PROYECTO SEMESTRAL DE FÍSICA

FACULTAD DE CIENCIAS

DEPARTAMENTO DE FÍSICA 2016-I

1. PRESENTACIÓN

En este documento se describen todos los aspectos concernientes a los proyectos finales que se desarrollarán como parte de los cursos impartidos por el departamento de física de la Universidad Antonio Nariño de Bogotá, sede Sur.

Estos proyectos finales se han convertido en una actividad tradicional en esta sede y buscan incentivar las capacidades de trabajo en equipo y el ingenio de los estudiantes. Además, en los últimos años, se ha intentado sumar un factor de impacto social, demandando que los proyectos presentados puedan suplir necesidades reales de ciertas poblaciones o individuos de la sociedad.

2. OBJETIVOS

● Incentivar a los estudiantes de los cursos de física a utilizar los conceptos recibidos en clase para que combinados con sus conocimientos propios logren concretarlos en aplicaciones reales.

● Promover el desarrollo de habilidades asociadas a la presentación y desarrollo de proyectos, tales como la redacción de propuestas, argumentación y trabajo en equipo.

● Motivar en los estudiantes la creación de ideas que lleguen a tener uso práctico e impacto social.

3. METODOLOGÍA

Los estudiantes desarrollarán el proyecto durante el semestre a partir de una propuesta que es presentada por el profesor de la asignatura, la cual ha sido definida por el departamento de física.

Los estudiantes deben conformar grupos de trabajo, presentar un anteproyecto e informes de desarrollo durante el semestre, para ser evaluados como parte de la nota de cada corte del curso. Al final, solo los proyectos que cuenten con la calidad suficiente a criterio de un comité constituido por profesores del departamento serán seleccionados para ser presentados frente a la comunidad de la UAN.

4. LINEAMIENTOS GENERALES DE EVALUACIÓNLa presentación del proyecto en el segundo semestre del 2015 tendrá las siguientes etapas:

● Anteproyecto ( 22-27 febrero)El grupo de trabajo debe presentar un documento compuesto de: objetivos, justificación y contextualización, marco conceptual (máximo tres páginas), cotización, diseño y viabilidad (planos con dimensiones y tipo de materiales), cronograma de actividades con los respectivos compromisos para las siguientes etapas y bibliografía. Específicamente el documento se debe efectuar en la fuente Arial, tamaño 10 y siguiendo las normas A.P.A. para la presentación de las referencias bibliográficas.

● Avance (28 marzo – 2 de abril) Los mínimos a tener en cuenta en el avance son; corrección del anteproyecto haciendo énfasis en lo pertinente del marco teórico incluyendo leyes, ecuaciones y cálculos relevantes; avances en la implementación con evidencias tangibles (montaje, video, registro fotográfico de actividades); mediciones y aspectos experimentales (tablas, gráficas, ajustes, procedimiento e incertidumbre) y pruebas de confiabilidad lo cual no es otra cosa que la repetición suficiente de experimentos que garanticen el funcionamiento.

● Presentación (25-30 abril) En la presentación del proyecto el grupo debe garantizar: la corrección del documento anterior y la adaptación a formato de artículo según http://es.slideshare.net/ggabdelr/frato-para-presentacn-de-articulosAdemás, el montaje y una presentación en diapositivas. Esta será ante el comité evaluador, el cual estará compuesto por tres profesores del departamento, quienes calificarán de acuerdo a la matriz de evaluación (anexo 1) y tendrá una duración máxima de diez minutos. Los proyectos que obtengan una valoración entre  18-21 (en una escala de 0-25) pasarán a la etapa de sustentación en un formato de póster, mientras que los que tengan una valoración entre 22-25 una presentación oral.

● Sustentación (28 mayo) En esta etapa final será obligatorio presentar: póster o presentación oral de acuerdo a lo definido por el comité evaluador y las correcciones del artículo final.

Porcentajes de Evaluación:

Los criterios de evaluación, coinciden con lo establecido en el reglamento estudiantil de la Universidad Antonio Nariño, definido de la siguiente manera: primeros dos cortes 20%, tercero y cuarto 30%; a su vez los momentos de la evaluación estarán compuestos de la siguiente manera:

● 40% parcial ● 20% laboratorio● 20% proyecto● 15% actividades (quices, talleres, tareas)● 5% autoevaluación

Para los dos primeros cortes la asignación porcentual del proyecto es del 20% cuya nota será asignada por el profesor titular del curso de acuerdo con la evidencia mostrada en el avance del documento y los parámetros mencionados anteriormente. Para el tercer corte la asignación

porcentual sigue siendo del 20% pero esta nota será dada por el comité evaluador en la etapa de presentación.

El comité evaluador está encargado en la presentación de; dar la valoración cuantitativa del tercer corte y definir los proyectos que pasarán a la etapa de sustentación y la modalidad de esta (póster o presentación oral). La etapa de sustentación se llevará a cabo a manera de feria de la ciencia ante la comunidad de la UAN. En esta etapa los profesores revisarán los artículos de los grupos y la presentación adecuada de su proyecto.

Los estudiantes que según el comité accedan a la etapa de sustentación tendrán una valoración del último corte de acuerdo con la siguiente asignación porcentual:

● 30% Parcial● 30% Proyecto● 10% Laboratorios ● 25% actividades (quices, talleres, tareas)● 5% autoevaluación

Por el contrario los grupos que no accedan a la sustentación serán evaluados en el último corte de acuerdo a:

● 60% Parcial● 10% Laboratorios ● 25% actividades (quices, talleres, tareas)● 5% autoevaluación

5. DEFINICIÓN DE PROYECTOS

Para el segundo semestre del 2015 se definen los siguientes proyectos para cada una de las asignaturas de física que corresponden al núcleo común de ingenierías, licenciaturas y tecnologías.

5.1 Física Mecánica: Título: Diseño, implementación de un automóvil tipo “Karts” con sistema de transmisión a base de poleas.

Descripción: Los estudiantes del curso de física uno (mecánica clásica) deberán diseñar y construir un automóvil para competencias de tipo “Karts” en el cual apliquen todo el conocimiento de mecánica construido durante el curso en particular lo que tiene que ver con la cinemática, la dinámica del movimiento y todo lo concerniente a la dinámica rotacional y como se manifiesta esta en el montaje. El único requerimiento obligatorio es que el Kart deberá usar un mecanismo de trasmisión mediante poleas de modo que si un vehículo no cumple este requerimiento será descalificado inmediatamente.

Por otro lado en el proceso de evaluación se realizaran competencias tanto de velocidad como de obstáculos donde se ponga a prueba la confiabilidad del vehículo así que los estudiantes deberán usar los aditamentos de seguridad propios de esta clase de eventos. Estas competencias se realizaran en la tercera entrega y el puntaje asignado será proporcional a la clasificación definitiva.

Presupuesto: Para el diseño y construcción del Kart se recomienda hacer uso en lo que sea posible de materiales reciclados. En caso de necesitar recursos estos no deben superar la cifra de 500000 COP.

Grupos: Los grupos de trabajo estarán conformados por máximo cuatro estudiantes.

5.2 Electricidad y MagnetismoTítulo: Diseño construcción de un carro de juguete manejado a control remoto y cuya fuente sea luz solar.

Descripción: En el presente semestre los estudiantes del curso de electromagnetismo deberán diseñar y construir un auto de juguete cuya fuente sea luz solar y además que sea manejado a control remoto. El reto de este proyecto incluye varias dificultades técnicas que tienen que ver con las temáticas tratadas durante el curso como lo son: proceso de carga, corrientes eléctricas, condensadores, circuitos resistivos y demás. Especial cuidado deberán poner los estudiantes al almacenamiento de la energía eléctrica colectada mediante una celda solar para ser utilizada en el movimiento del carrito además de tener que ajustar la frecuencia del control remoto para cada uno de los vehículos.

Con el objeto de que todos los vehículos se encuentren en similares condiciones se propone que las dimensiones de vehículo estén en el rango de 40 – 50 cm, no habiendo restricciones en cuanto al peso ni al tamaño vertical del juguete. Además será obligatorio mostrar explícitamente el diseño y la implementación del “banco de condensadores”, dispositivo que será de notoria utilidad para lograr el movimiento continuo.

Presupuesto: Para la construcción del carro de juguete a control remoto se recomienda hacer uso en lo que sea posible de materiales reciclados. En caso de necesitar recursos estos no deben superar la cifra de 500000 COP.

Grupos: Los grupos de trabajo estarán conformados por máximo cuatro estudiantes

5.3 Vibraciones y Ondas

Título: Diseño, construcción de una cubeta de ondas.

Descripción: Las ondas se reflejan, se difractan, se superponen se polarizan, se trasportan sin movimiento neto de masa y demás que no les suceden a las partículas y que hacen relevante este curso en particular a las futuras aplicaciones de ordenadores cuánticos. Todos estos hechos se pueden observar en un montaje sencillo denominado “cubeta de ondas” en el cual se observa sobre la superficie del agua todos estos fenómenos y que deberán construir los estudiantes de ingeniería de este curso en el presente semestre. Para esto se propone que la cubeta tenga unas dimensiones de:

Ancho: 40 cm

Largo: 50 cm

Alto: 50 cm

La cubeta deberá ser fabricada en aluminio y adicionalmente se deberán presentar guías que den cuenta de cómo observar: producción de ondas planas y circulares, reflexión con diversidad de obstáculos, refracción, polarización, medición de la velocidad de las ondas, superposición y efecto Doppler. Esto por mencionar algunos, pero el objetivo es que se abarquen todos los fenómenos posibles a observar en una cubeta. Para esto deberá contar entre otras cosas con un motor que ayude a la generación de las ondas automáticamente, con otro motor al que se le pueda controlar

la frecuencia de rotación y que haga las veces de estroboscopio y con la fuente de luz necesaria para poder visualizar las ondas en una pantalla.

Presupuesto: La construcción de la cubeta de ondas no debe superar los 500000 COP.

Grupos: Los grupos de trabajo estarán conformados por máximo cuatro estudiantes

5.4 Fluidos y termodinámica

Título: Diseño e implementación de dispositivos de tratamiento y aprovechamiento de aguas residuales en el hogar.

Descripción: En el presente semestre los estudiantes del curso de fluidos y termodinámica deberán diseñar un dispositivo que pueda colectar aguas residuales del hogar, posteriormente ser tratarlas, para luego ser utilizadas en alguna otra de las actividades caseras. Por ejemplo, recolectar las aguas del lavamanos para ser usadas luego en el sanitario, lo cual implica una serie de mecanismos para la colección así como alguna especie de filtro que trate mínimamente esta agua que luego será conducida al sanitario con el fin de ser usada. Sobra decir que la importancia de este dispositivo es relevante especialmente en momentos en que la falta del agua es relevante en algunas regiones del país, de modo que se espera que los dispositivos tengan altas dosis de ingeniería contando con la aplicación de los conocimientos de fluidos que se verán durante el curso.

Presupuesto: No debe superar los 500000 COP.

Grupos: Los grupos de trabajo estarán conformados por máximo cuatro estudiantes

5.5 Física Moderna – Estado Sólido

Título: Diseño y construcción de dispositivos para medir la radiación solar.

Descripción: Los estudiantes de este curso deberán medir la radiación solar para lo cual cuentan con la libertad de diseñar e implementar sus propios dispositivos. Las medidas deberán ser contrastadas con el altas solar el cual pueden encontrar en dirección:

http://www.upme.gov.co/Atlas_Radiacion.htm

Deben tener en cuenta no solo tener la posibilidad de medir la radiación durante el día sino además a lo largo del semestre mostrar una bitácora de las mediciones y adicionalmente un estudio del impacto de esta radiación en el distrito capital.

Presupuesto: No debe superar los 500000 COP.

Grupos: Los grupos de trabajo estarán conformados por máximo cuatro estudiantes