Mecánica de fluidos.

SÍLABO DEL CURSO DE FISICA GENERAL 2

I. INFORMACIÓN GENERAL:

1.1 Facultad: Ingeniería

1.2 Carrera Profesional: Ingeniería Industrial

1.3 Departamento: Ciencias

1.4 Requisito: Física General 2

1.5 Periodo Lectivo: 2014-2

1.6 Ciclo de Estudios: 4

1.7 Inicio – Término: 25 de Agosto – 20 de diciembre del 2014

1.8 Extensión Horaria: 9 HT (6 HTy 3 HNP)

1.9 Créditos: 5 créditos.

II. SUMILLA:

El curso de física general 2 es un curso básico de naturaleza teórico – práctico que permite mostrar al estudiante una presentación clara y lógica de los conceptos y principios básicos de la mecánica de fluidos y del electromagnetismo, reforzando la comprensión de los conceptos mediante el estudio de aplicaciones termodinámicas y en circuitos eléctricos.

Comprende los siguientes temas:

• Mecánica de fluidos.

• Termodinámica: Calor, temperatura y máquina térmica.

• Corriente eléctrica: corriente directa y alterna.

III. LOGRO DEL CURSO:

El estudiante al finalizar el curso resuelve problemas relacionados a la mecánica de fluidos, termodinámica y electromagnetismo en aplicaciones sencillas de termodinámica y circuitos eléctricos para aplicarlos en casos industriales.

IV. UNIDADES DE APRENDIZAJE:

Nombre de Unidad I:Mecánica de Fluidos.

Logro de Unidad:Al término de la unidad, el estudiante resuelve problemas de hidrostática e hidrodinámica haciendo uso de las ecuaciones de la hidrostática, el principio de continuidad y la ecuación de Bernoulli.

Semana Contenidos

Saberes Básicos Actividades de Aprendizaje Recursos Evaluación (criterios de evaluación)

Horas Presenciales Horas No Presenciales

1 • Presión, presión atmosférica y Manométrica.

• Principio de Pascal.

• Principio de Arquímedes.

• Laboratorio: Formación de grupos de laboratorio y Grupos de Proyectos del Curso. -Presta atención a la presentación del silabo.

-Resuelve problemas de Presión, presión atmosférica y Manométrica utilizando el Principio de Pascal y el

Principio de Arquímedes.

-Forma grupos de trabajo de Laboratorio • Desarrolla ejercicios relacionados al tema de hidrostática.

• Revisanmaterial del argos.

Multimedia

Plumones

Guía de práctica

Biblioteca

Aula virtual

Guía de Laboratorio Planteamiento correcto del problema.

Respuesta concreta

Uso adecuado de los sistemas de unidades.

Rúbrica de laboratorio

2 • Principio de continuidad.

• Ecuación de Bernoulli.

• Práctica de laboratorio Nº 1.

• Asignación de Proyecto de investigación.

-Presta atención a la exposición el tema de estudio.

-Resuelve problemas de Principio de continuidad y utiliza la ecuación de Bernoulli.

- Ejecuta la práctica de laboratorio, de acuerdo a la guía proporcionada por el docente.

-Redacta el informe de laboratorio. • Desarrolla ejercicios relacionados al tema de hidrodinámica

• Revisión en Biblioteca.

• Avanza con el Proyecto de investigación

Multimedia

Plumones

Guía de práctica

Biblioteca

Aula virtual

Guía de Laboratorio Planteamiento correcto del problema.

Respuesta concreta.

Uso adecuado de los sistemas de unidades.

Rubrica de Laboratorio

3 • Coeficiente de viscosidad

• Número de Reynolds.

• Seminario de problemas: Mecánica de Fluidos.

• Práctica de laboratorio Nº 2. -Presta atención a la exposición el tema de estudio.

-Resuelve problemas de viscosidad de Fluidos

- Ejecuta la práctica de laboratorio, de acuerdo a la guía proporcionada por el docente.

-Redacta el informe de laboratorio. • Desarrolla ejercicios relacionados a viscosidad

• Revisan el material en aula virtual

• Avanza con el Proyecto de investigación. Multimedia

Plumones

Guía de práctica

Biblioteca

Aula virtual

Guía de Laboratorio Planteamiento correcto del problema.

Respuesta concreta.

Uso adecuado de los sistemas de unidades.

Rubrica de Laboratorio

4 • Práctica Calificada

• Evaluación de Laboratorio • Resuelve el Examen escrito de la unidad T1

• Resuelve el Examen de laboratorio

• Revisión en Biblioteca de la unidad para examen de unidad.

• Avanza con el Proyecto de investigación. Multimedia

Plumones

Guía de práctica

Biblioteca

Aula virtual

Planteamiento correcto del problema.

Respuesta concreta.

Uso adecuado de los sistemas de unidades.

Rubrica de Laboratorio

Evaluación: (T1): EE (0.60), PG (0.30), PO (0.10)

Examen escrito (EE),Practica grupal (PG), Participación oral (PO)

Nombre de Unidad II: Termodinámica.

Logro de Unidad:Al término de la unidad, el estudiante resuelve problemas relacionados a la termodinámica haciendo uso de la primera ley de la termodinámica aplicados a máquinas térmicas.

Semana Contenidos

Saberes Básicos Actividades de Aprendizaje Recursos Evaluación (criterios de evaluación)

Horas Presenciales Horas No Presenciales

5 • Temperatura y calor.

• Escalas de temperatura: Celsius, Kelvin.

• Dilatación: Coeficiente de dilatación lineal, superficial y volumétrica.

• Variación de la densidad con la temperatura. • Resuelve problemas de temperatura, Dilatación, Coeficiente de dilatación lineal y variación de la densidad con la temperatura.

• Sustenta el avance de la primera fase del proyecto de investigación. • Desarrolla ejercicios relacionados al tema de Temperatura y calor

• Revisan el material del aula virtual.

• Avanza con el Proyecto de investigación. Multimedia

Plumones

Guía de práctica

Biblioteca

Aula virtual

Guía de Laboratorio Planteamiento correcto del problema.

Respuesta concreta.

Uso adecuado de los sistemas de unidades.

Rubrica de Proyecto

6 • Dilatación de los gases ideales.

• Calor, Calor específico y Capacidad calorífica.

• Cambio de estado o de fase.

• Calor latente en cambios de fase.

• Práctica de laboratorio Nº 3 • Resuelve problemas de gases ideales y cambios de fase.

• Ejecuta la práctica de laboratorio, de acuerdo a la guía proporcionada por el docente.

• Redacta el informe de laboratorio. • Desarrolla ejercicios relacionados al tema de Gases ideales y cambios de fase

• Avanza con el Proyecto de investigación. Multimedia

Plumones

Guía de práctica

Biblioteca

Aula virtual

Guía de Laboratorio Planteamiento correcto del problema.

Respuesta concreta

Uso adecuado de los sistemas de unidades.

Rúbrica de laboratorio

7 • Primer principio de la termodinámica.

• Transformaciones isocoras, isóbaras e isotérmicas.

• Transformaciones adiabáticas.

• Máquinas térmicas

• Procesos reversibles e irreversibles.

• Ciclo de Carnot, ciclo de Otto, ciclo Diesel.

• Eficiencia mecánica.

• Práctica de laboratorio Nº 4 • Resuelve problemas de Máquinas térmicas y Procesos reversibles e irreversibles.

• Ejecuta la práctica de laboratorio, de acuerdo a la guía proporcionada por el docente.

• Redacta el informe de laboratorio. • Desarrolla de ejercicios propuestos en la guía de práctica.

• Revisa del material del aula virtual.

• Avanza con el Proyecto de investigación. Multimedia

Plumones

Guía de práctica

Biblioteca

Aula virtual

Guía de Laboratorio Planteamiento correcto del problema.

Respuesta concreta

Uso adecuado de los sistemas de unidades.

Rúbrica de laboratorio

8 Práctica de laboratorio Nº 5 • Resuelve el Seminario de problemas relacionados a termodinámica.

• Ejecuta la práctica de laboratorio, de acuerdo a la guía proporcionada por el docente.

• Redacta el informe de laboratorio. • Revisa material de biblioteca para examen parcial.

• Avanza con el Proyecto de investigación. Multimedia

Plumones

Guía de práctica

Biblioteca

Aula virtual

Guía de Laboratorio Planteamiento correcto del problema.

Respuesta concreta.

Uso adecuado de los sistemas de unidades.

Rubrica de Laboratorio

Rubrica de proyecto

8 EXAMEN PARCIAL (1.0)

Nombre de Unidad III: Electricidad y magnetismo.

Logro de Unidad:Al término de la unidad, el estudiante resuelve problemas relacionados con circuitos eléctricos de corriente alterna y corriente continua haciendo uso de las leyes de Kirchhoff y las ecuaciones de la electrodinámica el magnetismo.

Semana Contenidos

Saberes Básicos Actividades de Aprendizaje Recursos Evaluación (criterios de evaluación)

Horas Presenciales Horas No Presenciales

9 • Corriente eléctrica y Resistencia eléctrica.

• Ley de Ohm

• Potencia eléctrica.

• Práctica de laboratorio Nº 6 • Resuelve problemas de Corriente eléctrica, Resistencia eléctrica, Ley de Ohm y Potencia eléctrica

• Ejecuta la práctica de laboratorio, de acuerdo a la guía proporcionada por el docente.

• Redacta el informe de laboratorio. • Desarrolla de ejercicios de circuitos eléctricos

• Revisa el material en aula virtual.

• Avanza con el Proyecto de investigación.

Multimedia

Plumones

Guía de práctica

Biblioteca

Aula virtual

Guía de Laboratorio Planteamiento correcto del problema.

Respuesta concreta

Uso adecuado de los sistemas de unidades.

Rúbrica de laboratorio

10 • Leyes de Kirchhoff.

• Fuerza Electromotriz y resistencia interna • Resuelve problemas de circuitos utilizando las leyes de Kirchhoff

• Sustenta la Segunda fase del proyecto de investigación • Desarrolla de ejercicios de circuitos eléctricos haciendo uso de las leyes de Kirchhoff.

Multimedia

Plumones

Guía de práctica

Biblioteca

Aula virtual

Guía de Laboratorio Planteamiento correcto del problema.

Respuesta concreta

Uso adecuado de los sistemas de unidades.

Rúbrica de Proyecto

11 • Circuito RC en corriente Continua.

Práctica de laboratorio Nº 7 • Resuelve circuitos RC en corriente continua

• Ejecuta la práctica de laboratorio, de acuerdo a la guía proporcionada por el docente.

• Redacta el informe de laboratorio. • Desarrolla de ejercicios de circuitos RC

• Revisa el material en aula virtual

• Avanza con el Proyecto de investigación.

• Multimedia

Plumones

Guía de práctica

Biblioteca

Aula virtual

Guía de Laboratorio Planteamiento correcto del problema.

Respuesta concreta

Uso adecuado de los sistemas de unidades.

Rúbrica de laboratorio

12 • Campo Magnético.

• Ley de Faraday.

• Práctica de laboratorio Nº 8 • Resuelve problemas de campo magnético y ley de Faraday

• Ejecuta la práctica de laboratorio, de acuerdo a la guía proporcionada por el docente.

• Redacta el informe de laboratorio. • Revisa material en biblioteca para examen

• Avanza con el Proyecto de investigación.

Multimedia

Plumones

Guía de práctica

Biblioteca

Aula virtual

Guía de Laboratorio Planteamiento correcto del problema.

Respuesta concreta

Uso adecuado de los sistemas de unidades.

Rúbrica de laboratorio

Evaluación: (T2): EE (0.60), PG (0.30), PO (0.10)

Examen escrito (EE),Practica grupal (PG), Participación oral (PO)

13 • Inducción magnética.

• Corriente Alterna

• Inductancia y conductancia.

• Impedancias en serie y paralelo.

• Práctica de laboratorio Nº9 • Resuelve problemas referentes a corriente alterna e inducción.

• Ejecuta la práctica de laboratorio, de acuerdo a la guía proporcionada por el docente.

• Redacta el informe de laboratorio. • Desarrollo de ejercicios de corriente alterna

• Revisar el material en aula virtual

• Avanza con el Proyecto de investigación.

Multimedia

Plumones

Guía de práctica

Biblioteca

Aula virtual

Guía de Laboratorio Planteamiento correcto del problema.

Respuesta concreta

Uso adecuado de los sistemas de unidades.

Rúbrica de laboratorio

14 • Circuitos LC, RLC

• Potencias en corriente alterna.

• Sustentación de la Tercera Fase del Proyecto de Investigación • Resuelve problemas de circuitos RLC

• Sustenta la Tercera fase del Proyecto de Investigación • Desarrolla de ejercicios referentes a corriente alterna

Multimedia

Plumones

Guía de práctica

Biblioteca

Aula virtual

Guía de Laboratorio Planteamiento correcto del problema.

Respuesta concreta

Uso adecuado de los sistemas de unidades.

Rúbrica de Proyecto

15 Evaluación de Laboratorio • Seminario de Problemas: Corriente Alterna.

• Evaluación T3 • Revisa el material en biblioteca para examen

• Revisa el material en aula virtual

Multimedia

Plumones

Guía de práctica

Biblioteca

Aula virtual

Guía de Laboratorio Planteamiento correcto del problema.

Respuesta concreta

Uso adecuado de los sistemas de unidades.

Rúbrica de laboratorio

Evaluación: (T3): EE (0.25), PG(0.10), PO(0.05), PL (0.30), PI (0.30),

Examen escrito (EE), (PG) Prácticas grupales, (PO) Participación Oral, Prácticas de laboratorio (PL), Proyecto de investigación (PI),

16 EXAMEN FINAL

Evaluación (EF): EE (0.60), PF(0.40)

Examen escrito (EE), Portafolio (PF)

17 EXAMEN SUSTITUTORIO

V. ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS:

La estrategia didáctica a desarrollar para el curso de física general 2 es un aprendizaje activo por parte del estudiante, donde el docente es un facilitador del aprendizaje del estudiante. Entre las metodologías y técnicas a utilizar están:

Metodologías Técnicas

Aprendizaje Basado en Proyectos.

Aprendizaje colaborativo.

Trabajo en equipo Desarrollo de prácticas grupales

Desarrollo de proyectos de investigación.

Investigación bibliográfica.

Participación activa en clase.

Prácticas de laboratorio.

Actividades en aula virtual - Argos

VI. SISTEMA DE EVALUACIÓN DEL CURSO:

Es obligatoria la asistencia a las clases teóricas y prácticas programadas (70%). El alumno que no cumpla con este requisito quedará inhabilitado en el curso. El alumno que no esté presente al llamado de lista será considerado ausente. El cómputo de la asistencia se realiza desde el primer día de clases.

La nota final de la Evaluación continua debe ser el promedio de 3 notas (T). No es posible la recuperación de ninguna nota, salvo por falta correctamente justificada en la oficina de permanencia (dentro de las 72 horas después de evaluado el examen) se solicite la reprogramación de la evaluación. El cálculo de la nota final de evaluación continua es un promedio ponderado de las tres evaluaciones y equivale al 60% de la nota final del curso.

La Evaluación Sustitutoria evalúa toda la temática desarrollada en el semestre y se rinde la semana consecutiva al término de los exámenes finales y su nota reemplazará, necesariamente, a la nota de un Examen (Parcial o Final) o a la nota de una T (Evaluación Continua), de tal manera que el resultado final sea favorable al alumno.

El cronograma de la evaluación continua del curso es el siguiente:

ESPECIFICACIÓN DE ACTIVIDADES DE EVALUACIÓN CONTINUA EN EL CURSO

T Descripción Semana

T1 Presión, principio de Pascal, principio de Arquímedes, principio de continuidad y ecuación de Bernoulli, viscosidad. 4

T2 Calor y temperatura, cambios de fase, primer principio de la termodinámica, entalpia, máquinas térmicas. Corriente eléctrica y leyes de Kirchhoff, circuitos RC. 10

T3 Inducción magnética, inductancia, ley de Faraday, corriente alterna, potencia eléctrica, circuitos RLC, potencia con corriente alterna. 15

En caso de utilizar 3 T el peso de cada nota T es:

EVALUACIÓN PESO (%) ESCALA VIGESIMAL

T1 20 2,4

T2 35 4,2

T3 45 5,4

TOTAL 100% 12

Los pesos ponderados de los resultados de evaluación son los siguientes:

EVALUACIÓN PESO (%) ESCALA VIGESIMAL

PARCIAL 20 4

CONTINUA (Ts) 60 12

FINAL 20 4

TOTAL 100% 20

Eventos UPN – Live (dirigido a docentes y estudiantes)

EVENTO FECHA

World Business Forum (New York) 07 y 08 de octubre

VII. BIBLIOGRAFÍA:

1. Bibliografía Básica

N° CÓDIGO AUTOR TITULO AÑO

1 530 SEAR 1998 SEAR ZEMANSKY YOUNG FISICA UNIVERSITARIA (VOL. 1 Y VOL. 2) 1998

2 530 OHAN Ohanian, Hans C FÍSICA PARA INGENIERÍA Y CIENCIAS (VOL.1 Y VOL. 2) 2009

3 30 TIPL/F 2010 Tipler, Paul Allen FÍSICA PARA LA CIENCIA Y LA TECNOLOGÍA (VOL.1 Y VOL. 2) 2010

4 530 SERW 2009 REYMOND SERWAY FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA (VOL.1 Y VOL. 2) 2009

Páginas Web para consultar en Internet

N° AUTOR TITULO LINK AÑO

1 Angel Franco Garcia Física con Ordenador http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/

2011

2 Salvador Gil y Eduardo Rodriguez Física Recreativa http://www.fisicarecreativa.com/

2009

2. Bibliografía Complementaria

N° CÓDIGO AUTOR TITULO AÑO

1 532 WHIT 2008 WHITE, FRANK M. Mecánica de fluidos 2008

2 536.7 VAN VAN WYLEN, GORDON J. Fundamentos de termodinámica 2007

ANEXOS

ANEXO 1: Competencias Genéricas UPN

Competencias Descripción

1. Liderazgo Inspira confianza en un grupo, lo guía hacia el logro de una visión compartida y genera en ese proceso desarrollo personal y social.

2. Trabajo en

Equipo Trabaja en cooperación con otros de manera coordinada, supera conflictos y utiliza sus habilidades en favor de objetivos comunes.

3. Comunicación

Efectiva Intercambia información a través de diversas formas de expresión y asegura la comprensión mutua del mensaje.

4. Responsabilidad

Social Asegura que sus acciones producirán un impacto general positivo en la sociedad y en la promoción y protección de los derechos humanos.

5. Pensamiento

Crítico Analiza e Interpreta, en contextos específicos, argumentos o proposiciones. Evalúa y argumenta juicios de valor.

6. Aprendizaje

Autónomo Busca, identifica, evalúa, extrae y utiliza eficazmente información contenida en diferentes fuentes para satisfacer una necesidad personal de nuevo conocimiento.

7. Capacidad para

Resolver

Problemas Reconoce y comprende un problema, diseña e implementa un proceso de solución y evalúa su impacto.

ANEXO 2:

CAPACIDADES DE LA CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA INDUSTRIAL

a. Capacidad para aplicar conocimientos de matemáticas, ciencia e ingeniería al análisis de diversos problemas relacionados a las áreas de la Ingeniería Industrial.

b. Capacidad para diseñar y conducir experimentos de ingeniería, asociados a la especialidad, así como para analizar e interpretar datos.

c. Capacidad para aplicar distintas herramientas, técnicas de diseño de sistemas productivos, componentes y procesos que satisfagan las necesidades deseadas dentro de restricciones realistas (económicas, ambientales, sociales, políticas, éticas, de sanidad, seguridad, de manufactura) y su sostenibilidad.

d. Capacidad para trabajar en equipos multidisciplinarios.

e. Capacidad para identificar, formular y resolver problemas de ingeniería, utilizando un enfoque de sistema que incluye a las personas, materiales, equipos, instalaciones, energía e información.

f. Comprensión de la responsabilidad ética y profesional.

g. Capacidad para comunicarse de manera efectiva.

h. Una amplia educación necesaria para entender el impacto de las soluciones de ingeniería Industrial en un contexto social, medioambiental, cultural, económico y global.

i. Reconocer la necesidad y la capacidad para comprometerse con el aprendizaje permanente.

j. Conocimiento de los temas contemporáneos.

k. Capacidad de utilizar las técnicas, habilidades y herramientas modernas de ingeniería industrial para la práctica de su profesión.

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