman,Mexico,1999. Fishbane,P.,Gasiorowicz,S. y Thornton,S.,Física para Ciencias e Ingeniería,Vol.1,primera edición,Prentice Hall Hispanoamericana,Mexico,1994. Fishbane,P.,Gasiorowicz,S. y Thornton,S., Física para Ciencias e Ingeniería,Vol.2,primera edición,Prentice Hall Hispanoamericana,Mexico,1994. Gettys, W.,Keller,F. y Skore,M.,Física Clásica y Moderna,Mcgraw-Hill,1991,Madrid. Resnick,R., Halliday,D. y Krane,K.,Física.Vol.1,quinta edición, grupo Patria Cultural,S.A.,2002,Mexico. Resnick,R., Halliday,D. y Krane,K.,Física.Vol.2,quinta edición, grupo Patria Cultural,S.A.,2002,Mexico. Burke,J. y Lea,S.,La naturaleza de las cosas.Vol.1, International Thomson Editores,Mexico,1999. Burke,J. y Lea,S.,La naturaleza de las cosas.Vol.2 ,International Thomson Editores,Mexico,1999. Hecht,E.,Física 1.Algebra y Trigonometría,segundaedición,International Thomson Editores,1998,Mexico.
  12. 12. 7 MICROS DISEÑO CURRICULAR Código Versión Fecha FDE 058 03 25-07- 2011 Hecht,E.,Física 2.Algebra y Trigonometría, segunda edición, International Thomson Editores,1998,Mexico. Giancoli, D., Física.Principios con Aplicaciones,sextaedición,Pearson Educación,Mexico,2006. Elaborado por: Lope Alberto Ciro López Versión: 03 Fecha: 31 de octubre de 2013 Aprobado por: Jefe del programa o del área

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