Física 2(Opción 2)

Semestre:

4°

Fecha de elaboración:

Agosto de 2013

Fecha de revisión:

Septiembre de 2013

Elaborado por:

Marco Antonio Rivera Islas

Ciclo de formación:

Básico

Área curricular:

Ciencias de la Disciplina

Tipo de unidad:

Teórica

Carácter de unidad:

Obligatoria

Clave:

FI02FB050010

Créditos:

10

Semestre:

4°

Horas Teoría:

5

Horas Práctica:

0

Programas académicos en los que se imparte:

Licenciatura en Ciencias Áreas terminales en Matemáticas, Física, Bioquímica y Biología Molecular, y Ciencias Computacionales y Computación Científica

Prerrequisitos:

Conceptualiza los fenómenos mecánicos, cuenta con hábitos de análisis riguroso, grafica funciones polinomiales y racionales y aplica funciones trascendentales básicas: trigonométricas, exponenciales y logarítmicas.

Antecedentes Recomendadas:

Ninguna

Consecuentes Recomendadas:

  • Biofísica

Presentación de la unidad de aprendizaje:

En esta unidad de aprendizaje se introducen conceptos básicos de electricidad, magnetismo y óptica, lo cual permitirá al estudiante comprender y analizar a un nivel elemental la fenomenología que da lugar a campos eléctricos y magnéticos, incluyendo además sus interacciones, ya sea con la materia o entre ellos mismos. Adicionalmente, se abordarán los avances tecnológicos en la instrumentación científica. Se presenta el contenido a nivel fenomenológico usando el lenguaje de matemáticas básicas y se discuten detalladamente los experimentos básicos que forman el fundamento de la formulación teórica, así se hace énfasis sobre la fuerte interrelación entre los resultados experimentales y la descripción teórica, donde la física experimental decide sobre la validez de los modelos matemáticos. Se discuten entonces sistemas y ejemplos con simetrías particulares, en los cuales el análisis teórico se simplifica notablemente.

Propósito de la unidad de aprendizaje:

Estudiar y analizar los resultados experimentales del electromagnetismo y la óptica, haciendo énfasis en la fenomenología y el mejoramiento del entendimiento físico y fomentando la metodología científica.

Competencias profesionales:

Plantea, analiza y resuelve problemas físicos teóricos, mediante la utilización de métodos analíticos o numéricos.Selecciona, con base en la naturaleza del sistema, el tipo de modelo teórico que se adapta de mejor manera a la descripción de las propiedades fisicoquímicas de algún sistema de interés.

Contribución al perfil de egreso:

En el perfil de egreso se especifica la capacidad para resolver problemas de investigación como una característica fundamental del Licenciado en Ciencias; para lograr esa capacidad, se precisa que el egresado plantee, analice y resuelva problemas con el uso de métodos analíticos o numéricos, que es el tema preponderante del curso.

Secuencia temática:

  1. I Electrostática.
    1. 1.1 Carga eléctrica y Ley de Coulomb.
    2. 1.2 Campo eléctrico.
    3. 1.3 Cálculo del campo eléctrico para sistemas simples.
    4. 1.4 Flujo y la Ley de Gauss.
    5. 1.5 Aplicaciones de la Ley de Gauss.
    6. 1.6 Energía potencial eléctrica y el potencial eléctrico.
    7. 1.7 Capacitancia.
    8. 1.8 Electrostática en materiales.
    9. 1.9 Corriente eléctrica, resistencias, Ley de Ohm.
  2. II Magnetostática.
    1. 2.1 Interacciones y polos magnéticos.
    2. 2.2 La fuerza de Lorentz, cargas en movimiento.
    3. 2.3 Ley de Biot-Savart, campo magnético de una corriente.
    4. 2.4 Ley de Ampére, aplicaciones.
    5. 2.5 Momento magnético y propiedades magnéticas de los materiales.
  3. III Electrodinámica.
    1. 3.1 Ley de Farady y Ley de Lenz.
    2. 3.2 Inductividad.
    3. 3.3 Resumen de ecuaciones de Maxwell.
    4. 3.4 Ondas electromagnéticas (cualitativamente).
  4. IV Óptica.
    1. 4.1 Velocidad de la luz, naturaleza ondulatoria, espectro electromagnético.
    2. 4.2 Principio de Huygens, principio de Fermat.
    3. 4.3 Reflexión y refracción (Ley de Snell); reflexión total interna.
    4. 4.4 Lentes delgadas y espejos (planos y esféricos).
    5. 4.5 Instrumentos ópticos (lupa, microscopio y telescopio).
    6. 4.6 Interferencia, experimento de Young, coherencia.
    7. 4.7 Difracción, experimentos de rendija simple y circular.

Criterios de Evaluación:

  • Exámenes parciales: 40%
  • Examen final: 30%
  • Participación en clase: 10%
  • Otra (especifique): Tareas: 20%

Bibliografía básica:

  • Sears, F. W. y Zemansky, M. W. 2011. Física Universitaria Vol. 2. 12a edición. Ed. Prentice Hall. México.
  • Giancoli, D. (2006). Física. 6a edición. Ed. Pearson Prentice Hall.

Bibliografía complementaria:

  • Tipler, P. A. y Mosca, G. 2005. Física para la ciencia y la tecnología Volumen 1ª. 5a edición. Ed. Reverte.
  • Schaum, D. y Van der Merwe, C. W. 1979. Teoría y problemas de física general. Ed. McGraw-Hill. México.
  • Serway, R. A. y Jewett, Jr. J. W. 2008. Física para ciencias e ingeniería. 7a edición. Ed. Thompson Int.