Oscilaciones y Ondas - Universidad de Pamplona

UNIVERSIDAD DE PAMPLONAFACULTAD: CIENCIAS BÁSICASDEPARTAMENTO DE: FISICA Y MATEMATICASASIGNATURA: OSCILACIONES Y ONDAS CODIGO: 157020AREA:FÍSICAREQUISITOS: 157009CORREQUISITO:CREDITOS: 4 TIPO DE ASIGNATURA: TEÓRICAJUSTIFICACION:La asignatura oscilaciones y ondas pertenece al ciclo de formación básica de las Ingenierías,esta asignatura es la base fundamental para comprender todos los fenómenos ondulatorios,las fuentes que los producen y sus aplicaciones.Todo esto es necesario en el plan de estudios de ingeniarais para que le permita al futuroingeniero mejor desempeño profesional y abordar con éxito las situaciones de profundizaciónen esta rama.OBJETIVO GENERAL:Proporcionar a los estudiantes las bases conceptuales de los movimientos ondulatorios de talmanera que le permita desenvolverse con éxito en contextos en donde estos fenómenosfísicos se presenten, para la resolución y formulación de problemas de interés científico.OBJETIVOS ESPECIFICOS:• Interpretar los conceptos y principios básicos de los movimientos ondulatorios mediante laaplicación en el mundo real.• Proporcionar al estudiante una visión general de las leyes y principios físicos que se danen los movimientos ondulatorios desde el punto de vista del método inductivo.• Reconocer en un problema dado en la teoría o en la practica del principio involucrado o laley de las ondas y aplicarlos a las soluciones adecuadas.

3COMPETENCIAS• Reconoce e interpreta situaciones problema que son susceptibles de ser estudiadasmediante los movimientos ondulatorios.• Formula situaciones que involucran la noción de movimientos oscilatorios y ondulatoriosen la vida diaria.• Analizar sistemas complejos de ingeniería en los cuales se deba plantear una soluciónadecuada a un problema dado con base en las leyes básicas de las ondas.UNIDAD 1(Temas de la unidad.unidades)TEMAUnidad 1. Movimiento oscilatorio• Movimiento oscilatorio y movimientoarmónico simple MAS• Cinemática del MAS• Energía en el MAS• El péndulo simple y compuesto• Superposición de dos MAS: paralelos yperpendiculares.• Oscilaciones amortiguadas• Oscilaciones forzadas, resonancia y factorde calidad.• Análisis de Fourier de movimiento periódicoUnidad 2. Introducción al movimientoondulatorio.• Introducción y ecuación diferencial demovimiento ondulatorio.• Ondas en dos y tres dimensiones,velocidad de grupo y de fase.• Ondas transversales en una cuerda, ondaselásticas en una barra, ondas de presiónen una columna de gas, ondassuperficiales en un líquido.• Energía y potencia• Principio de superposición, ondasestacionarias en una cuerda• Efecto Doppler.Copie y pegue las casillas de acuerdo al número deHORAS DECONTACTODIRECTOPRIMERA EVALUACION 2Unidad 3. Ondas electromagnéticas• Introducción a las educacioneselectrodinámicas de Maxwell.HORAS DE TRABAJOINDEPENDIENTE DELESTUDIANTE.8 168 1612 24

4• Ondas electromagnéticas planas• Energía, momentum e intensidad de unaonda electromagnética.• Fuentes de radiación electromagnética yespectro electromagnético.• Fenómeno de dispersión en mediosisotrópicos y anisotrópicos no conductores.• Polarización, teorema de Malus, actividadóptica.• Polarizadotes y retardadores.Unidad 4. Reflexión y Refracción• Principio de Huygens, ley de reflexión, leyde Snell.• Introducción a la óptica geométrica• Formación de imágenes por refracción.• Aberraciones ópticas.SEGUNDA EVALUACION 2Unidad 5. Interferencia• Principio de interferencia, experimento deYoung.• Interferómetro de Michelson.• Interferencia en una placa de carasparalelas.• Interferencia por múltiples aberturasUnidad 6. Difracción• Introducción, difracción de Fraunhofer poruna rendija rectangular, por una aberturacircular, y por dos rendijas paralelasiguales.• Redes de difracción, difracción de Fresnel,espectros de Fourier.EVALUACION FINAL 28 168 168 16METODOLOGIA (Debe evidenciarse el empleo de nuevas tecnologías de apoyo a laenseñanza y al aprendizaje)• Exposición de temas por parte del profesor.• Clases interactivas y clases de solución de problemas.• Realización de tareas e investigaciones bibliográficas por parte del alumno y presentaciónde informes escritos o exposiciones de ellas.• Durante el curso se discutirán e ilustrarán los conceptos básicos y aplicaciones de losmovimientos ondulatorios, utilizando un procedimiento matemático simple. Se motivará alalumno a una amplia participación en clase, con preguntas y comentarios y en la soluciónde problemas (El alumno debe ser quien resuelva la mayoría de los problemas, siendo

5labor del profesor orientar las distintas situaciones propuestas).• Es de gran importancia que los alumnos capten la utilidad y conveniencia decomplementar los temas por sí mismos consultando las diferentes fuentes de informacióncon las que cuenta, tanto en la institución como en el medio.SISTEMA DE EVALUACIÓN:Para dar cumplimiento al Reglamento Académico de la Universidad de Pamplona, se harántres evaluaciones individuales escritas conforme al calendario del período académico. Paraestimular el trabajo continuo del estudiantes se tendrá en cuenta la participación del alumnoen la clase y la realización de tareas extractase, lo cual será calificado y esta nota contribuirácon cada nota parcial así:1 era Evaluación 35% 57% Examen escrito 43% Actividades extraclase2 da Evaluación 35% 57% Examen escrito 43% Actividades extraclase3 era Evaluación 30% 67% Examen escrito 33% Actividades extraclaseBIBLIOGRAFIA BASICA:• ALONSO, M. y FINN, E. J., Física, vol. I y II, Edición Revisada y Aumentada, Mecánica,Fondo Educativo Interamericano, 1967.• GETTYS, KILLER, SKOVE, Física para ciencias e ingeniería, tomo I y II. EditorialMcGRaww-Hill.BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTARIA• KLEPNER y KOLENKOV, Mechanics.• REESE, RONALD LANE, Física Universitaria, vol. I y II Primera edición, Ed. Thomson,Colombia, 2003.• SEARS, F., ZEMANSKY., YOUNG G. y FREEDMAN, R. Física Universitaria, vol. I 9ª Ed.Addison-Weslet Longman, México, 1999.• HALLIDAY, R., RESNICK, D. y KRANE, K. S. Física, vol. I 5ª ed., Compañía EditorialContinental, S.A. México, 1994.• HEWITT, PAUL G. Física Conceptual, Pearson Educación, México, 1999.• EISBERG, ROBERT M., y LERNER, LAWRENCE S., Física Fundamentos y Aplicaciones,vol. I, McGraw-Hill, Bogotá, 1999.• MCKELVEY, JOHN P. y GROTH, HOWARD, Física para Ciencias e Ingeniería, Harper yRow Latinoamericana, Bogotá, última edición. TIPLER, PAULA, Física, Vol. I, EditorialReverte S.A. Bogotá, 1999.• SERWAY, RAYMOND. A., Física, Tomo 1, 5ª ed. McGraw-Hill, Bogotá, 1999.

6DIRECCIONES ELECTRONICAS DE APOYO AL CURSOhttp://www.physics.umd.edu/deptinfo/facilities/lecdem/dia.htmhttp://www.hyperphysics.phy-astr.gsuedu/hbase/hframe.htmlhttp://www.project2061.orghttp://www.physics.uoguelph.ca/tutorial/tutorials.htmhttp://www.howthingswork.virginia.eduhttp://www.scehu.es/sbweb/fisicahttp://www.fisica.ru.edu.coNOTA: EN CADA UNA DE LAS UNIDADES EL DOCENTE DEBERA PROPONER MÍNIMOUNA LECTURA EN LENGUA INGLESA Y SU MECANISMO DE CONTROL

UNIDAD Nº:NOMBRE DE LA UNIDAD:COMPETENCIAS A DESARROLLAR:CONTENIDOSACTIVIDADES A DESARROLLARPOR EL PROFESORHORASCONTACTODIRECTOACTIVIDADES A DESARROLLARPOR EL ESTUDIANTEHORASTRABAJOINDEPENDIENTEHORASACOMPAÑAMIENTO AL TRABAJOINDEPENDIENTEESTRATEGIAS DE EVALUACIÓNQUE INCLUYA LA EVALUACIÓNDEL TRABAJO INDEPENDIENTE