UNIVERSIDAD DE LA SALLEVICERRECTORÍA ACADÉMICA

Coordinación de CurrículoDepartamento: Ciencias Básicas

Identificación del Espacio Académico

Nombre del Espacio Académico: Física II Código: CBR16

Área CurricularFundamentadora X Profesional___ Complementaria___ Praxis Investigativa___

Tipo de Espacio Académico: Común X Programa___ Facultad___ Electiva: Disciplinar__ Facultad__ Interdisciplinar__

Periodo Académico: primero Año: 2013

Número de Créditos: 4 HP: 6 HI: 6

Horario: Teoría: Martes y jueves 7 a 9 a.mLaboratorio Martes y jueves 9 a 11 a.m

Modalidad: Presencial

Profesor: César Augusto Ramos Burgos

Articulación y Pertinencia con la Macrocompetencia, Núcleo y Praxis Investigativa

La facultad del Hombre para pronosticar, a partir del conocimiento profundo de la amplia y compleja gama de fenómenos naturales, así como de los modelos interpretativos de carácter matemático que ha concebido para representarlos, es una herramienta muy acertada en campos como la ingeniería, el desarrollo tecnológico y la ciencia en general, porque permite ampliar la disponibilidad y alternativas de transformación de los sistemas naturales y sus recursos disponibles, sus estructuras y sus procesos; evaluar su perdurabilidad, optimizar los procedimientos de explotación sostenible implicados y valerse de sus beneficios, con mayor eficiencia y eficacia. Esta capacidad de prever a partir de escenarios probables, facilita el diseño y permite el control de los factores significativos involucrados en el enfrentamiento de una problemática específica, en adición al hecho de que estimula la innovación. Para lograrlo, un individuo debe ser capaz, en primera instancia, de familiarizarse, en seguida, de asimilar y posteriormente de apropiar, la comprensión actual que se tiene de las leyes fundamentales y complejas reglas, que gobiernan los fenómenos en la naturaleza, que se sintetizan en los modelos explicativos de los cuales debe dar cuenta, quien los aprehende. Es así como el estudiante, en esta etapa, deberá estar en la capacidad de analizar, sintetizar, deducir, inducir y finalmente explicar, argumentar y pronosticar a partir de los modelos de carga, sistema discreto de cargas en el vacío, sistema continuo de carga en el vacío, campo eléctrico, campo magnético a la par de las leyes y reglas que los gobiernan (Ley de Coulomb, Ley de Gauss, Ley de Biot-Savart, Ley de Ampére-Maxwell y Ley de Inducción de Faraday), desde el contexto amplio de aplicación que tienen estas reglas, leyes y principios, para las distintas ramas de la ingeniería. Es bajo las premisas anteriores, que un estudiante cumpliría los requisitos mínimos para aplicar el esquema coherente y unificado de las leyes naturales, como principios que constituyen su acción como profesional, por ejemplo, en la Ingeniería o en las Ciencias. De donde se deriva, como propósito último y a largo plazo, que el futuro profesional pueda llegar a ser lo suficientemente competente como para efectuar algunas operaciones, a saber: el diseño racional, la ejecución óptima, la previsión de los fenómenos naturales, la administración científica, la planeación estratégica, la gerencia de proyectos, la explotación racional y sostenible, la innovación tecnológica y la generación de conocimiento, entre otras.Por otra parte, las metodologías de aprendizaje, concebidas para la generación de un pensamiento de índole científica, deben comprometerse en el aula con actividades en las cuales se manipulan datos, se controlan variables, se inducen modelos o se deducen casos de aplicación particular de los mismos, se pronostica (interpola y extrapola a alto nivel) a partir de dichos modelos y en general se busca explicar y argumentar de manera crítica el acuerdo (cualitativo y cuantitativo) de los modelos, con la realidad descrita por las observaciones directas y la experimentación. Este modo particular de proceder apunta a que el estudiante acopie una serie de destrezas y actitudes, así sea en forma incipiente, que son más propias de un investigador, es decir, que acceda a una familiarización con el método científico.

Intencionalidad Formativa (PEUL y EFL)

Una formación en el contexto de la Física debe trascender la simple comprensión de las teorías científicas, porque el diálogo alrededor de los contextos permite analizar en conjunto los aspectos epistemológicos de importancia, establecer la forma como las teorías han influenciado la construcción de nuevo conocimiento y cómo su aplicación conduce al desarrollo tecnológico. Este tipo de mediación muestra al estudiante que el avance científico no es producto de hechos aislados y

azarosos, de mentes afortunadas o con repentinos destellos de genialidad, sino que emergen de esfuerzos de muchos seres humanos, encauzados en contextos favorables y bajo la tutela de ideologías y coyunturas político-sociales, que los impulsan. El propósito de involucrar éste aspecto en la construcción del conocimiento, es formar en los futuros profesionales e investigadores, la capacidad de distinguir la ciencia auténtica de la pseudociencia, la investigación profunda de la superficial, para que se tome una distancia critica dentro de los programas de investigación, desde la cual sea posible reconocer los errores y sugerir los nuevos enfoques. Desde el punto de vista del sujeto que aprende, el problema fundamental es su relación con el objeto, que se cimenta en la naturaleza y el carácter de la interacción cognoscitiva, así como en las particularidades de los elementos que intervienen en esta relación y debe estar centrada y caracterizada fundamentalmente por una mediación y facilitación de acompañamiento fraterno, enfocada hacia la formación humana integral y sostenible (perecedera), hacia la apropiación de valores humanos (respeto, tolerancia, solidaridad, honestidad, entre otros), así como hacia el reconocimiento de la singularidad de la persona, la riqueza de sus potencialidades y la autonomía y responsabilidad frente a su propia formación. Debe apostarle a la sensibilización de los estudiantes, sobre todo ante los contextos de exclusión que padecen grandes segmentos de la población colombiana, socio-económicamente menos favorecidos. También deberá cultivar la capacidad de discernimiento, la reflexión indagadora frente a la comprensión de las tendencias del mundo, de la ciencia y de la cultura en su sentido más profundo, para que su espíritu escrutador trascienda la mera cotidianidad. Privilegiar la inteligencia y el afecto, de tal manera que se mueva el corazón de los estudiantes hacia el amor por el conocimiento, al gozo frente a la búsqueda por el “sentido de la verdad” en los fenómenos de la naturaleza, a encontrar nuevas aproximaciones a ellos y poder compartir su experiencia en un nivel público con los demás, especialmente para que de ella emanen acciones con impacto social o incluso político. El enfoque de aprendizaje compartido a privilegiar, en perfecta consonancia con el EFL, busca contribuir al desarrollo del pensamiento crítico y analítico que conlleve a la autonomía en el hacer, al uso de la discusión racional para dirimir posturas, a la aceptación y respecto por las ideas ajenas y en especial el respeto por la autonomía de los saberes. Además, acciones que permitan la manipulación de lenguajes simbólicamente elaborados y complejos, que capaciten para contextualizar y relativizar el punto de vista propio, validarlo o descartarlo (autorreflexión y autocrítica), que impulsen a asumir tareas con cierta dosis de sacrificio y estimulen la pro actividad ante el trabajo compartido y finalmente, que impliquen obrar con responsabilidad social frente al poder que se deriva del acceso y manejo autónomo del conocimiento científico y tecnológico. Por otra parte, la posibilidad de auto cuestionarse racionalmente, abre una nueva dimensión ética apropiada para el autocontrol y sometimiento al control social de las acciones propias y sus alcances, es decir, hace consciente al individuo de la rendición de cuentas ante la sociedad. Consecuentemente fortalece la toma de decisiones con transparencia, enmarcándola con un criterio profesional y sobre todo científico. Estos criterios son afines con una metodología de Aprendizaje Basado en Problemas (ABP) y particularmente se implementan a través de estrategias de resolución de problemas. En ellas están implicadas la lectura y el análisis de los escenarios en los que se presentan los problemas, así como la identificación, búsqueda, consulta y transferencia, ésta última por parte del profesor, de la información previa con la que se debe contar para abocar dicho problema. Se deben mostrar las distintas formas de esquematizarlo, organizar la información, plantear la solución y producir la retroalimentación pertinente, en este proceso. Una metodología complementaria que se pone en ejecución a la par con el ABP y dado que se trata de un espacio académico teórico-práctico, es la del pre-seminario, puesto que se busca que el estudiante adquiera también algunas destrezas y actitudes propias de las actividades de investigación, que en estos espacios promueven fuertemente el trabajo en grupo. Este modo de proceder se convierte entonces en una sutil estrategia didáctica en la que el estudiante se ve prácticamente abocado a ejercitarse de manera análoga a como se forma un investigador sujeto a la utilización del método científico. Es bien sabido que el método experimental tiene como claves la creatividad y el control: el uno frente a los resultados arrojados por un análisis matemático y el otro frente a los datos de donde éste proviene. Por otra parte, su actividad se basa en la posesión de unos conocimientos objetivos previos, sustentados en teorías abstractas y provisionales cuya fiabilidad -que el estudiante debe reconocer- depende en gran parte de las sutilezas del método utilizado.

Competencias integrales a desarrollar en relación con el Perfil Profesional

Interpreta y comunica ideas en el lenguaje simbólico formal de las ciencias exactas, físicas y naturales para acceder al entendimiento de un contexto de conocimientos específicos.Analiza, identifica y discute la diferencia entre el escenario real de un fenómeno, proceso o sistema y el modelo que lo representa dentro de un paradigma científico, mediante la contrastación de hipótesis y la verificación de los supuestos que lo constituyen como teoría vigente.Analiza críticamente situaciones problémicas, a partir de modelos teóricos, que le permiten

establecer en la simulación de escenarios probables o la experimentación, el pronóstico de los posibles impactos reales.Aporta ideas verbalmente o por escrito con creatividad discursiva, para plantear, afrontar, o resolver problemas, armonizando con otros miembros de su espacio académico, en búsqueda de consensos frente a situaciones especificas.Evalúa las implicaciones de su actividad y las de sus similares, sobre el entorno natural, con suficiente autonomía y responsabilidad como para contribuir a acciones que propendan por un impacto favorable en pro de un desarrollo sostenible.Ejerce la toma de decisiones que tienen impacto en su entorno social y ambiental con consideraciones éticas, a partir del diagnostico sustentado en criterios científicos y profesionales, para garantizar eficiencia y eficacia.Examina con argumentos metodológicos de carácter científico, la adecuada selección de recursos y procedimientos, para la ejecución exitosa de actividades en espacios de aprendizaje compartido, acogiéndose a referentes y normas de calidad.Utiliza convenientemente materiales, equipos y recursos tecnológicos disponibles, para abocar óptimamente asuntos que exigen solución.

Contenidos del Espacio Académico1.     Campo Eléctrico

1.1. Carga Eléctrica y propiedades

1.2. Ley de Coulomb

1.3. Campo Eléctrico

1.4. Campo eléctrico de distribuciones discretas y continuas de carga

1.5. Líneas de campo

2.     Ley de Gauss

2.1. Flujo eléctrico

2.2. Ley de Gauss

2.3. Aplicaciones de la Ley de Gauss

3.     Potencial Eléctrico

3.1. Energía potencial eléctrica

3.2. Potencial eléctrico y energía potencial eléctrica de distribuciones de carga

3.3. Diferencia de potencial y potencial eléctrico

3.4. Aplicaciones a la electrostática

4.     Capacitancia

4.1. Definición y cálculo de la capacitancia

4.2. Combinaciones de capacitores

4.3. Energía del Campo eléctrico

4.4. Capacitores y dieléctricos

5.     Corriente y Resistencia eléctrica

5.1. Corriente eléctrica

5.2. Resistencia eléctrica

5.3. Modelos de conducción eléctrica

5.4. Superconductividad

5.5. Potencia eléctrica

5.6. Fuerza electromotriz

5.7. Resistores en serie y paralelo

5.8. Leyes de Kirchhoff

5.9. Circuitos RC

5.10. Medidores eléctricos

5.11. Redes eléctricas domésticas y seguridad eléctrica

6.     Campo Magnético

6.1. Campos y fuerzas magnéticas

6.2. Fuerzas  y Torques sobre cargas en movimiento (Corrientes eléctricas)

6.3. Aplicaciones y efecto Hall

7.     Fuentes del Campo Magnético

7.1 Ley de Biot-Savart

7.2. Fuerza magnética entre conductores paralelos

7.3. Ley de Ámpere

7.4. Flujo magnético

7.5. Forma general de la ley de Ámpere

7.6. Magnetismo en la materia

7.7. Campo magnético de la Tierra

8.     Ley de Faraday

8.1. Ley de inducción de Faraday

8.2. Ley de Lenz

8.3. F.E.M. Inducida

8.4. Generadores y motores

8.5. Ecuaciones de Maxwell

9.     Inductancia

9.1. Autoinductancia

9.2. Circuito RL

9.3. Energía del Campo magnético

9.4. Inductancia mutua y transformadores

Didáctica para el aprendizaje y desarrollo de competencias integrales en relación con el perfil

Para horas presencialesPara trabajo independiente

-Socialización y debate entorno a los conceptos significativos de la física básica.-Resolución y discusión de los ejercicios tipo de cada una de las temáticas de la física fundamental-Recolección, tratamiento estadístico y análisis de los datos tomados en las mediciones experimentales en el laboratorio de física.-Contrastación entre lo encontrado experimentalmente y el modelo físico esperado.- Análisis de las posibles fuentes de error, y validación del modelo físico vigente en la teoría puesta a prueba en la práctica experimental

-Lectura previa de cada uno de los tópicos a ser tratados en las sesiones formativas-Preparación y desarrollo de los talleres que se dejan entorno a los temas a discutir en clase.-Trabajo grupal de discusión y análisis sobre la validación o no de los modelos teóricos puestos a prueba en la práctica experimental y plasmados en el informe tipo paper a entregar

Estrategias de evaluación para valorar el desarrollo de competencias integrales en relación con el Perfil- Sustentación de los temas preparados mediante lectura previa de los tópicos a tratar en la sesión

formativa- Entrega y sustentación de los talleres de los temas a tratar en el curso- Discusión de los ejercicios tipo dejados para ser desarrollados en los talleres propuestos- Pruebas parciales sobre las temáticas tratadas y discutidas en los encuentros pedagógicos.- Robustez del tratamiento dado a los informes de las prácticas experimentales, según el análisis dado a

las mismas de acuerdo con las reglas previamente establecidas

- Porcentaje de los cortes- Primer y segundo corte, de 35%, dos parciales cada uno de 7 %, laboratorio 11 % y talleres 10%- Tercer corte 30%; 9 % examen final de laboratorio; 21 % examen final teórico-

Fechas de parciales: Primer parcial jueves 14 de febrero; segundo parcial jueves 14 de marzo Tercer parcial jueves 18 de abril; cuarto parcial martes 15 de mayo

Fuentes de Información y Canon de los 100 libros

Bibliografía

Libros Básicos:

Sears, F. et al. (2004) Física Universitaria (Pearson Educación. México) vol. 2.undécima ediciónSerway, R. y J. Jewett. (2008) Física para ciencias e ingeniería (Cengage Learning, México) vol. 2

Libros Complementarios:

Resnick, R et. al. (2002) Física (Cecsa, México) vol. 2Tipler, P. (1999) Física para la ciencia y la tecnología (Editorial Reverté, S.A., Barcelona) vol. 2Burke, J. R. y S. M. Lea. (1998) Física: la naturaleza de las cosas (International Thomson Eds., México) vol. 2Revistas:

Scientific AmericanInvestigación y CienciaLa RechercheMundo CientíficoScience et la VieAmerican Journal of PhysicsPhysics TodayThe SciencesLibros del Canon:

March, R. (2003) Física para poetas (Siglo XXI editores, s.a. de c.v., México)

Cablegrafía

Revistas electrónicas:

Scientific American

Bases de datos:

E-braryE-libro

Páginas Webhttp://cramosfisica.blogspot.com/

Datos del Profesor

Correo Electrónico: cramos@unisalle.edu.co

Horario de Atención a Estudiantes: Lugar: Ambientes de formación asignadosMartes y Jueves 7 a 11 a.m