1. Nombre de la asignatura: Fsica 3

2. Crditos: 10

1. Objetivo de la asignatura: que el estudiante adquiera los conceptos bsicos de electromagnetismo y ptica. El estudiante debera adquirir herramientas conceptuales que le permitan modelar y resolver ejemplos fsicos sencillos, haciendo uso de su propia experiencia e intuicin, entendiendo la importancia de la herramienta matemtica en ese objetivo. Adems, el estudiante debera ser capaz de entender conceptos que requieren un grado mayor de abstraccin (como campo, flujo) e interpretar y modelar algunos fenmenos de la vida diaria a la luz de los conocimientos estudiados.

3. Metodologa de enseanza: El curso tiene asignadas 3 hs. de clases tericas y 2 hs. de clases de ejercicios semanales y se espera una dedicacin domiciliaria de 5 hs. semanales.

4. Temario Nociones de electricidad: carga elctrica, campo y potencial elctrico, leyes de

Coulomb y Gauss. Aplicaciones: capacitores y dielctricos, corrientes y resistencia. Circuitos de

corriente continua. Nociones de magnetismo: campo magntico, leyes de Ampre , ley de Faraday. Aplicaciones: propiedades magnticas de la materia, la inductancia, circuitos de

corriente alterna. Propagacin de ondas electromagnticas: ecuaciones de Maxwell, ondas, naturaleza

de la luz. ptica Geomtrica: Reflexin y Refraccin. Lentes y Espejos. Introduccin a la ptica Fsica: Interferencia, Difraccin y Polarizacin.

5. Bibliografa: / Bsica: Fsica, Vol. 2, D. Halliday, R. Resnick and K. Krane (CECSA, 3era. edicin en castellano de la 4ta. edicin en ingls, ISBN 968- 26-1255)

Complementaria: Fsica, Vol. 2, P.A. Tipler, (Revert, 3ra. edicin, ISBN 84-291-4368-8). Fsica, Vol. 2, R. Serway (McGraw Hill, 3ra. edicin).

6. Conocimientos previos exigidos y recomendados: Se considera que el estudiante se apropi de los conceptos de mecnica, especialmente los relacionados con oscilaciones y ondas. Adems, el estudiante debe poseer conocimientos previos de clculo diferencial e integral en una variable. Se espera que el estudiante, en su pasaje por la enseanza media, haya tenido una primera aproximacin a los temas del electromagnetismo y ptica, as como un primer contacto con la Fsica Experimental.

ANEXOS

1. Cronograma tentativo: Por cada tres horas de clases tericas se prevn dos horas de clases prcticas y cinco horas de dedicacin individual.

1a. Semana: Nociones de electricidad (9 hs de clases tericas)

Introduccin al curso, carga elctrica, conductores y aislantes, ley de Coulomb, nocin de campo elctrico.

Lneas de fuerza, relacin entre cargas y campos elctricos.

2a semana:

Flujo del campo elctrico, la ley de Gauss. Aplicaciones de la ley de Gauss.

3a semana:

La electrosttica, energa potencial elctrica, potencial elctrico. Relacin entre cargas y potenciales elctricos, clculo del campo a partir del potencial,

aplicaciones.

4a semana:

Aplicaciones (6hs de clases tericas). Capacitancia, capacitores en serie y en paralelo, almacenamiento de energa en un campo

elctrico, dielctricos, aplicaciones. Corriente elctrica, resistencia, ley de Ohm.

/ 5a semana:

Circuitos de corriente continua. Leyes de Kirchhoff. Circuitos RC, instrumentos de medicin.

6a semana:

Nociones de magnetismo (9hs de terico) El campo magntico, fuerzas magnticas. Ley de Lorentz. La ley de Biot y Savart, aplicaciones, las lneas de campo.

7a semana:

Ley de Ampre, solenoides, aplicaciones. Repaso antes del parcial.

8a semana:

Los experimentos de Faraday, ley de Faraday, ley de Lenz, fem. Aplicaciones del magnetismo, ley de Gauss para el magnetismo, magnetizacin, materiales

magnticos.

9a semana:

Aplicaciones: (6hs de clases tericas). La inductancia, circuitos RL, almacenamiento de energa en un campo magntico. Oscilaciones electromagnticas, aplicaciones.

10a semana:

Corrientes alternas, circuito RLC de una malla. Potencia en CA, aplicaciones.

11a semana:

Propagacin de ondas electromagnticas (3hs de clases tericas) Las ecuaciones bsicas del electromagnetismo, campos inducidos, ecuaciones de Maxwell. Ondas electromagnticas, el espectro electromagntico, aplicaciones.

12a semana:

ptica Geomtrica (6hs de clases tericas) Luz visible, velocidad de la luz, efecto Doppler. ptica geomtrica y ondulatoria, reflexin y refraccin, aplicaciones.

13a semana:

Lentes y Espejos esfricos. Lentes delgadas. Instrumentos pticos.

14a semana:

Introduccin a la ptica Fsica (6hs de clases tericas). Interferencia. en rendijas. Interferencia en pelcula delgadas. Difraccin en una rendija. Difraccin en una abertura circular.

15a semana: Rejillas y espectros de difraccin. Polarizacin.

2. Modalidad del curso y procedimiento de evaluacin:

Los estudiantes sern evaluados mediante dos parciales. El primero de ellos se realizar luego de la 7a. semana de clases, y el segundo tendr lugar una vez finalizado el curso. De los resultados obtenidos en los parciales surgirn tres posibilidades: a) exoneracin del examen final, b) suficiencia en el curso, que habilita a rendir examen un mximo de tres veces, en un perodo de dos aos, c) insuficiencia en el curso, por lo cual reprueba, debiendo reinscribirse en el mismo. Sumando los resultados de los parciales se podr obtener un total de 100 puntos: un mximo de 40 puntos en el primer parcial y un mximo de 60 puntos en el segundo. Los parciales no tienen un puntaje mnimo exigible. La exoneracin del examen final se logra acumulando como mnimo 60 puntos. La suficiencia se logra acumulando como mnimo 25 puntos. Quin no llegue a 25 puntos deber recursar. La inasistencia a un parcial no inhabilita al estudiante a aprobar o exonerar el curso.

Corresponde adherir al rgimen de calidad de libre, segn Resolucin del Consejo del 20 de diciembre del 2004. No corresponde adherir al rgimen de calidad de libre optativa.

3. Previaturas:

Para cursar Fsica 3, se exigirn las siguientes previas: o (examen de Fsica 1) o (aprobacin del curso Fsica 1 y del curso Fsica 2) o

(aprobacin del curso de Fsica General 1). o aprobacin del curso de Clculo 1

Para rendir examen de Fsica 3, se exigirn las siguientes previas: o (aprobacin del curso Fsica 3, examen de Fsica 1) o (aprobacin del curso Fsica 3

y examen de Fsica General 1) o aprobacin del examen de Clculo 1.

El requisito de aprobacin del curso Fsica 3 se aplicar en los casos en que el estudiante no haya adquirido la calidad de libre.

4. Materia: Fsica para las carreras de Ing. Civil, Ind. Mecnica, Naval, Agrimensura, Elctrica, Qumica. Ciencias Experimentales para la carrera de Ing. Computacin.

5. Habilidades y estrategias que se espera desarrolle el estudiante, a lo largo del semestre:

o reinterpretar los fenmenos sencillos que se observan en la vida diaria, a la luz de los conocimientos cientficos estudiados. El estudiante, en su formacin previa debe haberse iniciado en la observacin no ingenua de los fenmenos que lo rodean. Este curso deber profundizar en ese aspecto, promoviendo la evolucin del estudiante desde una concepcin empirista a una concepcin racionalista de la disciplina.

o modelar sistemas electromagnticos sencillos, introduciendo las definiciones y conceptos como una necesidad a la hora de extraer informacin de los sistemas fsicos reales que se desea analizar. De lo contrario, la asignatura se vuelve el estudio de los modelos por los modelos en s mismos y el conocimiento carece de significacin para el estudiante.

o conocer las hiptesis en las cuales se pueden aplicar las leyes que est estudiando. Esta habilidad le permite tomar conciencia de que la formulacin de las leyes que est estudiando son necesariamente incompletas. El estudiante debe reconocer las restricciones que tiene en el tratamiento matemtico de los temas, razn por la cual se le han presentado slo algunos ejemplos paradigmticos introductorios que ilustran slo una pequea parte de las potencialidades de una teora.

o tener curiosidad por el nuevo conocimiento. Esta habilidad implica percibir que est transitando un camino de construccin del conocimiento, dado que los diferentes conceptos se vuelven a visitar, ampliando el espectro de sus aplicaciones, a medida que el estudiante va adquiriendo las competencias matemticas y de anlisis que posibilitan el tratamiento de sistemas de complejidad creciente, hasta llegar a una formulacin cada vez

ms general, que se adquiere en su pasaje por otros cursos de Facultad. o reconocer el carcter dinmico de los saberes cientficos. Esta habilidad implica tomar

conciencia de que el camino de construccin del conocimiento, adems de ser personal, es universal. A travs de ella, el estudiante debe conocer que un mismo fenmeno no tiene una nica interpretacin posible.

o plantear un problema. Esta habilidad implica saber descartar la informacin irrelevante, reconocer los objetos concretos que componen el sistema a estudiar. Dibujar un esquema de esos objetos. Reconocer los conceptos definidos que los caracterizan.

o prefigurar un esquema mental del problema. Esta habilidad implica tratar de visualizar los pasos que conducen a un resultado, identificando los elementos que permiten simplificar su resolucin: diagrama del cuerpo libre, argumentos de simetra, superposicin de efectos, hiptesis de trabajo, saber jerarquizar unas variables respecto de otras.

o establecer y comprender las relaciones cuantitativas entre las diferentes magnitudes. Entender la proporcionalidad directa e inversa, las relaciones mltiples, etc. Conocer los rdenes de magnitud de las variables estudiadas.

o comprender las interacciones dentro de un sistema y no modelar los fenmenos exclusivamente como efectos de causas externas.

o trabajar con expresiones simblicas, propias de la disciplina. Esta habilidad (ms all de lo estrictamente matemtico, que puede ser sencillo porque se trata de la resolucin de algoritmos) implica cuidar que el planteo, la resolucin y el resultado tengan las dimensiones correctas, saber que una magnitud resultado puede ser expresadas en funcin de magnitudes definidas en el problema, etc.

o interpretar, usar y analizar grficos y esquemas; expresar resultados a travs de una grfica. Esta habilidad es muy importante por s misma y como forma complementaria o alternativa de conceptualizacin y anlisis de resultados, especialmente cuando el estadio de conocimiento del estudiante no permite una formulacin matemtica completa.